1、,海南風(fēng)光,第14講,第8章交流電動(dòng)機(jī) 單相異步電動(dòng)機(jī),8.4 單相異步電動(dòng)機(jī),一、 單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,結(jié)構(gòu)：定子放單相繞組（其中通220V單相交流電） 轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。,N,S,當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)增加時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒(méi)有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,在電流正半周,轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動(dòng)后，外力去除后仍按原方 向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。其原理分析如下：,定子繞組產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)（），可用正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)合成而等效。即：,脈動(dòng)磁場(chǎng)的分解,正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的合成轉(zhuǎn)矩特性,合成轉(zhuǎn)矩,（正向）,（反向）,電容分相式起動(dòng),二、單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),接近90,電容分

2、相式單相異步 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)原理,t=t0,磁場(chǎng)逆時(shí)針 方向旋轉(zhuǎn),t=t0,t=t1,啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)K閉合，使兩繞組電流相位差約為90，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)；轉(zhuǎn)動(dòng)正常以后離心開(kāi)關(guān)被甩開(kāi)，啟動(dòng)繞組被切斷，而電機(jī)仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。,工作原理,罩極式單相電機(jī),定子通入電流以后，部分磁通穿過(guò)短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒(méi)有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái)。,圖中電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向：順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)。因?yàn)闆](méi)有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的 磁通領(lǐng)先。,單相異步電動(dòng)機(jī)的功率小，主要制成小型電機(jī)。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗衣機(jī)

3、、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動(dòng)工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動(dòng)化儀表等。,三、單相電機(jī)的使用,三相異步電動(dòng)機(jī)的單相運(yùn)行,三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，若其中一相和電 源斷開(kāi)，則變成單相運(yùn)行。此時(shí)和單相電機(jī)一樣， 電機(jī)仍會(huì)按原來(lái)方向運(yùn)轉(zhuǎn)。但若負(fù)載不變，三相供 電變?yōu)閱蜗喙╇?，電流將變大，?dǎo)致電機(jī)過(guò)熱。使 用中要特別注意這種現(xiàn)象；三相異步電動(dòng)機(jī)若在啟 動(dòng)前有一相斷電，和單相電機(jī)一樣將不能啟動(dòng)。此 時(shí)只能聽(tīng)到嗡嗡聲，長(zhǎng)時(shí)間啟動(dòng)不了，也會(huì)過(guò)熱， 必須趕快排除故障。,海南風(fēng)光,第15講,第9章 直流電動(dòng)機(jī),第9章 直流電動(dòng)機(jī),9.1 概述 9.2 工作原理 9.3 電樞電動(dòng)勢(shì)及電壓平衡關(guān)系 9.4 電磁轉(zhuǎn)矩 9

4、.5 機(jī)械特性 9.6 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 9.7 直流電動(dòng)機(jī)的使用和額定值,9.1 概述,與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。,9.2 工作原理,一、 工作原理,電刷,換向片,注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線(xiàn)圈無(wú)論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。,由左手定則，通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)的作用下， 使線(xiàn)圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。,由右手定則，線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，將在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與電流的方向相反。,直流發(fā)電機(jī),用右手定則判 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea的方向,電樞繞組 電阻Ra,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),輸出電壓,二、 直流電機(jī)的構(gòu)成,直流電

5、機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。,機(jī)座,磁極,勵(lì)磁 繞組,轉(zhuǎn)子,勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),1. 轉(zhuǎn)子（又稱(chēng)電樞） 由鐵芯、繞組（線(xiàn)圈）、換向器組成。,2. 定子,定子的分類(lèi)：,勵(lì)磁的定義：磁極上的線(xiàn)圈通以直流電 產(chǎn)生磁通，稱(chēng)為勵(lì)磁。,根據(jù)勵(lì)磁線(xiàn)圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的 直流電機(jī)又可細(xì)分為：,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線(xiàn)圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開(kāi)。,并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線(xiàn)圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。,串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線(xiàn)圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。,復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線(xiàn)圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在 同一電源上。,9.3 電樞電動(dòng)勢(shì)及電壓平衡關(guān)系,電樞通入電流后，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。通電

6、線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，又會(huì)在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（用E表示）。,一、 電樞中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)右手定則知，E和原通入的電流方向相反，其大小為：,單位： （韋伯），n（轉(zhuǎn)/每分），E（伏）,二、 電樞繞組中電壓的平衡關(guān)系,因?yàn)镋與通入的電流方向相反，所以叫反電勢(shì)。,U：外加電壓 Ra:繞組電阻,9.4 電磁轉(zhuǎn)矩,一、電磁轉(zhuǎn)矩,單位： （韋伯），Ia（安培），T（牛頓米）,由轉(zhuǎn)矩公式可知： (1)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的條件：必須有勵(lì)磁磁通和電樞電流。 (2)改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向：改變電樞電流的方向或者 改變磁通的方向。,二、 轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系,電磁轉(zhuǎn)矩T為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須和外 加負(fù)載和空載損耗的阻轉(zhuǎn)矩相平衡

7、，即,轉(zhuǎn)矩平衡過(guò)程：當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩（TL）發(fā)生變化時(shí)， 通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)勢(shì)、電樞電流的變化，電磁 轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)新的平衡。,例：,設(shè)外加電樞電壓 U 一定，T=TL+ T0(平衡)，這時(shí)， 若TL突然增加，則調(diào)整過(guò)程為：,與原平衡點(diǎn)相比，新的平衡點(diǎn)：Ia 、 P入,機(jī)械特性指的是電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速間的關(guān)系，下邊以他勵(lì)和串勵(lì)電機(jī)為例說(shuō)明。,他勵(lì)電動(dòng)機(jī)和并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特性一樣。,9.5 機(jī)械特性,一、 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,n0： 理想空載轉(zhuǎn)速,即T=0時(shí)的轉(zhuǎn)速。（實(shí)際工作時(shí),由于有空載損耗，電機(jī)的T不會(huì)為0。）,當(dāng) T時(shí)n ，但由于他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電樞電阻Ra很小， 所以在負(fù)載變化時(shí)， 轉(zhuǎn)速 n

