项目二 初识PLC控制系统·下（课件）《PLC应用技术》（机械工业出版社）同步精品课堂

项目一 初识PLC控制系统·下 《PLC应用技术》（机械工业出版社） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 1.准确识读 PLC 控制系统线路图，清晰阐述各线路连接逻辑与功能 3.理解 PLC 系统正反转实现的程序逻辑原理 4.正确运用万用表检测布线，精准排查线路短路、断路等常见问题 2.精准识别常见 PLC 控制元件，熟知其名称、型号及在系统中的作用 新知学习 情景导入 同学们，想象一下在一家现代化工厂里，大型机械手臂正精准而高效地抓取、搬运货物。这些复杂又智能的设备，背后是一套名为 PLC 控制系统的 “大脑” 在发号施令。今天咱们就来深入探索这个神奇的领域。当我们走进控制车间，首先映入眼帘的是密密麻麻的线路图，上面连接着各种形状各异的元件。这些线路和元件如何协同工作，让机械手臂完成正反转等复杂动作呢？接下来，就让我们从识读系统线路图开始，一步步揭开 PLC 控制系统的神秘面纱。 新知学习 一、学会识读系统线路图 电气控制线路图常用电路图、接线图和布置图等表示。 (1)电路图 电路图是用图形符号详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种电气图。图1-16所示为工作台自动往返控制系统电路图。 新知学习 一、学会识读系统线路图 其主电路在电源开关QF的出线端按电源相序依次编号为U11、V11、W11，然后按从上至下、从左到右的顺序递增。控制电路的编号按“等电位”原则从上至下、从左到右依次递增编号，PLC的输入电路从101开始编号，输出电路从201开始编号。图中符号“▽” 表示联锁关系(也称互锁关系)。 1）输入/输出点分配(简称1/0点 分配)。工作台自动往返控制系统 的输入/输出设备及 1/0 点分配见表1-5。 新知学习 一、学会识读系统线路图 2）电路组成。工作台自动往返控制系统的硬件电路组成及元件功能见表1-6。 新知学习 一、学会识读系统线路图 (2)接线图 接线图是根据电气设备和电气元件的实际位置和安装情况绘制，用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电气动作原理的电气图，主要用于安装接线或检修。 1）接线图绘图原则。图1-17所示为工作台自动往返控制系统接线图，其绘制原则如下： 新知学习 一、学会识读系统线路图 ①接线图所示的内容有电气设备和电器元件的相对位置、文字符号、端子号与导线号等。 ②接线图中各元件均根据其实际结构绘制，并使用了与电路图相同的图形符号，且同一电器用点画线框上，图中各电器的文字符号以及接线端子的编号都与电路图中标注的一样。 ③ 接线图中的导线有单根导线及导线组。对走线相同的导线进行了合并，用线束表示在到达接线端子 XT或电器元件时再分别画出。 新知学习 二、识别元件 1.识别RT18-32型熔断器按表1-8识别RT18-32型熔断器 新知学习 二、识别元件 2.识别LA38/203型按钮识读图1-19 所示按钮的触点系统后，按表1-9识别 LA38/203 型按钮。 新知学习 二、识别元件 3.识别行程开关识读如图所示行程开关的触点系统后，按表1-10 识别 YBLX -K1/311 型行程开关。 新知学习 二、识别元件 4.识别NR4-63型热继电器识读如图所示热继电器的触点系统。 新知学习 二、识别元件 5.识别CJX1-12/22型交流接触器触点系统 新知学习 三、安装元件 根据系统接线图，参考如图所示工作台自动 往返控制系统安装线路板，先固定35mm安 装导轨，再将电器元件卡装在导轨上。固定 元件时，要注意两点：1)必须按图施工、根 据接线图周定元器件。固定导轨时要充分考 虑到，所有元件应整齐并均匀分布、元件之间的间距要合理，便于更换和维修。2)紧固元器件时要用力均匀，紧固程度适当，防止用力过猛而损坏元件。 新知学习 四、板上配线安装 (1)配线安装原则。配线时，坚持先对板上元件配线，后对外围设备配线的原则。配线过程中，要做到以下几点: 1)必须按图施工，根据接线图布线。 