PLC应用技术（S7-1200机型）课件 项目二任务2三相异步电动机接触器正反转控制系统的设计

《可编程控制器技术应用》三相异步电动机接触器正反转控制系统的设计主讲教师：×××Microbot目录010203第一部分：任务描述第二部分：任务准备与实施第三部分：任务检查与评价目录第一部分任务描述三相异步电动机接触器互锁正反转控制电路如图2-27所示。用1200系列PLC实现其正反转控制，要求完成1200系列PLC系统外部控制电路接线，并利用博途软件进行编程、仿真、下载，并运行。一、任务描述图2-27

三相异步电动机接触器互锁正反转控制电路图一、任务描述1.学习目标（1）了解PLCI/O模块接线方式。（2）理解PLC置位/复位指令的含义。（3）掌握PLC编程的分析设计法。（4）能绘制接触器互锁正反转线路的PLC系统外部接线图。（5）能利用置位/复位指令编写接触器互锁正反转线路的PLC程序。一、任务描述2.实施条件（1）已经安装完毕的1200系列PLC系统一套。（2）已经安装好博途软件计算机一台。一、任务描述3.安全提示（1）PLC所有模块的安装与接线必须在断电的情况下操作。（2）在安装接线完成后，必须由指导教师检查后才能上电运行。（3）在通电的情况下，不能用手去触摸任何金属端子。（4）出现任何异常情况先断电，并立即向指导教师报告。目录第二部分任务准备与实施二、任务准备与实施任务实施过程如图2-28所示。图2-28任务实施过程二、任务准备与实施1.PLC控制系统硬件设计（1）分析接触器互锁的正反转控制线路工作原理a.电动机正转按下按钮SB1，KM1线圈得电，KM1主触头闭合，KM1常开触头闭合自锁，KM1联锁常闭触头断开，电动机M开始正转。b.电动机停止正转按下按钮SB3，KM1线圈失电，KM1主触头断开，KM1自锁触头断开，电动机M停止正转。c.电动机反转按下按钮SB2，KM2线圈得电，KM2主触头闭合，KM2常开触头闭合自锁，KM2联锁常闭触头断开，电动机M反转。二、任务准备与实施1.PLC控制系统硬件设计（1）分析接触器互锁的正反转控制线路工作原理d.电动机停止反转按下SB3，KM2线圈失电，KM2主触头断开，KM2自锁触头断开，电动机M停止反转。二、任务准备与实施1.PLC控制系统硬件设计（2）绘制PLC接线原理图并接线用PLC进行控制时主电路仍然和图2-38所示相同，只是控制电路不一样。根据继电器-接触器控制原理，如图所示完成本控制任务需要有正转”启动”按钮SB1、反转”启动”按钮SB2和”停止”按钮SB3三个主令控制信号作为输入设备；有执行元件（接触器）KM1和KM2作为输出设备，控制电动机主电路的正转和反转。PLC外部接线原理图如图2-29所示。图2-29PLC外部接线原理图二、任务准备与实施2.程序设计（1）PLC编程的分析设计法所谓分析设计法，是根据生产工艺的要求选择一些成熟的典型基本环节来实现这些基本要求，而后再逐步完善其功能，并适当配置联锁和保护等环节，使其组合成一个整体，成为满足控制要求的完整电路。这种设计方法比较简单，容易被人们掌握，但是要求设计人员必须掌握和熟悉大量的典型控制环节和控制电路，同时具有丰富的设计经验，故又称为经验设计法或继电器控制线电路移植设计法。由于继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此，根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。对于一些成熟的继电器-接触器控制线路可以按照一定的规则转换为PLC控制的梯形图。这样既保证了原有的控制功能，又能方便地得到PLC梯形图，程序设计也变得十分方便了。这种方法二、任务准备与实施2.程序设计（1）PLC编程的分析设计法虽然不是最优的，但对于老设备改造是一种十分有效和快速的方法。同时，由于这种设计方法一般不需要改动控制面板，因而保持了系统原有的外部特性，操作人员不需改变长期形成的操作习惯。将继电器电路图转换成功能相同的PLC的外部接线图和梯形图的步骤如下：1）了解控制系统熟悉对所要设计的被控系统的工艺过程和机械动作情况，并对其继电器电路图进行分析，从中掌握继电器控制系统的各个组成部分的功能和工作原理。2）两种电路的元件和电路的对应变换①将继电器电路中的按钮、控制开关、行程开关等控制设备作为PLC的输入设二、任务准备与实施2.程序设计（1）PLC编程的分析设计法备，为PLC控制系统提供控制命令和反馈信号。继电器电路图中的接触器、指示灯和电磁阀等执行机构作为PLC输出设备，由PLC的输出信号进行控制，据此可以画出PLC的外部接线图，同时可以确定PLC的各个输入信号和输出信号的编号。②将继电器电路图中的中间继电器和时间继电器作为PLC内部的辅助继电器和定时器，与PLC的输入继电器和输出继电器无关，并确定辅助继电器和定时器的元件编号。以上两步建立了继电器电路图中的元件和PLC外接电路及内部元件之间的对应关系。二、任务准备与实施2.程序设计（1）PLC编程的分析设计法3）设计梯形图根据两种电路转换得到的PLC外部电路图和内部元件以及编号，将原来继电器电路的控制逻辑转换成对应的PLC梯形图。二、任务准备与实施2.程序设计（2）指令的介绍a.置位/复位指令置位输出指令（S）就是将相关位置1，复位输出指令（R）就是将相关位清0，置位输出指令（S）线圈置位后的置1状态需要通过执行复位指令清0，置位/复位指令可以多线圈输出，即在程序中实现多个线圈同时出现。