8、 的變化不大，屬硬機(jī)械 特性。,根據(jù) n-T 公式 畫(huà)出特性曲線(xiàn),串勵(lì)的特點(diǎn)：勵(lì)磁線(xiàn)圈的電流和電樞線(xiàn)圈的電流相同。,二、 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,設(shè)磁通和電流成正比，即 =K Ia ,則,據(jù)此公式做出 T-n 曲線(xiàn),(1) T=0時(shí)，在理想情況下，n。但實(shí)際上負(fù) 載轉(zhuǎn)矩不會(huì)為 0，不會(huì)工作在 T=0 的狀態(tài)， 但空載時(shí) T 很小，n 很高。串勵(lì)不允許空載 運(yùn)行，以防轉(zhuǎn)速過(guò)高。,串勵(lì)特性：,(2) 隨轉(zhuǎn)矩的增大，n 下降得很快，這種特性屬 軟機(jī)械特性。,(2) 恒功率負(fù)載（P 一定時(shí)，T 和 n 成反比）， 要選軟特性電機(jī)拖動(dòng)。如：電氣機(jī)車(chē)等。,直流電動(dòng)機(jī)特性類(lèi)型的選擇:,(1) 恒轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械

9、(TL一定，和轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)）要 選硬特性的電動(dòng)機(jī)，如： 金屬加工、起重機(jī) 械等。,9.6 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià) 格高，維護(hù)不方便，但它的最大優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速性能好。,下面以他勵(lì)電動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法。,（1）調(diào)速均勻平滑，可以無(wú)級(jí)調(diào)速。 （2）調(diào)速范圍大，調(diào)速比可達(dá)200 （他勵(lì)式）以上 （調(diào)速比等于最大轉(zhuǎn)速和最小轉(zhuǎn)速之比）。,直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的主要優(yōu)點(diǎn)是：,由該式可知，n 和 有關(guān)，在 U 一定的情 況下，改變 可改變 n 。在勵(lì)磁回路中串 上電阻Rf，改變Rf大小調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，從而 改變 的大小。,一、改變磁通（調(diào)磁）,1.原理,其中： =K If,R

10、f If n ，但在額定情況下， 已接 近飽和，If 再加大，對(duì) 影響不大，所以這種增加 磁通的辦法一般不用。 Rf If n ，減弱磁通是常用的調(diào)速方 法。,If的調(diào)節(jié)有兩種情況：,概念：改變磁通調(diào)速的方法 減小磁通，n只能上調(diào)。,2.特性的變化,調(diào)速過(guò)程: U一定,則,暫時(shí) T TL,（1）調(diào)速平滑，可做到無(wú)級(jí)調(diào)速，但只能向上調(diào)， 受機(jī)械本身強(qiáng)度所限，n不能太高。 （2）調(diào)的是勵(lì)磁電流（該電流比電樞電流小得多）， 調(diào)節(jié)控制方便。,3.減小 調(diào)速的特點(diǎn)：,二、改變電樞電壓調(diào)速,由轉(zhuǎn)速特性方程知： 調(diào)電樞電壓U，n0 變化，斜率不變， 所以調(diào)速特性是一 組平行曲線(xiàn)。,1.特性曲線(xiàn),2.改變電樞

11、電壓調(diào)速的特點(diǎn),（1）工作時(shí)電樞電壓一定，電壓調(diào)節(jié)時(shí)，不允許超 過(guò)UN，而 n U，所以調(diào)速只能向下調(diào)。 （2）可得到平滑、無(wú)級(jí)調(diào)速。 （3）調(diào)速幅度較大。,Uf=110V 固定,U=0110V 可調(diào),改變電樞電壓調(diào)速方案舉例：,例：已知他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的 PN=2.2KW, UN=220V ,IaN=12.4A Ra=0.5 , nN=1500r/min。 求：,（1）TL=0.5TN 時(shí), n=? （2） =0.8 N 時(shí), n=?,解：（1） TL=0.5TN 時(shí),（2） =0.8 N 時(shí),這種調(diào)速方法耗能較大，只用于小型直流機(jī)。 串勵(lì)電機(jī)也可用類(lèi)似的方法調(diào)速。,三、改變轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速,在電樞中

12、串入電阻， 使 n 、 n0不變，即 電機(jī)的特性曲線(xiàn)變陡 （斜率變大），在相 同力矩下，n,9.7 直流電動(dòng)機(jī)的使用和額定值,限制Iast的措施： （1）啟動(dòng)時(shí)在電樞回路串電阻。 （2）啟動(dòng)時(shí)降低電樞電壓。,一、使用,1.啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí),n= 0 Ea=0，若加入額定電壓，則,Iast太大會(huì)使換向器產(chǎn)生嚴(yán)重的火花，燒壞換 向器。一般Iast限制在 (2-2.5)IaN 內(nèi)。,(1)若電動(dòng)機(jī)原本靜止，由于勵(lì)磁轉(zhuǎn)矩 T = KT Ia， 而 0 ，電機(jī)將不能啟動(dòng)，因此，反電動(dòng)勢(shì) 為零，電樞電流會(huì)很大，電樞繞組有被燒毀 的危險(xiǎn)。,（2）如果電動(dòng)機(jī)在有載運(yùn)行時(shí)磁路突然斷開(kāi)， 則 E ，Ia ，T 和 ，

