電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)（S7-1200）課件 3任務(wù)2 PLC對(duì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制

任務(wù)2PLC對(duì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制任務(wù)引入

在常見的生產(chǎn)過(guò)程中，往往需要生產(chǎn)機(jī)械的部件具有兩個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)部件常由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，要想改變其運(yùn)動(dòng)方向最簡(jiǎn)單的辦法之一就是改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。由電動(dòng)機(jī)的原理可知，改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的方向，可以通過(guò)改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定子繞組任意兩項(xiàng)相序來(lái)實(shí)現(xiàn)。任務(wù)目標(biāo)要完成該任務(wù)，必須具備以下知識(shí)：1.掌握輸入繼電器I和輸出繼電器Q。2.掌握PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的接線圖。3.程序設(shè)計(jì)的步驟。相關(guān)知識(shí)1．輸入繼電器I

作用：輸入繼電器就是PLC系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)中的輸入映像寄存器。它的作用是接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的控制按鈕、行程開關(guān)及各種傳感器等的輸入信號(hào)。輸入繼電器的狀態(tài)是在每個(gè)掃描周期的輸入采樣階段接收由現(xiàn)場(chǎng)送來(lái)的輸入信號(hào)（“1”或“0”）。

結(jié)構(gòu)：常開觸點(diǎn)，符號(hào)：

；常閉觸點(diǎn)，符號(hào)：

公共點(diǎn)：1M。

輸入繼電器I有1024個(gè)字節(jié)的點(diǎn)數(shù)。相關(guān)知識(shí)S7-1200PLC輸入信號(hào)的接法有兩種方式，一種是源型，一種是漏型，源型是將公共點(diǎn)接“L+”，漏型是將公共點(diǎn)接“M”，接線如圖3-24所示。

（a）漏型連接

（b）源型連接圖3-24PLC采集開關(guān)量的接線圖

圖3-25PLC采集開關(guān)量的接線圖相關(guān)知識(shí)2．輸出繼電器Q

作用：專門用來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載的元件。

結(jié)構(gòu)：線圈，

；常開觸點(diǎn)，符號(hào)：

；常閉觸點(diǎn)，符號(hào)：

。

公共點(diǎn)（以CPU1214為例）：

1L：Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4。2L：Q0.5、Q0.6、Q0.7、Q1.0、Q1.1。

輸出繼電器Q有1024個(gè)字節(jié)的點(diǎn)數(shù)。PLC的輸出端使用多個(gè)公共點(diǎn)的好處是：每個(gè)公共點(diǎn)與輸出繼電器組成一個(gè)獨(dú)立單元，每個(gè)單元可驅(qū)動(dòng)不同的負(fù)載；但當(dāng)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載相同時(shí)，可將多個(gè)公共點(diǎn)并聯(lián)，每個(gè)公共點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)分流，避免過(guò)大的電流流過(guò)同一個(gè)公共點(diǎn)，燒毀該公共點(diǎn)。相關(guān)知識(shí)

輸出端的外加電壓：交流電壓小于250V，直流電壓小于30V。

輸出繼電器的驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力：燈負(fù)載≤200W/點(diǎn)（AC），≤30W/點(diǎn)（DC）；電阻性負(fù)載≤2A/點(diǎn)。

輸出繼電器的常開和常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限，其閉合、斷開由線圈驅(qū)動(dòng)。

輸出繼電器的線圈得電有兩層含義：一是使其常開和常閉觸點(diǎn)動(dòng)作。常開閉合，常閉斷開。二是使其輸出信號(hào)端口與對(duì)應(yīng)的公共點(diǎn)接通。

輸出繼電器也是按“字節(jié).位”的編址方式來(lái)讀取一個(gè)繼電器的狀態(tài)，同時(shí)也可以按字節(jié)QB（8位）、按字QW（2個(gè)字節(jié)、16位）或者雙字QD（4個(gè)字節(jié)、32位）來(lái)讀取相鄰一組繼電器的狀態(tài)。相關(guān)知識(shí)3.程序設(shè)計(jì)的步驟1）創(chuàng)建項(xiàng)目

根據(jù)所要設(shè)計(jì)的內(nèi)容，創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目，并命名。2）添加設(shè)備

添加與實(shí)際PLC相同的設(shè)備，包括PLCCPU的版本號(hào)也要相同。同時(shí)在CPU的屬性中設(shè)置輸入/輸出的地址，如果不更改輸入/輸出的地址，使用默認(rèn)地址也可以。3）建立PLC變量表

將程序中涉及到的所有元件，命名一個(gè)符號(hào)名稱，用英文、中文命名都可以。4）梯形圖設(shè)計(jì)

梯形圖設(shè)計(jì)時(shí)要將控制設(shè)備可能發(fā)生的情況都考慮到，這樣無(wú)論控制設(shè)備發(fā)生何種故障，只要程序設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了的，PLC都能作出報(bào)警、停機(jī)等反映。相關(guān)知識(shí)