2)各个接线端子引出导线的走向应以元件的中心线为界线，中心线上方的导线进入元件上面的走线槽；中心线下方的导线进入元件下面的走线槽。 3)槽外走线要合理，美观大方，横平竖直，高低前后一，避免交叉。 新知学习 四、板上配线安装 4)布线时严禁损伤线芯和导线绝缘。导线与接线端子连接时，不允许压着绝缘层或露铜过长。羊眼圈不允许反圈。 5)进人走线槽内的导线要完全置于线槽内，尽可能避免交叉，装线的数量不得超过线槽总容量的 70%。 6)每一个接线端子只套一个号码管进行编号，且编号的文字方向保持一致。 新知学习 四、板上配线安装 (2)板上元件的配线安装。先对控制电路配线，后对主电路配线。 1)安装控制电路。 ① PLC 输人电路的配线。依次安装0、101、102、103、104、105、106、107、108、109 和110号线。②PLC输出电路的配线。依次安装201、202、203、204和205号线。注意：首次安装时应避免出现以下情况。 导线的绝缘层剥得过多，露铜过长，容易造成安全隐患(要求露铜部分不超过 0.5mm)。 新知学习 四、板上配线安装 导线与FU、SB 接线端子连接时未做成羊眼圈或做成反圈，不能将导线全部固定在垫圈之下，或出现小股铜线分叉在接线端子之外。如图所示，按钮线反圈，部分铜导线分叉在接线端子外，容易造成安全隐患。 导线紧固前忘记套号码管、漏编或线号的文字编写方向不对。 新知学习 四、板上配线安装 2)安装主电路。依次安装 PE、L1、L2、L3、U11、V11、W11、U12、V12、W12.U13、V13、W13、U14、V、U和W号线。操作时应注意KM1、KM2出线端的 U13与 W13号线的位置进行了对调。 新知学习 五、外围设备的配线安装 1.安装连接按钮和行程开关 依次连接按钮和行程开关上的104、105、106、107、108和109号线，再按导线编号与接线端子XT的下端对接，切记行程开关的外壳要接地。 2.安装连接电动机 安装电动机，引出电源连接线及金属外壳的接地线，按导线编号与接线端子 XT的下端对接。 （1）安装固定电动机。 新知学习 五、外围设备的配线安装 （2）识读电动机铭牌。电动机铭牌标出 的主要技术参数都是电动机额定运行时 的参数供操作者正确使用时参考。如图 所示，0.75kW表示该电动机允许输出的 机械功率为0.75kW；2.0A表示该电动机 定子绕组输人的线电流为2A；380V表示该电动机的线电压为380V；接法丫表示该电动机运行时，其三相定子绕组采用丫联结。 新知学习 五、外围设备的配线安装 （3）拆下电动机接线盒盖。 （4）按照铭牌要求，将定子绕组连接为丫形，即U2、V2和W2短接，U1、VI和 WI接线引出且正确编号，如图 1-29所示。 （5）将电动机的外壳引出接地线，编号 为PE。 （6）固定安装接线盒盖。 （7）根据线号，将电动机的引出线按编号与接线端子XT的下端对接。 新知学习 五、外围设备的配线安装 3.连接三相电源插头线 将三相电源线的一端与电源插头相连，另一端根据线号与接线端子XT的下端对接。连接插头时，不能将相线与接地线接反，否则会出现安全事故，如图所示为三相电源插头的正确连接。 新知学习 六、自检 1.检查布线。对照线路图检査是否掉线、错线，是否编、错编，接线是否牢固等。 2.使用万用表检测，见表1-13。使用万用表检测安装的电路，若测量阻值与正确阻值不符，应根据线路图检查是否有错线、掉线、错位或短路等。 新知学习 七、系统通电，观察 PLC的指示 LED 经自检，确认电路正确且无安全隐患后，在教师监护下，按照表1-14，通电观察PLC的指示LED并做好记录(教师预先清空PLC中的用户程序)。 新知学习 八、教师输入程序，学生调试系统 1.如图所示，用SC-09编程线缆连接计算机串行口COM1与PLC的编程接口。SC-09编程线缆具有RS232/RS422通信转换功能。 新知学习 八、教师输入程序，学生调试系统 2.先插上电源插头，再合上断路器。 3.将PLC的RUN/STOP 开关拨至“STOP”状态。 4.传送程序(教师将工作台自动往返控制程序写人PLC)。 5.将PLC的RUN/STOP开关拨至“RUN”位置。 6.按照表1-15动作输人设备，观察系统的运行情况并做好记录。如出现故障，应立即切断电源，分析原因后检查电路或梯形图，重新调试，直至系统实现功能。 