13、可能不滿(mǎn) 足TL的要求，電動(dòng)機(jī)必將減速或停轉(zhuǎn)，使 Ia更大，也很危險(xiǎn)。,措施： 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)一定要有失磁保護(hù)。一般在勵(lì)磁繞組加失壓繼電器或欠流繼電器。當(dāng)失壓或欠流時(shí)，自動(dòng)切斷電樞電源U。,2.反轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向由電磁力矩的方向確定。,（1）反接制動(dòng),3.制動(dòng),制動(dòng)的所采用的方法： 反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、發(fā)電回饋制動(dòng),電阻 R 的作用 是限制電源反 接制動(dòng)時(shí)電樞 的電流過(guò)大。,（2）能耗制動(dòng) 電樞斷電后立即接入一個(gè)電阻。,特殊情況下，例如汽車(chē)下坡時(shí)、吊車(chē)重物下降時(shí)， 在重力的作用下 nn0（ n0理想空載轉(zhuǎn)速），這時(shí)電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)，電磁轉(zhuǎn)矩成為阻轉(zhuǎn)矩，從而限制電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)分升高。,(3) 發(fā)

14、電回饋制動(dòng),直流電機(jī)有四個(gè)出線(xiàn)端，電樞繞組、勵(lì)磁繞組 各兩個(gè)，可通過(guò)標(biāo)出的字符和繞組電阻的大小 區(qū)別。,4.連接,（1）繞組的阻值范圍,電樞繞組的阻值在零點(diǎn)幾歐姆到12歐姆。,他勵(lì)/并勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組的阻值有幾百歐姆。,串勵(lì)電機(jī)的勵(lì)磁繞組的阻值與電樞繞組的相當(dāng)。,（2）繞組的符號(hào),二、額定值,1. 額定功率PN :電機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率。,2. 額定電壓UN ：額定工作情況下的電樞上加的直流電壓。（例：110V，220V，440V）,3. 額定電流IN ： 額定電壓下，軸上輸出額定功率時(shí)的電流（并勵(lì)應(yīng)包括勵(lì)磁電流和電樞電流）三者關(guān)系：PN=UNIN （ ：效率）,注意：調(diào)速時(shí)對(duì)于沒(méi)有調(diào)速要求的

15、電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速 不能超過(guò) 1.2nN 。,4.額定轉(zhuǎn)速nN ：在PN，UN，IN 時(shí)的轉(zhuǎn)速。直流電 機(jī)的轉(zhuǎn)速等級(jí)一般在 500r/min 以上。特殊的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速可以做到很低（如：每分鐘幾轉(zhuǎn)）或很高（每分鐘3000轉(zhuǎn)以上）。,海南風(fēng)光,第15講,第10章 控制電機(jī),第10章 控制電機(jī),10.1 概述 10.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 10.2.1 結(jié)構(gòu) 10.2.2 工作方式 10.2.3 小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 10.3 伺服電動(dòng)機(jī) 10.3.1 交流伺服電動(dòng)機(jī) 10.3.2 直流伺服電動(dòng)機(jī),前面介紹的異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等都是作為動(dòng)力使用的，其主要任務(wù)是能量轉(zhuǎn)換，例如將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。本章介紹控制電

16、機(jī)。,10.1 概述,控制電機(jī)的種類(lèi)很多，本章主要介紹步進(jìn)機(jī)、伺服機(jī)。,對(duì)控制電機(jī)的主要要求：動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、 重量輕、體積小、運(yùn)行可靠、耗電少等。,10.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī),機(jī)理：步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵原理，將脈沖信號(hào) 轉(zhuǎn)換成線(xiàn)位移或角位移的電機(jī)。每來(lái)一個(gè) 電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，帶動(dòng)機(jī)械移 動(dòng)一小段距離。,特點(diǎn)：(1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。 (2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 (3)改變脈沖順序，改變方向。,種類(lèi)： 有勵(lì)磁式和反應(yīng)式兩種。兩種的區(qū)別在于勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁線(xiàn)圈，反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)有勵(lì)磁線(xiàn)圈。,應(yīng)用： 步進(jìn)機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。如：在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng) 繪圖儀等設(shè)備中

17、都得到應(yīng)用。,下面以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為例說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。,10.2.1 結(jié)構(gòu),步進(jìn)機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子。它們均由磁性材料構(gòu)成，其上分別有六個(gè)、四個(gè)磁極 。,定子,轉(zhuǎn)子,定子繞組,定子的六個(gè)磁極上有控制繞組，兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。,注意：這里的相和三相交流電中的“相”的概念不同。步進(jìn)機(jī)通的是直流電脈沖，這主要是指線(xiàn)圖的聯(lián)接和組數(shù)的區(qū)別。,IA,IB,IC,10.2.2 工作方式,步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。,一、三相單三拍,（1）三相繞組聯(lián)接方式：Y 型,（3）工作過(guò)程,A 相通電使轉(zhuǎn)子1、3齒和 AA 對(duì)齊。,同理，B相通電，轉(zhuǎn)子2

18、、4齒和B相軸線(xiàn)對(duì)齊，相對(duì)A相通電位置轉(zhuǎn)30；C相通電再轉(zhuǎn)30。,這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個(gè)循環(huán)周期共包括三個(gè)脈沖，所以稱(chēng)三相單三拍。,三相單三拍的特點(diǎn)：,（1）每來(lái)一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò) 30。此角稱(chēng)為步距角，用S表示。,（2）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于三相線(xiàn)圈通電的順序，改變通電順序即可改變轉(zhuǎn)向。,二、三相單雙六拍,三相繞組的通電順序?yàn)椋?AABBBCCCAA 共六拍。,工作過(guò)程：,A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒和A相對(duì)齊。,所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩磁拉力平衡的位置上。相對(duì)AA 通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了15。,（1）BB 磁場(chǎng)對(duì) 2、4 齒有磁拉力，該拉力使 轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。,A、B相同時(shí)通電

19、,（2）AA 磁場(chǎng)繼續(xù)對(duì)1、3齒有拉力。,總之，每個(gè)循環(huán)周期，有六種通電狀態(tài)，所以稱(chēng)為三相六拍，步距角為15。,B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒和B相對(duì)齊，又轉(zhuǎn)了15。,三、三相雙三拍,三相繞組的通電順序?yàn)椋?AB BC CA AB 共三拍。,工作方式為三相雙三拍時(shí)，每通入一個(gè)電脈沖，轉(zhuǎn)子也是轉(zhuǎn)30，即 S = 30。,10.2.3 小步距角的步進(jìn)電動(dòng)機(jī),實(shí)際采用的步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3度和1.5度，步距角越小，機(jī)加工的精度越高。,為產(chǎn)生小步距角，定、轉(zhuǎn)子都做成多齒的，圖中轉(zhuǎn)子40個(gè)齒，定子仍是 6個(gè)磁極，但每個(gè)磁極上也有五個(gè)齒。,轉(zhuǎn)子的齒距等于360/ 40=9 ，齒寬、齒槽各4.5 。,為使轉(zhuǎn)、定子

