1、高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS 中等職業學校電氣運用與維修專業中等職業學校電氣運用與維修專業供用電專業教學用書供用電專業教學用書高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS主編 姜治臻 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS 液體混合裝置如圖所示，此裝置有攪拌電動機液體混合裝置如圖所示，此裝置有攪拌電動機M（1.5KW）及混合罐，）及混合罐，罐內設置上限位罐內設置上限位SL

2、1、中限位、中限位SL2和下限位和下限位SL3液位傳感器，電磁閥門液位傳感器，電磁閥門YV1和和YV2控制兩種液體的注入，電磁閥門控制兩種液體的注入，電磁閥門YV3控制液體的流出?？刂埔笫菍煽刂埔后w的流出?？刂埔笫菍煞N液體按比例混合，攪拌種液體按比例混合，攪拌60s后輸出混合液。請用后輸出混合液。請用PLC實現控制過程。實現控制過程。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1、初始狀態、初始狀態工作前工作前,混合罐保持空罐狀態?；旌瞎薇３挚展逘顟B。2、過程控制、過程控制按下起動按鈕，開始下列操作：按下起動按鈕，開始下列操作：（1）開啟電磁閥

3、）開啟電磁閥YV1，開始注入液體，開始注入液體A，至液面高度到達液，至液面高度到達液面傳感器面傳感器SL2處時（此時處時（此時SL2和和SL3為為ON），停止注入液體），停止注入液體A，同時開啟電磁閥，同時開啟電磁閥YV2注入液體注入液體B，當液面升至液面傳感器，當液面升至液面傳感器SL1處時，停止注入液體處時，停止注入液體B。（2）停止注入液體）停止注入液體B時，開啟攪拌機，攪拌混合時間為時，開啟攪拌機，攪拌混合時間為60s。（3）停止攪拌后開啟電磁閥）停止攪拌后開啟電磁閥YV3，放出混合液體，至液體高，放出混合液體，至液體高度降到液面傳感器度降到液面傳感器SL3處后，再經處后，再經5s關閉

4、關閉YV3。（4）循環（）循環（1）（）（2）（）（3）工作。）工作。3、停止操作、停止操作按下停止鍵后，在當前循環（操作過程）完畢后，停止操作，按下停止鍵后，在當前循環（操作過程）完畢后，停止操作，回到初始狀態。回到初始狀態。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 1. 主回路設計主回路設計2. 2. 確定確定I/OI/O點總數及地址分配點總數及地址分配3. 3. 控制回路控制回路4. 4. 設備材料表設備材料表5. 5. 程序設計程序設計6. 6. 運行調試運行調試 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION

5、PRESS1. 1. 主回路設計主回路設計 主回路控制的對象有一臺電動機和三主回路控制的對象有一臺電動機和三只電磁閥，電動機因功率較小采用直接只電磁閥，電動機因功率較小采用直接起動控制方式，電磁閥因其通電瞬間電起動控制方式，電磁閥因其通電瞬間電流較大，流較大，PLC輸出點通過中間繼電器或輸出點通過中間繼電器或接觸轉換后再接電磁閥線圈。主回路控接觸轉換后再接電磁閥線圈。主回路控制圖如圖所示，回路中采用了制圖如圖所示，回路中采用了10個電氣個電氣元件，分別為斷路器元件，分別為斷路器QF1和和QF2，電磁，電磁閥門閥門YV1YV3，接觸器，接觸器KM，熱繼電器，熱繼電器FR，還有中間繼電器，還有中間

6、繼電器KA1KA3。其中，。其中，KM的線圈與的線圈與PLC的輸出點連接，的輸出點連接，KA的的線圈與線圈與PLC的輸出點連接，的輸出點連接，FR的輔助觸的輔助觸點與點與PLC的輸入點連接，可以確定主回的輸入點連接，可以確定主回路中需要路中需要1個輸入點與個輸入點與4個輸出點。個輸出點。主回路主回路輸入輸入1個輸入點個輸入點輸出輸出4個輸出個輸出點。點。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS2. 2. 確定確定I/OI/O點總數及地址分配點總數及地址分配 控制回路中有兩個控制按鈕，起動按鈕控制回路中有兩個控制按鈕，起動按鈕SB1和停止和停止按鈕按鈕

