第6章 三菱FX系列PLC基本顺控指令-1

第三章 FX2N系列PLC的工作原理【案例1】电动机可逆旋转控制电路(一) —— PLC之前的工业控制装置一、案例说明

生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的运动， 这就要求拖动电动机能做正、反向旋转。由电动机原理可 知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向， 本案例要解决的问题就是：如何采用PLC之前的工业控制

装置实现对电动机转向的控制。

二.解决方案L1 L2 L3 FU QS FU FR FU FR SB1

KM1

KM2 SB2

SB1 SB3 KM1

SB2 SB3 SB2 KM1 KM2 KM1

SB3 KM2

KM2 FR U V W KM1

KM2

KM1 KM2

M(a) (b)

(c)

图2.1.1 按钮控制电动机正反转的控制电路

任务1 设计主电路图

图2.1.1(a)为主电路，接触器KM1、KM2的常开主触点 控制电动机电源的相序，实现电动机可逆旋转的控制电路， QS为刀开关，FU为熔断丝。任务2 设计控制电路图 图2.1.1(b)为控制电路，将KM2,KM1的常闭触点分别 串联在正、反转线圈电路中，形成相互制约的控制，称为 互锁；按钮SB2、KM1线圈、KM2常开辅助触点组成电动 机正转控制电路，按钮SB3、KM2线圈、KM1常开辅助触 点组成电动机反转控制电路，SB1为停止按钮。

图2.1.1(c)控制电路可用于频繁要求实现正反转的电动 机，它是在图2.1b 电路基础上将正转启动按钮SB2与反转 启动按扭SB3的常闭触点串接在对方常开触点电路中，利 用按钮的常开、常闭触点的机械连接，在电路中互相制约 的接法，称为机械互锁。这种具有电气、机械双重互锁的 控制电路是常用的、可靠的电动机可逆旋转控制电路，它 既可实现正转 — 停止 — 反转 — 停止控制，又可实现正 转 — 反转 — 停止控制。常闭按钮SB2、常开按钮SB3、 KM1的常开辅助触点、KM2的常闭辅助触点、KM1的线圈 组成正转控制电路；常闭按钮SB3、常开按钮SB2、KM2 的常开辅助触点、KM1的常闭辅助触点、KM2的线圈组成 反转控制电路，SB1为停止按钮。

三、工作原理

工作时，按下SB3使KM1线圈通电，KM1常开辅助触点闭 合，保持正转控制电路继续通电，电动机正转；若要电动 机反转，可先按SB1将整个电路断开，也可直接按SB2,利 用机械互锁功能将正转控制电路断开，同时接通反转控制 电路的，使KM2的线圈通电，KM2的常开辅助触点闭合， 保持反转控制电路继续通电，电动机反转。

【案例2】电动机可逆旋转控制电路(二) ——可编程控制器系统与继电器接触器系统

上一案例中如图2.1.1(c)电路，若按照该电路图以传统 的实际配线法将多个按钮和接触器用电线连接起来，需先 在图上将每一串、并接点编号，而统计出两地之间需用哪 几号线，再将已做好记号的

引线穿入电线管，看原图再接 线。使用这种方法，若电路图的复杂度增加，要使连线完 全正确，必需非常仔细。

若要彻底地了解传统实际配接线法，可能需花很多时间去 研究与练习，然而在使用可编程控制器的话，不管多复杂 的电机控制或开关控制，不管按钮是串联或并联，是串联、 并联在图上之哪一个地方，其接线方法均完全一样，而让 那伤脑筋的事情，由可编程控制器的内部程序进行处理。

一.案例说明

本案例与案例一要实现的功能完全一样，要求拖动电动机 能做正、反向旋转，只是将传统的实际配线法用PLC来替 换。本案例要解决的问题就是：如何采用PLC连接开关按 扭实现对电动机转向的控制。

二.解决方案

任务1 设计控制电路图X0 X1 X2 COM COM0220V

SB1

Y0 Y1

KM0 KM1

SB2 SB3

图2.2.1 PLC控制电动机正反转电路图

图2.2.1所示电路为PLC的外部接线图。SB1、SB2、SB3的 连线到PLC的输入继电器X0、X1、X2;PLC的右侧为输出 部分，输出继电器Y0、Y1分别控制接触器KM1、KM2的 线圈，KM1的常开主触点控制电动机正转，KM2的常开主 触点控制电动机反转。工作时，按下正转启动按钮SB2时， KM1线圈通电并自锁，接通正序电源，电动机正转；欲使 电动机由正转到反转，必须先按下停止按钮，而后再反向 启动。同样，若先按下SB3,KM2线圈通电并自锁，接通 反序电源，电动机反转，欲使电动机由反转到正转，也必 须先按下停止按钮，而后再正向启动。