新知学习 八、教师输入程序，学生调试系统 7.关闭系统电源，拔下三相电源插头。 8.分析调试结果。当PLC中无用户程序时，PLC不能对输人信号做出判断处理，无法驱动输出设备，系统不工作;当输人用户程序后，PLC根据用户程序和输入信号的指令，控制驱动输出设备工作，所以一个PLC控制系统必须由硬件和软件两部分组成，两者相互依存，否则系统无法正常工作。 新知学习 九、验证正反转的实现方法 1.将接触器KM2主触点出线端的U13和V13号线的位置对调，改变原反转主电路的电源相序。2.先插上电源插头，再合上断路器。3.将PLC的RUN/STOP开关拨至“RUN”位置。4.按照动作输人设备，观察系统运行情况并做好记录。5.关闭系统电源，拔下三相电源插头。6.分析调试结果。比较两次系统运行结果，除了电动机的旋转方向发生变化外，其他所有结果均相同。可以得出结论，实现三相异步电动机正反转的方法是对调三相电源线中的任意两根。此方法常用于控制运动部件向相反的两个方向运动，如工作台向前或向后、滑台左移或右移等。 新知学习 十、操作要点 1.PLC的电源必须从接线端子(L、N)引人，严禁从直流电源输出端子(+24VOV)和输人信号端子X引人，否则会烧毁PLC。 2.三相电源进线应接熔断器的上接线端子，负载线应接熔断器的下接线端子。 3.固定元件时，用力要适中，不可过猛。 4.软导线必须先拧成一束后，再插进接线端子内固定，严禁出现小股铜线分叉在接线端子外。 新知学习 十、操作要点 5.KM1和KM2出线端的U13和W13号线的位置必须对调，否则无法实现电动机正反转。 6.变压器的铁心、电动机与行程开关的外壳、PLC的接地端子都必须可靠接地。 7.PLC 的输人输出点严禁短路，否则会损坏 PLC。 8.通电调试前必须检查是否存有人身和设备安全隐患，确认安全后按照通电调试要求和步骤，在教师监护下进行。 新知学习 随堂练习 01 简述识读 PLC 控制系统线路图的一般步骤。 02 板上配线安装有哪些要求？ 课堂练习 1.以下哪种元件不属于 PLC 控制系统中的输入元件？（ ）​ A. 按钮 B. 接近开关 C. 继电器线圈 D. 光电传感器 答案：C​ 解析：按钮、接近开关、光电传感器用于检测外部信号，作为 PLC 的输入，而继电器线圈属于输出执行元件。 课堂练习 2.PLC 控制系统线路图中，用于表示电源的符号一般是（ ）​ A. L B. N C. +V D. 以上都是 答案：D​ 解析：在不同的线路图标准中，L 代表火线，N 代表零线，+V 代表正电源，都与电源相关。 课堂练习 3.安装 PLC 控制元件时，元件之间的距离一般应（ ）​ A. 越近越好 B. 越远越好 C. 符合电气安装规范 D. 没有要求 答案：C​ 解析：元件安装距离需符合电气安装规范，便于散热、布线及后期维护等。 课堂练习 4.板上配线安装时，导线颜色用于区分功能，一般接地线的颜色是（ ）​ A. 红色 B. 蓝色 C. 黄绿相间 D. 黑色 答案：C​ 解析：在电气配线中，黄绿相间色导线通常作为接地线。 课堂练习 5.外围设备配线安装完成后，进行通电测试前，需要再次检查的是（ ）​ A. 线路连接是否牢固 B. 元件型号是否正确 C. 程序是否下载 D. 以上都是 答案：D​ 解析：线路连接牢固、元件型号正确、程序下载完成都是通电测试前需确认的关键内容。 课堂练习 6.用万用表检测布线时，应将万用表调至（ ）档位。​ A. 电压档 B. 电流档 C. 电阻档 D. 电容档 答案：C​ 解析：检测布线是否短路、断路主要通过测量电阻值，所以用电阻档。 课堂练习 7.PLC 系统通电后，若某个输入点对应的 LED 灯不亮，可能的原因是（ ）​ A. 该输入点无输入信号 B. 输入线路故障 C. PLC 内部故障 D. 以上都有可能 答案：D​ 解析：无输入信号、线路故障、PLC 内部故障都可能导致输入点 LED 灯不亮。 课堂练习 8.在验证 PLC 系统正反转实现方法时，改变电机转向的关键在于改变（ ）​ A. 电源相序 B. 电机绕组 C. 程序逻辑 D. 以上都是 答案：A​ 解析：改变电源相序可改变电机旋转磁场方向，从而改变电机转向，在 PLC 控制中通过程序控制相关接触器实现相序改变。 课堂小结 感谢观看 $$