7、SB2；三個液位限位開關；三個液位限位開關SL1SL3。這樣整個系。這樣整個系統總的輸入點數為統總的輸入點數為6個，輸出點數為個，輸出點數為4個。個。PLC的的I/O分分配地址如表所示：配地址如表所示：輸入信號輸入信號輸出信號輸出信號1啟動按鈕啟動按鈕 SB11接觸器接觸器 KM2停止按鈕停止按鈕 SB22中間繼電器中間繼電器KA13上限液位開關上限液位開關SL13中間繼電器中間繼電器KA24中限液位開關中限液位開關SL24中間繼電器中間繼電器KA35下限液位開關下限液位開關SL36熱保護繼電器熱保護繼電器 FRX0X1X2X3Y0Y1X4X5高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHE

8、R EDUCATION PRESS3. 3. 控制回路控制回路高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS4. 4. 設備材料表設備材料表設備材料表設備材料表序號序號符號符號設備名稱設備名稱型號、規格型號、規格單單位位數數量量備注備注1 1M M電動機電動機Y-112M-4 380VY-112M-4 380V、1.5KW1.5KW、1378r/min1378r/min， 50HZ50HZ臺臺1 12 2PLCPLC可編程控制器可編程控制器FXFX2N2N-16MR-001-16MR-001臺臺1 13 3QF1QF1斷路器斷路器DZ47-D10/3PDZ

9、47-D10/3P只只1 14 4QF2QF2斷路器斷路器DZ47-D20/3PDZ47-D20/3P只只1 15 5QF3QF3斷路器斷路器DZ47-D10/1P DZ47-D10/1P 只只1 16 6FUFU熔斷器熔斷器RT18-32/6ART18-32/6A只只2 27 7KMKM交流接觸器交流接觸器CJX2CJX2（LC1-DLC1-D）-9 -9 線圈電壓線圈電壓220V220V只只1 18 8SBSB按鈕按鈕LA39-11LA39-11只只2 29 9FRFR熱繼電器熱繼電器JRS1JRS1（LR1LR1）-D09306/2.9A-D09306/2.9A只只1 11010SLSL

10、液位開關液位開關LV20-1201LV20-1201只只3 31111KAKA中間繼電器中間繼電器JZ7-44 JZ7-44 吸引線圈工作電壓吸引線圈工作電壓AC 220VAC 220V只只3 31212YVYV電磁閥電磁閥DF-50-AC:220VDF-50-AC:220V只只3 3高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS5. 5. 程序設計程序設計 液體混合是典型液體混合是典型的步進過程控制的步進過程控制 根據要求設計功根據要求設計功能圖如圖所示能圖如圖所示 液體混合裝置液體混合裝置步進控制功能圖步進控制功能圖 高高 等等 教教 育育 出出 版版

11、 社社HIGHER EDUCATION PRESS根據功能圖寫出根據功能圖寫出PLCPLC梯形圖梯形圖 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS6. 6. 運行調試運行調試 根據原理圖連接根據原理圖連接PLC線路，檢查無誤后。將程序下載到線路，檢查無誤后。將程序下載到PLC中，運行程中，運行程序，觀察控制過程。序，觀察控制過程。 PLC實訓臺模擬調試接線圖。實訓臺模擬調試接線圖。 PLC實訓臺模擬調試接線圖。實訓臺模擬調試接線圖。 輸出端接線輸出端接線輸入端接線輸入端接線高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRE

12、SSPLC與外部設備的連接與外部設備的連接 PLC常見的輸入設備有按鈕、行程開關、接近開關、轉換開關、編碼器、各種常見的輸入設備有按鈕、行程開關、接近開關、轉換開關、編碼器、各種傳感器等，輸出設備有繼電器、接觸器、電磁閥等。這些外部元件或設備與傳感器等，輸出設備有繼電器、接觸器、電磁閥等。這些外部元件或設備與PLC連連接時，必須符合接時，必須符合PLC輸入和輸出接口電路的電氣特性要求，才能保證輸入和輸出接口電路的電氣特性要求，才能保證PLC安全可靠安全可靠的工作。的工作。1.1. PLC PLC與主令電器類與主令電器類( (機械觸點機械觸點) )設備的連接設備的連接如圖如圖2.8.6所示是與按

13、鈕、行程開關、轉換開關等主令電器類輸入設備的接線示意圖。所示是與按鈕、行程開關、轉換開關等主令電器類輸入設備的接線示意圖。圖中的圖中的PLC為直流匯點式輸入，即所有輸入點共用一個公共端為直流匯點式輸入，即所有輸入點共用一個公共端COM，輸入側的，輸入側的COM為為PLC內部內部DC24V電源的負極，在外部開關閉合時，經光電隔離后進入電源的負極，在外部開關閉合時，經光電隔離后進入PLC的的CPU中。中。圖圖2.8.6 PLC與主令電器類輸入設備的連接示意圖與主令電器類輸入設備的連接示意圖 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 對于輸入信號，在編

