第3章 FX2NPLC数字量控制

3.1 PLC实训台产品简述

3.1.1 PLC实训台概述

1.产品概述

AFCJN—II型工业自动控制技术操作技能训练与考核装置是配合电气控制技术、电气自动化、机电一体化及相关专业的《可编程控制技术》、《工业自动控制技术》等课程的技能教学而设计开发的集训练与考核为一体的教学装置。它能完成电动机拖动改造、PLC控制、设备模拟开发实验等多个实训项目，经过功能扩展，还能完成电动机驱动、机电一体化技术等实训项目，基本能满足本专业技能训练的需要。

设备由实训操作台与计算机桌等部分组成，教学与操作使用方便，是构建理实一体化教室和理实一体化的教学的理想设备之一。

设备外观图如图3-1所示。

图3-1 设备外观图

2.产品特点

1）本装置以PLC为核心，配有触摸屏、变频器、显示板及专用模拟板装置，能较好地完成工业自动控制电气电路的安装调试。

2）本装置配有多路电源，可以方便地供其他设备使用，如计算机等，给实训室电路安装带来了较多的方便。

3）PLC、触摸屏的数据线通过箱体侧面引出，并安装有信号转换模块，可方便与计算机相连，同时也可防止经常插拔数据线而损坏PLC、触摸屏的数据端口。

4）本装置所有的电器器件均采用工业级的电器器件，而非模拟器件，因此贴近工业实际，体现技能教学的重要性。

5）本装置经过功能升级和扩展，还可完成电动机驱动技术、工业自动控制技术、机电一体技术等实训项目的开设。

3.1.2 各功能模块简介

1.总电源模块（见图3-2）

合上断路器，电源指示灯亮。此时输入电压为交流380V。变频器输入端接U、V、W分别对应变频器模块中的R、S、T。注意此处的连线，若相序接错，将烧坏变频器。

直流电源模块中红色输入端对应24V，蓝色输入端对应接地。此处要注意电源的正、负极，12V的电源模块的接线与24V模块接线方式一样。

图3-2 总电源模块

1—断路器2—电源指示灯3—变频器电源指示灯4—变频器电源输出端5—变频器起动按钮6—变频器停止按钮7—熔断器8—PLC电源输出端9—PLC电源停止按钮10—PLC电源起动按钮11—24V电源开关12—24V电源

2.变频器模块（见图3-3）

变频器输入工频电源，输出连接三相笼型异步电动机，连接电源线时要注意相序问题。在标号3所示中STF、STR分别控制电动机的正转与反转。当单个输入信号为“ON”时起动，当输入信号为“OFF”时停止。若此时正、反转信号同时为“ON”，则为停止指令。RH、RM、RL分别表示电动机的高、中、低三速，可根据端子RH、RM、RL信号的短路组合，进行多段速度的选择。SD为接点输入公共端。标号4为模拟量控制电动机频率。在连线时10（1）、2（2）、5（3）分别对应1、2、3。主要通过旋钮来控制频率变换。标号5和6是外部控制起停模块，绿色表示起动，红色表示停止，KM线圈得电后自锁，其主触电控制输出部分。

3.触摸屏模块（见图3-4）

图3-3 变频器模块

1—变频器三相交流电源输入2—变频器输出3—控制回路输入信号4—频率设定信号（模拟）5—外部控制电路6—外部起停控制

图3-4 触摸屏模块

1—触摸屏连接串口2—PLC 9针串口3—计算机USB通信4—24V电源5—熔断器6—按钮

标号1和标号2都为串口通信线，但是每个串口都是专属的，即1为触摸屏与触摸屏之间的通信，2则为触摸屏与PLC 9针串口通信，在连接时要特别注意，不要接错，否则无法完成通信。标号4为触摸屏电源，红色点对应24V输入，蓝色点对应接地，当按钮“ON”时，表示电源接通，触摸屏起动，为“OFF”时触摸屏处于关状态。

4.PLC主机模块（见图3-5）

图3-5 PLC主机模块

1—LED输出显示2—PLC输出端3—8针RS422通信口4—PLC电源输入5—24V电源输出6—外部控制开关信号输入

LED显示中将发光二极管的负极接成一点接地，即把COM1、COM2、COM3、COM4接成一点。其另一端接PLC的输出端Y。在PLC输出端模块中把COM端都接成高电平，此处驱动LED的电源为12V。9针串口用来将程序写入PLC。PLC电源，红色接正、黑色接负，在接线时要注意极性问题。标号5为24V电源模块。按钮控制输入端，其COM点与按钮的公共端相连，按钮一端接到PLC输入点X。

5.开关输入信号模块（见图3-6）

开关信号的接法都是相似的，只要把COM端都连接到PLC输入点的COM端，按钮的另一端都连接到PLC输入端X即可。

6.输出显示模块（见图3-7）

标号1中+12V、GND连接电源，1COM点接PLC输出点的COM1，1D0、1D1、1D2、1D3分别接PLC输出点的Y0、Y1、Y2、Y3，以此类推。

标号2中序号1和A分别表示二极管的正、负极，此时只要在序号1的点接正极、A点接负极即可。在这里序号1是公共端，A～H点任意一点接负极，就可以点亮对应的点。如1点接正、B点接负，点亮第一列顺数下第2个指示灯，即B所对应的那点。

图3-6 开关输入信号模块

1—转换开关模块2—按钮开关模块3—钮子开关模块4—BCD拨码开关模块

图3-7 输出显示模块

1—七段数码管显示2—LED矩阵显示模块3—圈式LED圆环显示

标号3中1L1～1L12接PLC输出端Y，1COM接PLC输出对应的COM点。其他指示灯的接法也一样。

7.设备内部接线图（见图3-8）

图⊖ 设备内部接线图