20、的齒對(duì)齊，定子磁極上的小齒，齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子相同。,工作原理：假設(shè)是單三拍通電工作方式。,（1）A 相通電時(shí)，定子A 相的五個(gè)小齒和轉(zhuǎn)子對(duì)齊。此時(shí)，B 相和 A 相空間差120，含 120/9 = 齒 A 相和 C 相差240，含240/ 9 = 個(gè)齒。所以，A 相的轉(zhuǎn)子、定子的五個(gè)小齒對(duì)齊時(shí)，B 相、C 相不能對(duì)齊，B相的轉(zhuǎn)子、定子相差 1/3 個(gè)齒（3），C相的轉(zhuǎn)子、定子相差2/3個(gè)齒（6）。,若工作方式改為三相六拍，則每通一個(gè)電脈沖， 轉(zhuǎn)子只轉(zhuǎn) 1.5 。,異步機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向仍由相序決定。,同理，C 相通電再轉(zhuǎn)3 ,（2）A 相斷電、B 相通電后，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)過(guò)1/3個(gè) 齒（3），使 B 相

21、轉(zhuǎn)子、定子對(duì)齊。,步進(jìn)機(jī)通過(guò)一個(gè)電脈沖,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度,稱(chēng)為 步距角。,10.3 伺服電動(dòng)機(jī),伺服電動(dòng)機(jī)的作用是驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。被控對(duì)象的轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速受信號(hào)電壓控制，信號(hào)電壓的大小和極性改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向也跟著變化。,伺服電動(dòng)機(jī)的作用,10.3.1 交流伺服電動(dòng)機(jī),原理與兩相交流異步電機(jī)相同，定子上裝有兩個(gè)繞組 勵(lì)磁繞組和控制繞組。,勵(lì)磁繞組和控制繞組在空間相隔90。,勵(lì)磁繞組中串聯(lián)電容C的目的是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。,接線(xiàn)：,勵(lì)磁繞組的接線(xiàn),適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近90，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。,例：選擇電容，可使交流伺服電

22、機(jī)電路中的電壓電流的相量關(guān)系如圖所示。,工作時(shí)兩個(gè)繞組中產(chǎn)生的電流 和 的相位差近90，因此便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。,控制電壓 與電源電壓 兩者頻率相同，相位相同或反相。,（1）U2= 0 時(shí)，轉(zhuǎn)子停止。,這時(shí)，雖然U2 =0V，U1仍存在，似乎成單相運(yùn)行狀態(tài)，但和單相異步機(jī)不同。若單相電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行后，出現(xiàn)單相后仍轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)不同，單相電壓時(shí)設(shè)備不能轉(zhuǎn)。,交流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：,原因：交流伺服電機(jī) R2設(shè)計(jì)得較大。所以在U2=0時(shí)，交流伺服電機(jī)的T=f(s)曲線(xiàn)如下頁(yè)圖：,當(dāng)U2=0V時(shí)，脈動(dòng)磁場(chǎng)分成的正反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)距T、T 的合成轉(zhuǎn)矩 T 與單相異步機(jī)不同。

23、合成轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)方向相反，所以電機(jī)在U2=0V時(shí)，能立即停止，體現(xiàn)了控制信號(hào)的作用(有控制電壓時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)控制電壓時(shí)不轉(zhuǎn))，以免失控。,（3）控制電壓 U2 大小變化時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化，轉(zhuǎn)速與電壓 U2 成正比。U2 的極性改變時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向改變。,（2）交流伺服電機(jī) R2設(shè)計(jì)得較大，使Sm1，Tst大，啟動(dòng)迅速，穩(wěn)定運(yùn)行范圍大。,交流伺服電機(jī)的輸出功率一般為0.1-100 W，電源頻率分50Hz、400Hz等多種。它的應(yīng)用很廣泛，如用在自動(dòng)控制、溫度自動(dòng)記錄等系統(tǒng)中。,應(yīng)用,10.3.2 直流伺服電動(dòng)機(jī),結(jié)構(gòu)：與直流電動(dòng)機(jī)基本相同。為減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量做得細(xì)長(zhǎng)一些。,工作原理：與直流電動(dòng)機(jī)相同

24、。,供電方式：他勵(lì)。勵(lì)磁繞組和電樞由兩個(gè)獨(dú)立電源供電：,由機(jī)械特性可知： (1)U1（即磁通）不變時(shí)，一定的負(fù)載下，U2,n。 (2)U2=0時(shí)，電機(jī)立即停轉(zhuǎn)。,反轉(zhuǎn)：電樞電壓的極性改變，電機(jī)反轉(zhuǎn)。,直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性公式與他勵(lì)直流電機(jī)一樣：,直流伺服電機(jī)的特性較交流伺服電機(jī)硬。經(jīng)常用在功率稍大的系統(tǒng)中，它的輸出功率一般為1-600W。它的用途很多，如隨動(dòng)系統(tǒng)中的位置控制等。,應(yīng)用：,海南風(fēng)光,第16-17講,第12章 可編程序控制器 （PLC）,第12章 可編程序控制器,12.1 概述 12.2 基本概念和編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介 12.3 PLC指令及編程方法 12.4 應(yīng)用舉例 12.5 實(shí)驗(yàn),

