可编程控制器应用实训 形考任务7
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可编程控制器应用实训 形考任务七实训报告
S7-200实现电机正反转PLC控制
一、实验目的
1．能够正确理解三相异步电动机的正反转控制工序及控制要求，应用PLC技术实现对电动机的控制。
2．训练PLC控制系统编程的思想和方法。
3．熟悉PLC的使用，提高应用PLC的能力。
二、实验要求
通过查找相关资料和教师讲解了解步进电机运转的基本原理和步进电机控制系统的基本组成；
以实验室西门子SIMATIC S7-200为硬件设备，认识掌握用PLC控制系统控制步进电机正反转的方法；
学习STEP7-Micro/WIN4.0软件，运用梯形图语言进行编程。
三、实验设备
序号
名称
型号规格
数量
单位
备注
1
万用表
MF47型
1
块
2
可编程控制器
S7-200/224
1
只
3
计算机
1
台
4
S7－200编程软件
V3.1STEP-7
1
套
5
空气断路器
C65N D20
1
只
6
交流接触器
NC3—09/220
4
只
7
控制变压器
JBK3-100
1
只
380V/220V
8
按钮、导线、端子等
9
三相交流异步电动机
JW6324-380V
1
台
250W，0.85A
四、实验内容
1、实验原理
各种生产机械常常要求具有上下、左右、前后等相反方向的运动，这就要求三相交流异步电动机能正反向转动。如下图所示，将三相电源进线（L1、L2、L3）依序与电动机的三相绕组首端（U、V、W）相连，就可使电动机获得正序交流电而正向旋转；只要将三相电源进线中的两个边相对调，就可改变电动机的通电相序，使电动机获得反序交流电而反向旋转。
PLC可以非常方便地对三相交流异步电动机进行“正反转”控制。需要进行硬件设计和I/O分配。
（1）正转：按下正转按钮SF2，接触器QA1控制电动机正转线圈得电，QA1常开触点闭合自锁，SF2动断触点断开，控制电动机反转线圈无法得电，电动机锁定正转；
（2）反转：按下反转按钮SF3，接触器QA2控制电动机反转线圈得电，QA2常开触点闭合自锁，SF3动断触点断开，控制电动机正转线圈无法得电，电动机锁定反转。
（3）停止：按下停止按钮SF1，电动机停止旋转。
因此，PLC需要3个输入触点分别连接停止按钮SF1、正转按钮SF2和反转按钮SF3，同时需要2个输出触点分别连接正转接触器QA1和反转接触器QA2。
通常，PLC实现对三相异步电动机的“正反转”控制的过程中，配合硬件接线图，我们需要编制梯形图程序，即可完成电动机正反转控制程序的编制。
2、系统原理图
（1）分配I/O通道
根据任务分析可知，选用西***的S7-200系列小型PLC-CPU 222。使用其两个输出点和三个输入点，进行PLC的输入/输出分配表。
图2 地址分配表
（2）PLC硬件控制电路设计
用PLC实现对交流电动机的“正反转”控制，需要停止按钮SF1、正转按钮SF2、反转按钮SF3、热继电器BB、正转接触器QA1、反转接触器QA2等。
图3 系统原理图
3、编写程序代码
（1）梯形图
图4 电机停止梯形图
1）按下停止键，I0.0接通，脉冲输出功能关闭，电机停止。
图5 电机正转梯形图
2）按下正转键，I0.1接通，方向电平复位，脉冲输出功能PWM输出脉冲周期为2000um，脉宽为1000um的脉冲，电机正转。
图6 电机反转梯形图 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 可能引起生产安全或人身事故。因此，在现场设备的控制电路中，从安全角度出发，停止按钮通常选用常闭按钮，则程序中对应使用常开触点I0.0，保证停止按钮失效时，网络1和2无输出。
七、实验心得
通过做本课题，我巩固并掌握了三相异步电动机的基本理论知识，较为全面地应用了控制电路的知识，熟悉了现代中小型电动机的发展，加深了对课本知识的进一步了解，同时也对PLC有了更深的掌握。深入地学习和分析了三相异步电动机的正反转控制电路，掌握了其PLC控制的设计方法。这次大作业设计的完成为以后从事电控类或其他的电子硬件产品的设计开发打下了良好的基础，树立独立从事产品研发的信心，并在这种能力上得到了较为充分的锻炼。
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