14、程使用時要建立輸入繼電器的概念。對于輸入信號，在編程使用時要建立輸入繼電器的概念。2. PLC的輸入繼電器的輸入繼電器X具有常開觸點和常閉觸點兩種開關狀態特性。具有常開觸點和常閉觸點兩種開關狀態特性。3. 外部起動按鈕、停止按鈕、熱保護與外部起動按鈕、停止按鈕、熱保護與PLC接線連接的是常開觸點接線連接的是常開觸點。注意事項：注意事項：在程序中使用常開觸點時，外部連接也使用常開觸點，在程序中使用常開觸點時，外部連接也使用常開觸點，PLCPLC內部狀態與外部輸內部狀態與外部輸入的狀態是一致的。入的狀態是一致的。在程序中使用常閉觸點時，外部連接常采用常開觸點，在程序中使用常閉觸點時，外部連接常采用

15、常開觸點，PLCPLC常閉觸點狀態與外常閉觸點狀態與外部輸入的常開觸點狀態是相反的。即外部輸入沒有接通時，輸入繼電器部輸入的常開觸點狀態是相反的。即外部輸入沒有接通時，輸入繼電器X X的常閉的常閉觸點是閉合的。外部輸入接通時，輸入繼電器觸點是閉合的。外部輸入接通時，輸入繼電器X X的常閉觸點是斷開的。我們習慣的常閉觸點是斷開的。我們習慣在在PLCPLC程序中用停止按鈕或熱保護的常閉觸點狀態，那么在程序中用停止按鈕或熱保護的常閉觸點狀態，那么在PLCPLC外部接線時需要外部接線時需要使用外部器件的常開觸點進行輸入。使用外部器件的常開觸點進行輸入。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGH

16、ER EDUCATION PRESS2 2PLCPLC與傳感器類（開關量）設備的連接與傳感器類（開關量）設備的連接 傳感器的種類很多，其輸出方式也各不相同，但傳感器的種類很多，其輸出方式也各不相同，但與與PLC基本單元連接的傳感器基本單元連接的傳感器只能是開關量輸出的傳感器只能是開關量輸出的傳感器，模擬量輸出的傳感器需要特殊功能模塊。，模擬量輸出的傳感器需要特殊功能模塊。 當采用接近開關、光電開關等兩線式傳感器時，由于傳感器的漏電流較大，可當采用接近開關、光電開關等兩線式傳感器時，由于傳感器的漏電流較大，可能出現錯誤的輸入信號而導致能出現錯誤的輸入信號而導致PLC的誤動作，此時可在的誤動作，此

17、時可在PLC輸入端并聯旁路電阻，輸入端并聯旁路電阻，如圖所示與如圖所示與X6連接的二線制傳感器的接線方式。圖中與連接的二線制傳感器的接線方式。圖中與X2連接發的是使用連接發的是使用PLC輸輸出電源的三線制的傳感器的接線方式；與出電源的三線制的傳感器的接線方式；與X13連接發的是使用外部直流電源供電的連接發的是使用外部直流電源供電的三線制傳感器的接線方式三線制傳感器的接線方式 ，需要將外部直流電源與，需要將外部直流電源與PLC內直流電源共地。內直流電源共地。 圖圖 PLC與傳感器類（開關量）設備的連接示意圖與傳感器類（開關量）設備的連接示意圖 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER

18、 EDUCATION PRESS3 3PLCPLC與輸出設備的一般連接方法與輸出設備的一般連接方法 PLC與輸出設備連接時，不同組（不同公共端）的輸出點，其對應輸出設備與輸出設備連接時，不同組（不同公共端）的輸出點，其對應輸出設備（負載）的電壓類型、等級可以不同，但同組（相同公共端）的輸出點，其電壓類（負載）的電壓類型、等級可以不同，但同組（相同公共端）的輸出點，其電壓類型和等級應該相同。要根據輸出設備電壓的類型和等級來決定是否分組連接。如圖型和等級應該相同。要根據輸出設備電壓的類型和等級來決定是否分組連接。如圖所示，所示，KM1、KM2、KM3均為交流均為交流220V電源情況，所以電源情況，