25、12.1.1 什么是PLC ?,PLC 是一種專(zhuān)門(mén)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。, 早期的PLC是用來(lái)替代繼電器、接觸器控制的。它主要 用于順序控制，只能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。因此，被稱(chēng)為可編程邏輯控制器（Programmable logic controller，略寫(xiě) PLC ), 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了順序控制的范圍。被稱(chēng)為可編程控制器（Programmable controller，略寫(xiě)PC)。為區(qū)別于Personal Computer (PC)，故沿用PLC 這個(gè)略寫(xiě)。,12.1 概述,12.1.2 PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理,一、 PLC結(jié)構(gòu)示意圖,二、各組成

26、部分的作用,2. 存儲(chǔ)器,1. CPU,(1)從程序存儲(chǔ)器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令。 (2)將各種輸入信號(hào)取入。 (3) 把運(yùn)算結(jié)果送到輸出端。 (4) 響應(yīng)各種外部設(shè)備的請(qǐng)求。,RAM：存儲(chǔ)各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶(hù)正調(diào) 試的程序。 ROM：存放監(jiān)控程序和用戶(hù)已調(diào)試好的程序。,3. 輸入、輸出接口：采用光電隔離，實(shí)現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。,輸出接口作用：將主機(jī)向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行電路的信號(hào)，以便控制接觸器線(xiàn)圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計(jì)算機(jī)與外部強(qiáng)電隔離。,輸出三種形式：繼電器 - 低速大功率 可控硅 - 高速大功率 晶體管 - 高

27、速小功率,輸入接口作用：將按鈕、行程開(kāi)關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主機(jī)。,（1）輸入接口電路：采用光電耦合器，防止強(qiáng)電干擾。,COM,光電三極管,發(fā)光二極管,直流電源,輸入端子,PLC,繼電器輸出,（2）輸出接口電路：均采用模塊式。,以繼電器形式為例：,PLC,4. 各種接口、高功能模塊：便于擴(kuò)展。 小型機(jī)：一體機(jī)。有接口可擴(kuò)展。 中、大型機(jī)：模塊式?？筛鶕?jù)需要在主板上隨意組合。,編程設(shè)備可以是專(zhuān)用的手持式的編程器；也可以是安裝了專(zhuān)門(mén)的編程通訊軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。,5. 編程設(shè)備,用戶(hù)可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入和調(diào)試程序；另外在運(yùn)行時(shí)，還可以對(duì)整個(gè)控制過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。,12.1.3 工作方式,

28、CPU：等待命令。,PLC：循環(huán)掃描。 CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，遇到結(jié)束符又 返回第一條，不斷循環(huán)。,1. 輸入/輸出點(diǎn)數(shù) ( I/O點(diǎn)數(shù) )。 2. 掃描速度。 單位： ms /1000步 或 s /步 3. 內(nèi)存容量。 4. 指令條數(shù)。 5. 內(nèi)部寄存器數(shù)目。 6. 高功能模塊。,12.1.4 主要技術(shù)性能,1. 抗干擾、可靠性高。 2. 模塊化組合式結(jié)構(gòu)，使用靈活方便。 3. 編程簡(jiǎn)單，便于普及。 4. 可進(jìn)行在線(xiàn)修改。 5. 網(wǎng)絡(luò)通訊功能，便于實(shí)現(xiàn)分散式測(cè)控系統(tǒng)。 6. 與傳統(tǒng)的控制方式比較，線(xiàn)路簡(jiǎn)單。,12.1.5 優(yōu)點(diǎn),1. 用于開(kāi)關(guān)邏輯控制。 2. 用于機(jī)加工數(shù)字控制。 3.

29、 用于閉環(huán)過(guò)程控制。 4 用于組成多級(jí)控制系統(tǒng)。,12. 1. 6 應(yīng)用,12.2 基本概念和編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介,PLC的內(nèi)存除存放用戶(hù)和系統(tǒng)的程序外，還有四個(gè)區(qū)： I/O區(qū)：可直接與外部輸入、輸出端子傳遞信息 內(nèi)部輔助寄存器區(qū)：存放中間變量 數(shù)據(jù)區(qū)：存放中間結(jié)果 專(zhuān)用寄存器區(qū)：定時(shí)時(shí)鐘、標(biāo)志、系統(tǒng)內(nèi)部的命令,12. 2. 1 寄存器和接點(diǎn)的概念,用戶(hù)在對(duì)這四個(gè)區(qū)進(jìn)行操作時(shí)，可以以寄存器和/或接點(diǎn)的方式進(jìn)行。,PLC的寄存器（以FP1為例）一覽,字輸入寄存器 WX0WX12 位輸入寄存器 X0X12F 字輸出寄存器 WY0WY12 位輸出寄存器 Y0Y12F 通用字寄存器 WR0WR62F 通用位寄

30、存器 R0R62F 專(zhuān)用字寄存器 WR900WR903 專(zhuān)用位寄存器 R900R903F 定時(shí)器 TM0TM99 計(jì)數(shù)器 C100C143,通用數(shù)據(jù)寄存器DT0DT8999 專(zhuān)用數(shù)據(jù)寄存器DT9000DT9069 設(shè)定值寄存器 SV0SV143 經(jīng)過(guò)值寄存器 EV0EV143 索引寄存器 IX，IY 十進(jìn)制常數(shù)寄存器 K 十六進(jìn)制常數(shù)寄存器 H,PLC的寄存器（以FP1為例）,1. 輸入輸出(I/O)寄存器,輸入寄存器: 功能:存放外部輸入的信號(hào) 輸入寄存器編號(hào):WX0WX12, 共13個(gè)寄存器，每個(gè) 寄存器16位 輸入位編號(hào):X0X12F，共1613=208位,輸出寄存器: 功能:向輸出接口

