作者：卢茹,王志海
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
PLC、变频器与触摸屏应用试读：
前言
《PLC、变频器与触摸屏应用》一书是根据“国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划”的要求，在上海西门子自动化有限公司、东风日产乘用车公司、博创机械股份有限公司、广州市万世德包装机械有限公司、广州广重分离机械有限公司、东莞市塑拓机械有限公司的帮助与指导下，结合作者多年的专业教学和企业工作实践经验编写而成的一体化教材。《PLC、变频器与触摸屏应用》课程是一门实践性很强的专业课程，培养的学生毕业后大部分被分配在生产一线，所从事的工作并不是研究、设计和开发，而是操作设备、制定工艺、查找故障和排除故障等。学习时，学生需要大量的时间进行实践训练；并且，在学习之前需要有《电工基础》和《电力拖动》两门课程的理论基础，在此基础上学生才能独立完成一些实际项目的设计和研究。本教材由卢茹、王志海主编，徐丹杰、程国仙、袁海嵘副主编，邓玉英、黄诚壬、李玉静、陈海、刘政杰、温文静参编，卢茹、王志海负责拟定大纲和最后统稿、定稿。本着“做中学，教中学”，以学生为主体，教师为引导的教学原则，将可编程序控制器、变频器和触摸屏的理论知识与生产实践融合在一起，以来自企业生产实际的典型工作任务为驱动，实现在工作中学习，在学习中工作的目标。特别在评价方式上突破传统，更加注重学生学习过程，突显出学生的关键能力，采取了学生自我评价、小组评价和教师评价三位一体的方式进行综合评定。
本教材定位准确，注重理论与实践一体化教学、教学与教辅的结合，在语言描述上力求准确、清晰，适合各中职院校电气自动化设备与安装专业和机电一体化专业学生使用。
在教材的编写过程中，各位编写老师付出了艰辛的劳动，相关企业的技术人员提供了典型工作任务和案例，谨向为编写本教材付出艰辛劳动的全体人员表示衷心的感谢！限于作者的水平，内容难免有错误和不妥之处，敬请各位老师和读者批评指正。
编者
2013年6月项目一 三菱FX2N系列PLC基本指令的应用任务一 三相异步电动机正转点动控制$
图1.1所示是三相异步电动机正转点动控制线路，该线路是指按下按钮SB，交流接触器KM线圈得电，电动机M接通电源运转；松开按钮SB，KM线圈失电，电动机失电停转。这种控制方法常用于电动葫芦的起重电动机控制和车床拖板箱快速移动电动机控制。在电力拖动控制中，通常是用继电器来实现的，现在来学习用PLC实现对三相异步电动机正转点动的控制。
PLC是一种以逻辑和顺序方式控制机器动作的控制器。
1.控制要求（1）能够利用基本的驱动指令编程实现三相交流异步电动机的正转点动控制。（2）能够掌握绘制PLC的外部接线图。
2.继电器的控制电气原理图
继电器控制的三相交流异步电动机正转点动控制电气原理图如图1.1所示。图1.1 三相异步电动机正转点动（接触器）控制线路$
1.掌握三菱FX2N 系列PLC的基本驱动指令。
2.掌握梯形图的简单画法。
3.了解编程软件GX Developer的基本使用方法。$
一、三相交流异步电动机的正转点动控制线路中主要元器件的功能
三相交流异步电动机的正转点动控制线路中主要元器件的功能如表1.1所示。表1.1 元器件功能表
二、输入/输出点分配
输入/输出点分配如表1.2所示。表1.2 I/O分配表
三、梯形图
现在将图1.1中的正转点动控制线路横过来，如图1.2所示。图1.2 横过来的控制线路图
PLC内部各类等效继电器线圈和触点的图形符号如图1.3所示，其等效继电器的动作原理与常规继电器的动作原理完全一致。图1.2中的按钮SB和接触器KM可以用PLC中的软元件代替。图1.3 继电器和PLC控制的触点和线圈比较
在PLC应用中，最重要的是用PLC的编程语言来编写用户程序，以实现控制目的。PLC编程语言是多种多样的，但最主要的两种类型为：① 采用字符表达方式的编程语言，如语句表等；② 采用图形符号表达方式的编程语言，如梯形图等。
下面先来介绍梯形图语言的方式编写程序。梯形图语言与继电器控制线路图相似，继承了传统继电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入/输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的PLC编程语言，是PLC的第一编程语言。
现在直接用图1.3中PLC的软元件代替对应的继电器触点和线圈，可以对应画出该电路的梯形图，如图1.4所示。图1.4 三相异步电动机正转点动控制线路梯形图