图2-30置位指令图2-31复位指令如图2-30所示，I0.0得点，Q0.0置1，当I0.1得电，Q0.0复位。在图2-31中，如果置位和复位同时得电，输出线圈Q0.0不得电。典型应用程序及时序图如图2-32所示。二、任务准备与实施2.程序设计（2）指令的介绍图2-32置位复位程序及时序图二、任务准备与实施2.程序设计（2）指令的介绍b.置位优先和复位优先触发器复位/置位触发器：RS是置位优先锁存，其中置位优先。如果置位(S1)和复位(R)信号都为真，则地址INOUT的值将为1。如表2-2所示。表2-2复位/置位触发器二、任务准备与实施2.程序设计（2）指令的介绍b.置位优先和复位优先触发器置位/复位触发器：SR是复位优先锁存，其中复位优先。如果置位(S)和复位(R1)信号都为真，则地址INOUT的值将为0。如表2-3所示。表2-3复位/置位触发器指令SRINOUT000010101111二、任务准备与实施2.程序设计（2）指令的介绍c.多位置位/复位指令如图2-33所示，多位置位/复位指令是一次能够置位/复位多位的指令，（SET_BF）多位置位，（RESET_BF）是多位复位。

图2-33多位置位和多位复位指令如图2-34所示的梯形图，当M0.0接通后，从Q1.2开始到Q1.5都被置位，程序中Q1.2是置位的起始地址，4代表一共置位的位数。被置位后的地址需要用复位指令才能清空。二、任务准备与实施2.程序设计（2）指令的介绍c.多位置位/复位指令图2-34多位置位梯形图及变量表二、任务准备与实施3.程序输入（1）分析设计法分析正反转电气控制原理图，并结合PLC程序的分析设计法，可以知道，需要3个输入信号作为PLC的输入信号，分别是正向启动信号，反向启动信号，停止按钮信号，需要两个PLC的输出信号，分别是正转输出信号和反转输出信号，最后得出三相异步电动机正反转PLC控制系统梯形图如图2-35所示。图2-35

三相异步电动机正反转PLC控制系统梯形图二、任务准备与实施3.程序输入（2）置位/复位法而在PLC指令系统中，还能使用置位/复位指令来实现同样的功能。PLC程序如图2-36所示。图2-36置位/复位程序二、任务准备与实施4.程序下载和运行将正反转控制系统的两种PLC程序分别下载到实体PLC中，操作按钮，观察系统运行情况，并将结果记录下表。当前状态操作系统的变化电机停止按下正向启动按钮电机停止按下反向启动按钮电机正转按下反向启动按钮电机正转按下停止按钮电机反转按下正向启动按钮电机反转按下停止按钮二、任务准备与实施5.6S整理在所有的任务都完成后，按照6S职业标准打扫实训场地。整理：要与不要，一留一弃;整顿：科学布局，取用快捷;清扫：清除垃圾，美化环境;清洁：清洁环境，贯彻到底;素养：形成制度，养成习惯;安全：安全操作，以人为本。目录第三部分任务检查与评价