图2.2.2 PLC控制电动机正反转逻辑梯形图及指令表

三、分析控制原理

(1)控制正转

按下正转启动按键SB2,驱使与之相连输入继电器X1的状态 为“1”,梯形图中X1的常开触点闭合，该闭合触点与X0和 X2的常闭触点驱使输出继电器Y0的状态为“1”,同时Y0的 常开触点闭合形成自锁，即KM0线圈通电并自锁，接通正序 电源，电动机正转。

三、分析控制原理

(2)控制反转

欲使电动机由正转到反转，按下反转启动按钮SB3,驱使与 之相连输入继电器X2的状态为“1”,梯形图中X2的常开触 点闭合，该闭合触点与X0和X1的常闭触点驱使输出继电器Y1 的状态为“1”,同时Y1的常开触点闭合形成自锁，即KM1线 圈通电并自锁，接通反序电源，电动机反转。

(3)电机保护和停止 在正转电路中，由于在反转电路中串接了X1的常闭触点， 所以SB2不仅是电机正转的启动按键，也是使电机停止反 转的按键；同理可知SB3是电机反转的启动按键，也是使 电机停止正转的按键，这样的设计称为互锁，保证电机同 一时间只有正、反序电源其中的一种，保护电机不被烧坏。 与X0相连接的按下按键SB1时，驱

使与之相连输入继电器 X0的状态为“1”,梯形图中X0的常闭触点断开，使电机 正、反转电路全部断开，起到停止键的作用。

PLC控制系统与接触器控制系统比较输入设备 (开关、传 感器等) 逻辑控制部分 (由各种继电 器、触点、导 线等组成) 输出设备 (接触器、 指示灯等) 控制对象 (电动机等)

接触器控制系统框图输入设备 (开关、传 感器等) 逻辑控制部分 (由用户程序 组成) 输出设备 (接触器、 指示灯等) 控制对象 (电动机等)

PLC控制系统框图 在PLC控制系统中逻辑控制部分由“软元件”组成

FX2N系列PLC的编程元件编程元件是可编程控制器应用开发的一大要 素，是各种指令的操作对象，是编程的载体。本 节主要介绍三菱FX2N系列可编程控制器的五种基 本编程元件：输入继电器X(X0~X177)、输出继 电器Y(Y0—Y177)、辅助继电器M 、定时器 T(T0—T255)和计数器C(C0—C255) 。

【案例1】 多地共用一台电机 ——编程元件及编程元件X、Y一.案例说明 在生产实际中，对有些生产机械，特别是大型的，为了操 作方便，往往需要在多个地点进行控制。比如，某工厂的第一、 二、三车间在生产中根据需要，均可对一台型号为Y112S—6的 三相异步电动机进行启动，这个案例该怎样解决呢？ 二.解决方案 任务1 电动机和电动机的启、停开关的表示方法 选定X1、X2、X3分别表示三个装在不同地点的启动开关，

X0表示总停开关；用Y0表示这台电动机。

任务2 分析设计X0、1、2、3和 Y0之间的控制关系

图3-1-1 多地共用一台电 机的实现方案 任务3 模拟图3-1-1的信号波形图

3-1-2 多地启动控制过程

三.知识进阶 编程元件的定义PLC在软件设计中需要各种各样的逻辑器件和运算器 件，称之为编程元件，以完成PLC程序所赋予的逻辑运算、 算术运算、定时、计数功能。这些元件有着与硬件继电器 等类似的功能，为了区别，通常称PLC编程器件为软元件。 从编程角度看，我们可以不管这些元件的物理实现，只注 重它的功能，按每一器件的功能给一个名称，例如输入继 电器、输出继电器、定时器、计数器等，同类器件有多个 时，给每个器件一个编号，以便区分。编程器件实质上是 由PLC内部的电子电路和用户存储区中一个存储单元构成 的，存储单元地址与它们的编号相对应。

三.知识进阶 编程元件的使用 在使用编程元件时，认为编程元件具有线圈和常开常闭 触点，并且和继电器相同，触点由线圈控制，即线圈得电时， 其常开触点闭合，常闭触点断开。线圈失电时，常开触点断 开，常闭触点闭合，回到常态。 所有三菱FX2N系列PLC的编程元件的名称由

两部分组 成：

英文字母 + 数字

代表元件性质类型 X:输入继电器

编程元件编号 注意同一元件会有性质 的区分，在编号上反映

Y:输出继电器

输入继电器 用X表示输入继电器的作用是专门用于接收和存储(记忆对应输入映像寄 存器的某一位)外部开关量信号，它能提供无数对常开、常闭触点用 于内部编程。 每个输入继电器线圈与PLC的一个输入端子相连。

图形符号常开触点 常闭触点

输入继电器的状态只能由外部信号驱动改变，而无法用程序驱 动。所以在梯形图中只见其触点而不会出现输入继电器线圈符号。 另外输入继电器触点只能用于内部编程，无法驱动外部负载。 FX2N系列PLC输入继电器采用八进制地址编号，其地址号为 X0-X177。即最多为128点，其输入响应时间为10ms。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nycj.html