31、輸出信號(hào) 輸出寄存器編號(hào):WY0WY12, 共13個(gè)寄存器，每個(gè) 寄存器16位 輸出位編號(hào):Y0Y12F，共16 13=208位,寄存器：是一個(gè)16位二進(jìn)制單元 位（觸點(diǎn)）：16位中的每一位是一個(gè)“觸點(diǎn)”，對(duì)應(yīng)外部的一個(gè)輸入或者輸出端子。,輸入寄存器 WXm 輸出寄存器 WYm,輸入端子X(jué)mn 輸出端子Ymn,m ：寄存器編號(hào)，用十進(jìn)制數(shù)編號(hào)： m=012，共13個(gè),n,n：寄存器的第n位，用16進(jìn)制數(shù) 編號(hào)：n= 0F，共16位,例：若X0為“ON”，則 WX0 的第0位為 “1” 若X4 為“OFF”，則 WX0 的第4位為 “0” 若 WY1=7，則表明Y10、Y11、Y12三個(gè)接點(diǎn) 為

32、“ON”,接點(diǎn)通斷情況與接點(diǎn)的賦值有關(guān)：（以 Y0為例： 若 Y0的邏輯賦值為“1”，則,ST：（Start） 從母線(xiàn)開(kāi)始一個(gè)新邏輯行時(shí)，或開(kāi)始一個(gè)邏輯塊時(shí)， 輸入的第一條指令。 ST：以常開(kāi)接點(diǎn)開(kāi)始 ST/：以常閉接點(diǎn)開(kāi)始,OT：（Output） 表示輸出一個(gè)變量。,ED：（End）表示程序無(wú)條件結(jié)束,可編程控制器FP1基本指令,邏輯關(guān)系 梯形圖 助記符,STX0 ANX1 OTY0,STX0 ORX1 OTY0,ST / X0 OTY0,當(dāng) X0 與 X1 都 “ON” 時(shí)， 則輸出 Y0 “ON”。,當(dāng) X0 或 X1 “ON” 時(shí)， 則輸出 Y0 “ON”。,當(dāng) X0 “OFF” 時(shí)，

33、 則輸出 Y0 “ON”。,注意：與、或、非運(yùn)算均是對(duì)從該指令前面的ST 指令到該指令的前一個(gè)指令處的結(jié)果進(jìn)行 運(yùn)算。,X2是與圖中A點(diǎn)處的結(jié)果（即X0與X1的結(jié)果）相或，而不是與X1相或。,邏輯關(guān)系 梯形圖 助記符,STX0 ORX1 STX2 ORX3 ANS OTY0,STX0 ANX1 STX2 AN / X3 ORS OTY0,當(dāng) “X0 或 X1”與“X2 或X3” 都 “ON” 時(shí)， 則輸出 Y0 “ON”。,當(dāng) “X0 與 X1”或“X2 與 X3非” “ON” 時(shí)，則輸 出 Y0 “ON”。,例1：直接啟動(dòng)停車(chē)控制,繼電器控制電路圖,I/O分配： X0：停車(chē) X1：?jiǎn)?dòng) Y0

34、：KM,助記符語(yǔ)句表 ST X1 OR Y0 AN X0 OT Y0 ED,操作及動(dòng)作過(guò)程,FP1型PLC控制器： 實(shí)際輸入端子：X0XF 實(shí)際輸出端子：Y0Y7,助記符語(yǔ)句表 ST X1 OR Y0 AN X0 OT Y0 ED,I/O分配： SB1X0 SBF X1 SBR X2 KMF Y0 KMR Y1,例2：三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制,ST X1 OR Y0 AN X0 AN / Y1 OT Y0 ST X2 OR Y1 AN X0 AN / Y0 OT Y1 ED,左重右輕,編程,I/O分配： SB1X0 SBF X1 SBR X2 KMF Y0 KMR Y1,I/O分配決定PLC

35、的端子接線(xiàn)圖,PLC的端子接線(xiàn)方式又決定編程語(yǔ)言,輸入按鍵的接線(xiàn)方式?jīng)Q定輸入的編程語(yǔ)句,停止鍵為常閉 ST X1 OR Y0 AN X0 OT Y0 ED,停止鍵為常開(kāi) ST X1 OR Y0 AN/ X0 OT Y0 ED,電機(jī)的起動(dòng)停止控制,編程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題,一、用電路變換簡(jiǎn)化程序(減少指令的條數(shù)）,二、邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚(避免左輕右重),ST X2 AN X3 AN X4 ST X2 AN X5 AN X6 AN X7,ST X2 AN X5 AN X6 AN X8 AN X9 ORS OT Y0 ED,根據(jù)該梯形圖和編程，X3、X6、X9 三個(gè)輸入開(kāi)關(guān)應(yīng)采用何種接法？ 用常開(kāi)？

36、用常閉？,三、避免出現(xiàn)無(wú)法編程的梯形圖,ST X3 AN X5 OR X1 AN/ X2 OT Y1,根據(jù)該梯形圖和編程，X2、X4 二個(gè)輸入開(kāi)關(guān)應(yīng)采用何種接法？ 用常開(kāi)？ 用常閉？,ST X1 AN X5 OR X3 AN/ X4 OT Y2 ED,2. 定時(shí)器及定時(shí)器指令,輸入接點(diǎn),定時(shí)器號(hào)碼 （099）,時(shí)間常數(shù): 132767,動(dòng)作說(shuō)明： 當(dāng)Y0閉合后，定時(shí)器TM5開(kāi)始計(jì)時(shí)。 經(jīng)過(guò)300.1=3s后，Y1閉合，Y2斷開(kāi)。,Y0,例：,例3：定時(shí)器應(yīng)用舉例(書(shū)上P461高頻加熱時(shí)間控制）,分配I/O： X0 SB1 X1 SB2 Y0 KM TMX0 KT,PSHS, RDS,POPS,

37、ST X0 PSHS AN X2 OT Y0 RDS AN X1 OT Y1 POPS AN X2 OT Y3,3.堆棧及堆棧操作指令:,例4：定時(shí)器應(yīng)用舉例：用PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī) 的Y-起動(dòng)。,Y 起動(dòng)繼電器控制電路,I/O分配： SB1 X0 SB2 X1 KM0 Y0 KM1 Y1 KM2 Y2 KT TMX1,時(shí)間常數(shù)K=150 延時(shí)0.1 150 =15秒,用PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)的Y-起動(dòng),I/O分配： SB1 X0 SB2 X1 KM0 Y0 KM1 Y1 KM2 Y2 KT TMX1,梯形圖,用PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)的Y-起動(dòng),I/O分配： SB1 X0 SB2 X1