19、所以COM1組公共端；而組公共端；而KA則則使用了使用了COM2組，保證了不同電壓等級的輸出設備連接的安全性。要注意的是在設組，保證了不同電壓等級的輸出設備連接的安全性。要注意的是在設計過程中，盡可能采取措施使計過程中，盡可能采取措施使PLC輸出端連接的控制元件為同一電壓等級。另外還輸出端連接的控制元件為同一電壓等級。另外還要注意，在要注意，在PLC輸出繼電器同為輸出繼電器同為ON時可能造成電氣故障的情況，應首先考慮外部時可能造成電氣故障的情況，應首先考慮外部互鎖的解決措施。例如圖中互鎖的解決措施。例如圖中KM2與與KM3之間具有外部互鎖的接線情況。之間具有外部互鎖的接線情況。 圖圖 PLC與

20、一般輸出設備的連接示意圖與一般輸出設備的連接示意圖 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS4 4PLCPLC與感性輸出設備的連接與感性輸出設備的連接直流感性負載，在其兩端并聯續流二極管。例，圖中與直流感性負載，在其兩端并聯續流二極管。例，圖中與Y4連接的是直流感性負載；連接的是直流感性負載；交流感性負載，在其兩端并聯阻容吸收電路。例，交流感性負載，在其兩端并聯阻容吸收電路。例， 圖中與圖中與Y0連接的是交流感性負載連接的是交流感性負載圖中，續流二極管選用額定電流大于負載電流、額定電壓大于電源電壓的圖中，續流二極管選用額定電流大于負載電流、額定電壓大

21、于電源電壓的5-10倍；倍；電阻值可取電阻值可取50120，電容值可取，電容值可取0.10.47F，電容的額定電壓應大于電源的峰值，電容的額定電壓應大于電源的峰值電壓。電壓。 上述接法是在上述接法是在PLC額定輸出要求的情況下才連接，繼電器輸出型額定輸出要求的情況下才連接，繼電器輸出型PLC的輸出特性的輸出特性為為AC250V、DC30V（2A）以下，如果某感性設備額定電壓或額定電流超出范圍，）以下，如果某感性設備額定電壓或額定電流超出范圍，則需要通過中間繼電器或接觸器來連接。則需要通過中間繼電器或接觸器來連接。圖圖2.8.9 PLC與感性輸出設備的連接示意圖與感性輸出設備的連接示意圖 高高

22、等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 1. 選擇題選擇題 1 1）下面哪種信號不能作為）下面哪種信號不能作為PLCPLC基本功能模塊的輸入信號（基本功能模塊的輸入信號（ ）。）。 A. A. 按鈕開關按鈕開關 B.B.熱繼電器的常閉觸點熱繼電器的常閉觸點 C.C.連接型壓力傳感器連接型壓力傳感器 D.D.溫度開關溫度開關（2 2）繼電器輸出型）繼電器輸出型PLCPLC的輸出點的額定電壓電流是（的輸出點的額定電壓電流是（ ）。）。 A.DC250/2A B.AC250/2AA.DC250/2A B.AC250/2A C.DC220/1A D.AC22

23、0V/1A C.DC220/1A D.AC220V/1A（3 3）并接于直流感性負載的續流二極管，其反向耐壓值至少是電源）并接于直流感性負載的續流二極管，其反向耐壓值至少是電源電壓的多少倍（電壓的多少倍（ ）。）。 A. 5 B.3 C.20 D.11A. 5 B.3 C.20 D.11（4 4）晶體管輸出型）晶體管輸出型PLCPLC的輸出點的額定電壓電流約是（的輸出點的額定電壓電流約是（ ）。）。 A.DC250/2A B.AC250/2A A.DC250/2A B.AC250/2A C.DC24/0.5A D.AC220V/0.5A C.DC24/0.5A D.AC220V/0.5A（5

24、5）屬于初始化狀態器的有（）屬于初始化狀態器的有（） A. S9 B. S20 C. S246 D. S250A. S9 B. S20 C. S246 D. S250高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS2. 2. 應用拓展應用拓展如圖所示，編制三種液體自動混合的控制程序，如圖所示，編制三種液體自動混合的控制程序，并運行調試程序并運行調試程序（1）初始狀態）初始狀態 容器是空的，容器是空的，YV1、YV2、YV3、YV4均為均為OFF，SL1、SL2、SL3為為OFF，攪拌機，攪拌機M為為OFF。（2）啟動操作）啟動操作 按一下啟動按鈕，開始下列操作：按一下啟動按鈕，開始下列操作：YV1=YV2=ON，液體，液體A和和B同進入容器，當同進入容器，當達到達到SL2時，時，SL2=ON，使，使YV1=YV2=OFF，YV3=ON，即關閉，即關閉YV1、YV2閥門，打開液體閥門，打開液體C的閥門的閥門YV3。當液體達到當液體達到SL1時，時，Y