設(shè)計(jì)PLC程序要注意以下問(wèn)題。

（1）以輸出線圈為核心設(shè)計(jì)梯形圖，并畫出該線圈的得電條件、失電條件和自鎖條件。

（2）畫出各個(gè)輸出線圈之間的互鎖條件?；ユi可以避免發(fā)生危險(xiǎn)的動(dòng)作，保證系統(tǒng)工作的可靠性。

（3）如果不能直接使用輸入條件的邏輯組合控制輸出線圈，則需要使用輔助繼電器來(lái)建立輸出線圈的得電和失電條件。

（4）初設(shè)計(jì)好的梯形圖不一定就是正確的，要在PLC上調(diào)試，反復(fù)修改，直到最后滿足要求。5）外部接線圖

外部接線圖就是PLC如何控制設(shè)備的原理圖。任務(wù)實(shí)施1.本任務(wù)是用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制1）控制要求

用PLC控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，能實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的可逆運(yùn)行。我們平時(shí)見的伸縮門、升降機(jī)，起重機(jī)，醫(yī)院、高層住宅的電梯等，都使用了電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。2）訓(xùn)練目的

（1）掌握元件的自鎖、互鎖的設(shè)計(jì)方法。

（2）掌握過(guò)載保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法。

（3）掌握外部接線圖的設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)實(shí)際接線。任務(wù)實(shí)施3）控制要求分析

具有雙重互鎖的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，在電氣控制中，使用交流接觸器接線實(shí)現(xiàn)。如下圖3-26所示。圖3-26具有雙重互鎖的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖任務(wù)實(shí)施4）實(shí)訓(xùn)設(shè)備實(shí)際需要準(zhǔn)備下述設(shè)備：CPU1212CAC/DC/RLY一臺(tái)。電路控制板（由空氣開關(guān)、交流接觸器、熱繼電器、熔斷器組成）

一塊。

0．55KW4極三相異步電動(dòng)機(jī)

一臺(tái)。任務(wù)實(shí)施5）程序設(shè)計(jì)的步驟

（1）可編程控制器的外部接線圖如下圖3-27所示。圖3-27電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的PLC外部接線圖任務(wù)實(shí)施

（2）打開博途軟件，建立項(xiàng)目“電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制”。

（3）添加新設(shè)備“CPU1212CAC/DC/RLY”，版本號(hào)4.2（根據(jù)實(shí)際情況選擇），同時(shí)輸入/輸出地址選擇默認(rèn)，即輸入地址為0字節(jié)，輸出地址為0字節(jié)。

（4）選中“PLC_1”項(xiàng)目下的“PLC變量”，打開“默認(rèn)變量表”，在默認(rèn)變量表中分配程序中要使用的變量，分配PLC變量表如表3-3所示。表3-3電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC變量表任務(wù)實(shí)施（5）梯形圖設(shè)計(jì)先設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制：正轉(zhuǎn)控制能控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)、停止和過(guò)載保護(hù)。程序如下圖3-28所示。圖3-28正轉(zhuǎn)啟?？刂瞥绦蛉蝿?wù)實(shí)施正反轉(zhuǎn)切換程序如下圖3-29所示。圖3-29正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)切換程序任務(wù)實(shí)施正轉(zhuǎn)控制程序如下圖3-30所示。圖3-30正轉(zhuǎn)控制程序任務(wù)實(shí)施

反轉(zhuǎn)控制程序同正轉(zhuǎn)控制程序是一樣的設(shè)計(jì)思路，看明白了正轉(zhuǎn)程序的設(shè)計(jì)過(guò)程，反轉(zhuǎn)程序的設(shè)計(jì)就很容易了，換一下相應(yīng)的輸入信號(hào)，復(fù)制一遍就可以了。

反轉(zhuǎn)程序如下圖3-31所示。圖3-31反轉(zhuǎn)控制程序任務(wù)實(shí)施

最后，控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的程序就是將正轉(zhuǎn)程序和反轉(zhuǎn)程序組合到一塊就可以了，如圖3-32所示。圖3-32電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序任務(wù)實(shí)施2.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制運(yùn)行調(diào)試

1）運(yùn)行調(diào)試

程序編好后，下載到PLC，進(jìn)行程序調(diào)試，按圖2-27接好線，先不送380V三相交流電，此時(shí)，閉合SB1，將輸出Q0.0，因SB3、FR1接的是常閉觸點(diǎn)，其信號(hào)提前加上，所以I0.2、I0.3處于閉合狀態(tài)，正轉(zhuǎn)運(yùn)行監(jiān)控可在默認(rèn)變量表中查看，也可以在程序監(jiān)視狀態(tài)下查看，如圖3-33所示是在默認(rèn)變量表中查看。圖3-33默認(rèn)變量表監(jiān)視程序運(yùn)行知識(shí)拓展

1.用置位/復(fù)位指令實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制

使用置位/復(fù)位指令編寫電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序時(shí)，元件符號(hào)與圖3-27所示相同。梯形圖如圖3-34所示，可見使用置位/復(fù)位指令后，不需要用自鎖，程序變得更加簡(jiǎn)潔。知識(shí)拓展圖3-34使用置位/復(fù)位指令編寫電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)梯形圖知識(shí)拓展

2.用SR雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制

使用