38、 KM0 Y0 KM1 Y1 KM2 Y2 KT TMX1,PLC接線(xiàn)圖,用PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)的Y-起動(dòng),根據(jù)梯形圖和接線(xiàn)進(jìn)行編程,ST X1 OR Y0 AN X0 OT Y0 ST X1 OR Y0 AN X0 PSHS AN/ Y2 TM X1 K 150,RDS AN/ T1 AN/ Y2 OT Y1 POPS ST T1 OR Y2 ANS AN/ Y1 OT Y2 ED,計(jì)數(shù)器初始值： 132767,計(jì)數(shù)器編號(hào) (FP1機(jī)：100143),計(jì)數(shù)脈沖,復(fù)位信號(hào),4. 計(jì)數(shù)器及計(jì)數(shù)器指令（CT指令）,CT指令梯形圖格式：,CT指令梯形圖與時(shí)序圖,PLC的寄存器（以FP1為例）一覽

39、,字輸入寄存器 WX0WX12 位輸入寄存器 X0X12F 字輸出寄存器 WY0WY12 位輸出寄存器 Y0Y12F 通用字寄存器 WR0WR62 通用位寄存器 R0R62F 專(zhuān)用字寄存器 WR900WR903 專(zhuān)用位寄存器 R900R903F 定時(shí)器 TM0TM99 計(jì)數(shù)器 C100C143,通用數(shù)據(jù)寄存器DT0DT8999 專(zhuān)用數(shù)據(jù)寄存器DT9000DT9069 設(shè)定值寄存器 SV0SV143 經(jīng)過(guò)值寄存器 EV0EV143 索引寄存器 IX，IY 十進(jìn)制常數(shù)寄存器 K 十六進(jìn)制常數(shù)寄存器 H,微分指令：DF, DF/,ST X0 DF OT R0 ST X1 DF/ OT R1,例5.

40、計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè)（教材P509例9-3）,（每24個(gè)產(chǎn)品 機(jī)械手動(dòng)作1次）, 電機(jī)起動(dòng)后，R1產(chǎn)生寬度為一個(gè)掃描 周期的正脈沖，使CT100和TM1復(fù)位, 起、停傳送帶電機(jī),計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè),每檢測(cè)到一個(gè)產(chǎn)品，X2產(chǎn)生一個(gè)正脈沖， 使CT100計(jì)一個(gè)數(shù), CT100每計(jì)24個(gè)數(shù)，機(jī)械手動(dòng)作一次, 機(jī)械手動(dòng)作后，延時(shí)2秒，將機(jī)械手 電磁鐵切斷，同時(shí)將CT100復(fù)位。CT100 復(fù)位后，Y1和TM1也復(fù)位,計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè),地址 指令 數(shù)據(jù) 0 ST X1 1 OR Y0 2 AN X0 3 OT Y0 4 ST Y0 5 DF 6 OT R1 7 ST X2

41、8 AN Y0 9 ST R1,地址 指令 數(shù)據(jù) 10 OR TM1 11 CT 100 12 K 24 13 ST CT100 14 AN/ TM1 15 OT Y1 16 ST CT100 17 AN/ R1 18 TM Y1 19 K 2 20 ED,置位指令與復(fù)位指令（SET，RST）,ST X1 SET Y1 ST X2 RST Y1,X1=1時(shí)，Y1=1,X1=0時(shí)，Y1仍=1,X2=1時(shí)，Y1=0,數(shù)據(jù)傳送指令（共11條）,16位數(shù)據(jù)傳送指令,若X1=1，則將WR0的數(shù)據(jù)傳送到WY0,移位指令（共12條）,16位數(shù)左移指令：SR,X0=0，輸入數(shù)據(jù)=0 X0=1，輸入數(shù)據(jù)=1,X

42、1通斷一次，輸入 一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖,X2通斷一次，輸入 一個(gè)清0脈沖，使WR1=0,清0,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,X0=1,1,1,1,0,例6. 傳送指令、移位指令舉例,要求:X2開(kāi)關(guān)通斷一次，用于WR1清0。 X0開(kāi)關(guān)用于設(shè)置輸入數(shù)據(jù)。 X1開(kāi)關(guān)通斷一次，輸入一個(gè)移位脈沖。 若X0開(kāi)關(guān)合上，則串入數(shù)據(jù)為1，每輸入一個(gè)移位脈沖，輸出指示燈 依次點(diǎn)亮。若X0打開(kāi)，則串入數(shù)據(jù)為0。,0 ST X0 1 ST X1 2 ST X2 3 SR WR1 4 F 0 5 WR1 6 WY0 7 ED,例7.傳送指令、移位指令舉例:節(jié)日彩燈控制,設(shè)計(jì)要求: 開(kāi)機(jī)后輸出指

43、示燈Y0Y7全滅，每隔1秒從Y0至Y7依次 點(diǎn)亮1個(gè)；8個(gè)燈全亮持續(xù)5秒，然后每隔1秒從Y0至Y7依次熄滅 1個(gè)；8個(gè)燈全滅，然后再?gòu)腨0至Y7依次點(diǎn)亮。如此重復(fù)進(jìn)行， 直至停機(jī)為止。（教材P515例9-4）,專(zhuān)用寄存器(FP1機(jī)：WR900WR903)。常用的如下：,R900A : “”標(biāo)志 R900B: “=”標(biāo)志 R900C: “”標(biāo)志 R9010: 常ON繼電器 R9011: 常OFF繼電器 R9013: 僅在第一個(gè)掃秒周期ON，其他時(shí)候均為OFF R9014: 僅在第一個(gè)掃秒周期OFF，其他時(shí)候均為ON,時(shí)鐘脈沖發(fā)生器 R9018 周期 0.01s R901B 周期0.2s R901

