2024秋期國家開放大學(xué)《可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)》一平臺(tái)在線形考(形成任務(wù)7)試題及答案

國家開放大學(xué)《可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)》一平臺(tái)在線形考形考任務(wù)7答案說明：資料整理于2024年10月16日；適用于2024秋期國家開放大學(xué)?？茖W(xué)員一平臺(tái)在線形考考試。S7-200實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制一、實(shí)訓(xùn)目的1、能夠正確理解三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制工序及控制要求，應(yīng)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制。2、訓(xùn)練PLC控制系統(tǒng)編程的思想和方法。3、熟悉PLC的使用，提高應(yīng)用PLC的能力。二、實(shí)訓(xùn)要求通過查找相關(guān)資料和教師講解了解步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的基本原理和步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成；以實(shí)驗(yàn)室西門子SIMATICS7-200為硬件設(shè)備，認(rèn)識(shí)掌握用PLC控制系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的方法；學(xué)習(xí)STEP7-Micro/WIN4.0軟件，運(yùn)用梯形圖語言進(jìn)行編程。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容各種生產(chǎn)機(jī)械常常要求具有上下、左右、前后等相反方向的運(yùn)動(dòng)，這就要求三相交流異步電動(dòng)機(jī)能正反向轉(zhuǎn)動(dòng)。如下圖所示，將三相電源進(jìn)線（L1、L2、L3）依序與電動(dòng)機(jī)的三相繞組首端（U、V、W）相連，就可使電動(dòng)機(jī)獲得正序交流電而正向旋轉(zhuǎn)；只要將三相電源進(jìn)線中的兩個(gè)邊相對(duì)調(diào)，就可改變電動(dòng)機(jī)的通電相序，使電動(dòng)機(jī)獲得反序交流電而反向旋轉(zhuǎn)。PLC可以非常方便地對(duì)三相交流異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行“正反轉(zhuǎn)”控制。需要進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和I/O分配。1、正轉(zhuǎn)：按下正轉(zhuǎn)按鈕SF2，接觸器QA1控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)線圈得電，QA1常開觸點(diǎn)閉合自鎖，SF2動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)線圈無法得電，電動(dòng)機(jī)鎖定正轉(zhuǎn)；2、反轉(zhuǎn)：按下反轉(zhuǎn)按鈕SF3，接觸器QA2控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)線圈得電，QA2常開觸點(diǎn)閉合自鎖，SF3動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)線圈無法得電，電動(dòng)機(jī)鎖定反轉(zhuǎn)。3、停止：按下停止按鈕SF1，電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)。因此，PLC需要3個(gè)輸入觸點(diǎn)分別連接停止按鈕SF1、正轉(zhuǎn)按鈕SF2和反轉(zhuǎn)按鈕SF3，同時(shí)需要2個(gè)輸出觸點(diǎn)分別連接正轉(zhuǎn)接觸器QA1和反轉(zhuǎn)接觸器QA2。通常，PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的“正反轉(zhuǎn)”控制的過程中，配合硬件接線圖，我們需要編制梯形圖程序，即可完成電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序的編制。序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量單位備注1萬用表MF47型1塊2可編程控制器S7-200/2241只3計(jì)算機(jī)1臺(tái)4S7－200編程軟件V3.1STEP-71套5空氣斷路器C65ND201只6交流接觸器NC3—09/2204只7控制變壓器JBK3-1001只380V/220V8按鈕、導(dǎo)線、端子等9三相交流異步電動(dòng)機(jī)JW6324-380V1臺(tái)250W，0.85A四、主要實(shí)訓(xùn)設(shè)備軟件五、實(shí)訓(xùn)步驟1、系統(tǒng)原理圖（1）分配I/O通道根據(jù)任務(wù)分析可知，選用西門子公司的S7-200系列小型PLC-CPU222。使用其兩個(gè)輸出點(diǎn)和三個(gè)輸入點(diǎn)，進(jìn)行PLC的輸入/輸出分配表。圖2地址分配表（2）PLC硬件控制電路設(shè)計(jì)用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的“正反轉(zhuǎn)”控制，需要停止按鈕SF1、正轉(zhuǎn)按鈕SF2、反轉(zhuǎn)按鈕SF3、熱繼電器BB、正轉(zhuǎn)接觸器QA1、反轉(zhuǎn)接觸器QA2等。2、編寫程序代碼（1）梯形圖圖4電機(jī)停止梯形圖a、按下停止鍵，I0.0接通，脈沖輸出功能關(guān)閉，電機(jī)停止。圖5電機(jī)正轉(zhuǎn)梯形圖b、按下正轉(zhuǎn)鍵，I0.1接通，方向電平復(fù)位，脈沖輸出功能PWM輸出脈沖周期為2000um，脈寬為1000um的脈沖，電機(jī)正轉(zhuǎn)。圖6電機(jī)反轉(zhuǎn)梯形圖c、按下反轉(zhuǎn)鍵，I0.2接通，方向電平置位，脈沖輸出功能PWM輸出脈沖周期為2000um，脈寬為1000um的脈沖，電機(jī)反轉(zhuǎn)。(2)語句表程序LDI0.0OQ0.0ANI0.2ANI0.1ANQ0.1=Q0.0LDI0.1OQ0.1ANI0.2ANI0.0ANQ0.0=Q0.103、觀察實(shí)訓(xùn)結(jié)果(1)點(diǎn)擊“開始”按鈕后，點(diǎn)擊“正轉(zhuǎn)”電機(jī)快速正轉(zhuǎn)；(2)點(diǎn)擊“開始”按鈕后，點(diǎn)擊“反轉(zhuǎn)”電機(jī)快速反轉(zhuǎn)；(3)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可隨時(shí)通過按鈕切換電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；(4)“開始”按鈕變成“停止”按鈕后，運(yùn)行過程中，無論是處于正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)運(yùn)行轉(zhuǎn)臺(tái)，只要按下“停止”按鈕，電機(jī)即停止運(yùn)行。六、心得體會(huì)通過做本課題，我鞏固并掌握了三相異步電動(dòng)機(jī)的基本理論知識(shí)，較為全面地應(yīng)用了控制電路的知識(shí)，熟悉了現(xiàn)代中小型電動(dòng)機(jī)的發(fā)展，加深了對(duì)課本知識(shí)的進(jìn)一步了解，同時(shí)也對(duì)PLC有了更深的掌握。深入地學(xué)習(xí)和分析了三相異步電動(dòng)機(jī)的正反