这就是由PLC控制的三相异步电动机正转点动控制线路梯形图。
在上面这个梯形图中有三个PLC的基本驱动指令，分别是LD、OUT和END。下面来介绍这三个指令的功能。
1.指令功能（1）LD（取指令）。逻辑运算开始指令，用于与左母线连接的常开触点。（2）OUT（输出指令）。驱动线圈的输出指令，将运算结果输出到指定的继电器。（3）END（结束指令）。程序结束指令，表示程序结束，返回起始地址。
接下来用这三个基本指令来实现上面梯形图的控制功能，如表1.3所示。表1.3 梯形图与指令表
2.指令使用说明（1）LD 指令将指定操作元件中的内容取出并送入操作器。（2）OUT 指令在使用时不能直接从左母线输出（应用步进指令控制除外）；不能串联使用；在梯形图中位于逻辑行末尾，紧靠右母线；可以连续使用，相当于并联输出；如未特别设置（输出线圈使用设置），则同名输出继电器的线圈只能使用一次OUT 指令。（3）在程序中写入END 指令，将强制结束当前的扫描执行过程，即END 指令后的程序不再扫描，而是直接进行输出处理。调试时，可将程序分段后插入END 指令，从而依次对各程序段的运算进行检查。
四、绘制PLC硬件接线图
绘制PLC硬件接线图如图1.5所示。图1.5 PLC硬件接线图$
一、安装
1.工具、仪表及器材如表1.4所示。（1）工具：螺丝刀、剥线钳、尖嘴钳等。（2）仪表：万用表1只。（3）器材选择（填写器材清单，此清单按此标准并根据实际电路由学生自己制作）。2.绘制元件布置图。表1.4 工具、仪表及器材清单
元件经检查合格后根据绘制好的元件布置图在控制板上安装电气元件，如图1.6所示。电器安装应牢固，并符合工艺要求，并根据接线图接线。图1.6 控制板
二、程序的编写、输入
编程软件为用户编辑和监控应用程序提供了良好的编程环境。在计算机中安装三菱FX2N系列PLC编程软件GX Developer。桌面上显示图标如图1.7所示。图 1.7 GX Developer 编程软件（1）双击计算机屏幕上的GX Developer图标，进入三菱可编程序控制器编程软件界面，如图1.8所示。图1.8 FX编程软件界面（2）编写新的程序，单击“工程→创建新工程”，弹出“创建新工程”对话框，并选择PLC系列为FXCPU，PLC类型为FX2N（C），如图1.9所示。若使用以前保存的程序，则单击“工程→打开工程”选择原有文件的路径和文件名，打开原有文件。图1.9 选择PLC类型（3）创建新工程后就可以开始编程，双击光标处，弹出“梯形图输入”对话框，如图1.10所示。单击下拉菜单，选择需要输入的元件。（4）输入相应的程序，刚输入程序的区域是灰色的，如图1.11所示。图1.10 梯形图的编辑（1）图1.11 梯形图的编辑（2）（5）单击“变换→变换”或在键盘上按F4键，将灰色梯形图转换为白色梯形图，如图1.12所示。图1.12 梯形图的编辑（3）（6）进行变换后，用三菱PLC编程电缆连接计算机的RS-232串行口与可编程序控制器的RS-422通信接口，如图1.13和图1.14所示。编辑好的程序方可下载到PLC中执行。图1.13 三菱PLC编程电缆图1.14 三菱PLC通信接口及选择开关（7）在下载程序前，先进行通信设置，单击“在线→传输设置”，弹出“传输设置”窗口，如图1.15所示，在该窗口可以看到COM的端口为COM1、传输速度为9.6 Kb/s，如果计算机的COM端口为COM2或其他端口，应把COM的端口设置为相应的端口，双击“串行”图标弹出PC I/F串口详细设置窗口，如图1.15所示，在这可以设置COM端口和传输速度。设置完成后单击“确认”按钮返回传输设置窗口，单击“通信测试”按钮，弹出“与FX2N（C）CPU连接成功了”的提示，表示已经与PLC连接正常可以开始下载程序；如果弹出“无法与PLC通信……”的提示，表示连接出错，应检查COM端口、编程电缆有没有连接正常和PLC电源有没有打开等。
注：只在第一次使用时需要设置。图1.15 通信设置（8）通信设置成功后单击“在线→PLC写入”或单击工具栏上的按钮，弹出PLC写入窗口，如图1.16所示。在“MAIN”前打勾，单击“执行”按钮后提示“是否执行PLC写入?”，单击“是”，如果PLC在RUN模式下会提示“是否在执行STOP操作后，执行CPU写入?”，单击“是”，当提示“也完成”时表示程序已经成功下载到PLC中，单击“确定”按钮。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]