44、9 周期0.02s R901C 周期1s R901A 周期0.1s R901D 周期2s 用于給定時(shí)器和移位提供一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘,SR WR0,R901C, R7（WR0的第7位）=1（8個(gè)燈全亮）時(shí)，起動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)5秒，使燈全亮5秒。時(shí)間到TM0反=0，給WR0輸入0，使燈逐個(gè)熄滅。, R10=0（關(guān)機(jī)）時(shí)，將常數(shù)0傳送給WY0，8個(gè)燈全滅, R10=1（開(kāi)機(jī)）時(shí)，將WR0傳送給WY0，輸出, TM0反=1時(shí)，給WR0輸入1，使燈逐個(gè)點(diǎn)亮 R10=1時(shí)，R901C產(chǎn)生周期1秒的移位時(shí)鐘 R11信號(hào)將WR0清0, X1信號(hào)的上升沿求微分，在R11產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，用于WR0清0, X1通斷一次起動(dòng)

45、，R10=1；X0通斷一次停機(jī)，R10=0,節(jié)日彩燈控制梯形圖,功能解釋 （編程見(jiàn)教材P517）, 基本指令 數(shù)據(jù)傳送指令 算術(shù)運(yùn)算指令 移位指令 位操作指令 數(shù)據(jù)變換指令 轉(zhuǎn)移控制指令 特殊控制指令,FP1指令分類(lèi)（共128條）,按指令的功能可分為：,（1）ST （2）ST/ （3）OT （4）AN （5）AN/ （6）OR （7）OR/ （8）ANS （9）ORS （10）CT （11）TMR （12）TMX （13）TMY,鍵盤(pán)指令,（14）DF （15） SR （16）PSHS （17）RDS （18）POPS （19）SET （21）RST,非鍵盤(pán)指令,鍵盤(pán)指令由FP1鍵盤(pán)直接輸入（

46、閱讀教材P524533）,非鍵盤(pán)指令用SC鍵和指令的功能碼輸入（閱讀教材P534536）,功能擴(kuò)展指令用Fn鍵和指令的功能碼輸入（閱讀教材P537538）,指令的功能碼,Fn,0,ENT,OR R.WR,0,WRT,AN Y.WY,0,WRT,1. 你能否設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制十字路口紅綠黃交通燈的程序? 2. 你能否設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制四層樓的電梯程序? 3. 你能否設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制一臺(tái)彩印機(jī)的程序? 4. 你能否設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制室內(nèi)安全防盜報(bào)警的程序? 5.你能否設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制一臺(tái)龍門(mén)刨床的程序?,PLC實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)題目,第二部分 上機(jī)操作練習(xí) 實(shí)驗(yàn)一 鍵盤(pán)及編輯命令練習(xí) 實(shí)驗(yàn)

47、二 基本指令練習(xí) 第四部分 綜合練習(xí) 補(bǔ)充1 三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 補(bǔ)充2 延時(shí)自動(dòng)往復(fù)行程控制 補(bǔ)充3 三相異步電機(jī)Y-起動(dòng) 實(shí)驗(yàn)一 運(yùn)料小車(chē)控制,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)一人一組，要認(rèn)真預(yù)習(xí)！,習(xí)題9-8,梯形圖的規(guī)則：,鍵盤(pán)指令：可從鍵盤(pán)上 直接鍵入的指令,擴(kuò)展功能指令：用F鍵加功 能號(hào)方可鍵入的指令。,KP：（Keep）,ST X0 ST X1 KP R0,說(shuō)明： （1）在置位信號(hào)接通的瞬間，R0置1。以后無(wú)論置位 信號(hào)狀態(tài)如何，只要復(fù)位信號(hào)斷開(kāi)，R0的狀態(tài) 均為1。 （2）在復(fù)位信號(hào)接通的瞬間，R0置0。 （3）在復(fù)位信號(hào)和置位信號(hào)同時(shí)接通時(shí)，復(fù)位優(yōu)先。,SET、 RST（Reset）,這兩

48、條指令的功能類(lèi)似于KP指令，但使用比KP 指令靈活。,ST X0 SET Y0 ST R20 RST R30,UDC:（可逆計(jì)數(shù)）,加減計(jì)數(shù)信號(hào) 例：設(shè)為 X0,計(jì)數(shù)脈沖 例：設(shè)為X1,復(fù)位信號(hào)： 例：設(shè)為X2,初值或存放 初值的寄存器,作為加減計(jì)數(shù) 器的寄存器,ST X0 ST X1 ST X2 F118(UDC) S D,一、 數(shù)據(jù)傳送指令,F0(MV) 、F1(MV/),功能說(shuō)明：S為常數(shù)或寄存器，D 為寄存器。當(dāng)條件滿(mǎn)足時(shí)，S或S的內(nèi)容傳送到D。,F0(MV)：把 S 或 S 的內(nèi)容傳送到D。 F1(MV/)：把 S 或 S 的內(nèi)容求反后傳送到D。,10. 3. 3 其他常用指令簡(jiǎn)介,其他傳送指令常用的有：F10(BKMV)， F11(COPY)等等。,例：某控制控制系統(tǒng)，若出現(xiàn)嚴(yán)重故障信號(hào)，則所有的動(dòng)作全停，故障指示顯示。,I/O分配： X0：故障信號(hào) Y0：故障指示 其他輸出端：Y1YF,二、 算術(shù)指令,F60(CMP),其它的算術(shù)運(yùn)算指令，如算術(shù)運(yùn)算、BCD碼運(yùn)算、比較指令等等。,功能說(shuō)明：當(dāng)R10接通時(shí)，比較EV0和100， 若EV0100，則Y0接通；若EV0=100，則Y1接通； 若EV0100，則Y2接通。,例：設(shè)計(jì)一個(gè)順序控制電路: 啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)D1先啟動(dòng)， 3s后電機(jī)D2啟動(dòng)，再過(guò) 5s后電機(jī)D3啟動(dòng)。,I/O分配： X0：?jiǎn)?dòng)按鈕