情境1：电动机正反转的PLC控制

1、情境情境1：电动机正反转的：电动机正反转的PLC控制控制1.1任务资讯任务资讯1.2任务分析任务分析1.3任务决策任务决策1.4任务计划任务计划1.5任务实施任务实施1.6评价提高评价提高S7-200S7-200S7-200S7-200情境情境1：电动机正反转的：电动机正反转的PLC控制控制1.1任务资讯任务资讯1.2任务分析任务分析1.3任务决策任务决策1.4任务计划任务计划1.5任务实施任务实施1.6评价提高评价提高S7-200S7-200S7-200S7-200 电动机的正反转大量应用于工农业生产中。电动机的正反转大量应用于工农业生产中。对对三相异步电动机三相异步电动机来讲，来讲，定子绕

2、组通入三相交流定子绕组通入三相交流电会产生旋转磁场。磁场的旋转方向取决三相交电会产生旋转磁场。磁场的旋转方向取决三相交流电的相序，改变相序，就能改变磁场旋转的方流电的相序，改变相序，就能改变磁场旋转的方向，从而改变电动机的转向。向，从而改变电动机的转向。序号序号类别类别目标目标一一知识点知识点1.1.可编程控制器概述。可编程控制器概述。2.2.触点与线圈指令的作用。触点与线圈指令的作用。3.3.逻辑分析法逻辑分析法二二技能技能1.PLC1.PLC安装连线安装连线2.2.编程软件的熟练应用编程软件的熟练应用3.3.利用触点与线圈指令编程利用触点与线圈指令编程4.4.简单程序的调试简单程序的调试5

3、.5.电气设备的正确操作电气设备的正确操作三三职业素养职业素养1.1.学生的沟通能力及团队协作精神学生的沟通能力及团队协作精神2.2.良好的职业道德良好的职业道德3.3.质量、成本、安全、环保意识质量、成本、安全、环保意识1.PLC1.PLC的产生的产生19691969年美国数据设备公司年美国数据设备公司(DEC)(DEC)为为GMGM公司的生产流水线研公司的生产流水线研制了世界上公认的第一台可编程控制器。当时的可编程序制了世界上公认的第一台可编程控制器。当时的可编程序控制器只能用于执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功控制器只能用于执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能，所以被称为可编程序逻辑

4、控制器能，所以被称为可编程序逻辑控制器(Programmable (Programmable Logical Controller)Logical Controller)，简称，简称PLCPLC。 2. PLC2. PLC的特点的特点高可靠性，抗干扰能力强；高可靠性，抗干扰能力强；适应性强，应用灵活；适应性强，应用灵活；编程方便，易于使用；编程方便，易于使用；功能强，扩展能力强；功能强，扩展能力强；PLCPLC控制系统设计、安装、调试方便；控制系统设计、安装、调试方便；PLCPLC体积小、重量轻、易于机电一体化。体积小、重量轻、易于机电一体化。3. PLC3. PLC的应用的应用顺序控制；顺序

5、控制；运动控制；运动控制；过程控制；过程控制；数据处理；数据处理；通信和联网。通信和联网。 4. PLC4. PLC分类分类 根据根据I/OI/O点数将点数将PLCPLC分为微型机、小型机、分为微型机、小型机、中型机和大型机。中型机和大型机。 从结构上看，从结构上看，PLCPLC可分为整体式、模块式可分为整体式、模块式及分散式三种形式。及分散式三种形式。 5. 5.循环扫描工作原理循环扫描工作原理（1 1）输入采样：扫描输入端口，读输入端控制信号；）输入采样：扫描输入端口，读输入端控制信号；（2 2）执行用户程序：）执行用户程序：CPUCPU执行存储的用户程序；执行存储的用户程序；（3 3）处

6、理通讯请求：在扫描周期的信息处理阶段，）处理通讯请求：在扫描周期的信息处理阶段，CPUCPU处理从通讯端口或者智能处理从通讯端口或者智能I/OI/O模块接收到的任何信息；模块接收到的任何信息；（4 4）执行）执行CPUCPU自诊断测试：自诊断测试：S7-200S7-200检测检测CPUCPU的操作和扩展的操作和扩展模块的状态是否正常；模块的状态是否正常；（5 5）输出刷新：将执行结果写入输出映像寄存器，实现）输出刷新：将执行结果写入输出映像寄存器，实现对输出端的控制。对输出端的控制。 情境情境1：电动机正反转的：电动机正反转的PLC控制控制1.1任务资讯任务资讯1.2任务分析任务分析1.3任务

7、决策任务决策1.4任务计划任务计划1.5任务实施任务实施1.6评价提高评价提高S7-200S7-200S7-200S7-200 任何系统的设计都有一个思维方法的问题，本系统任何系统的设计都有一个思维方法的问题，本系统的设计采用头脑风暴法，头脑风暴的表现形式之一就的设计采用头脑风暴法，头脑风暴的表现形式之一就是思维导图。按照大脑自身的规律进行思考，极大地是思维导图。按照大脑自身的规律进行思考，极大地发掘人的记忆、创造、身体、语言、精神、社交等各发掘人的记忆、创造、身体、语言、精神、社交等各方面的潜能。方面的潜能。 1.1.安全性：确保施工、操作中人与设备的安安全性：确保施工、操作中人与设备的安全

8、；全；2. 2. 环保性：包括文明施工，工具的有序摆放，环保性：包括文明施工，工具的有序摆放，施工秩序等等；施工秩序等等；3. 3. 可靠性：抗干扰能力强；可靠性：抗干扰能力强； 4. 4. 经济性：有较高的性价比。经济性：有较高的性价比。 基于安全方面的考虑，本系统的供电采用三相基于安全方面的考虑，本系统的供电采用三相五线制供电，其中三相火线，一根零线，一根地五线制供电，其中三相火线，一根零线，一根地线。接地必须可靠、坚固。线。接地必须可靠、坚固。 据通讯口的要求，同时兼顾有较长的数据后备据通讯口的要求，同时兼顾有较长的数据后备时间，因此选用时间，因此选用PLC PLC 的的CPU226CP

9、U226为宜。为宜。 情境情境1：电动机正反转的：电动机正反转的PLC控制控制1.1任务资讯任务资讯1.2任务分析任务分析1.3任务决策任务决策1.4任务计划任务计划1.5任务实施任务实施1.6评价提高评价提高S7-200S7-200S7-200S7-200 完成本项目有多个方案：完成本项目有多个方案：1.1.硬件方案：硬件方案：热继电器是否接入热继电器是否接入PLCPLC；指示灯是否接入；指示灯是否接入PLCPLC。2.2.软件方案：软件方案：（1 1）触点线圈指令；（）触点线圈指令；（2 2）置位复位指令；）置位复位指令；（3 3）传送指令；）传送指令； （4 4）子程序。）子程序。情境情

10、境1：电动机正反转的：电动机正反转的PLC控制控制1.1任务资讯任务资讯1.2任务分析任务分析1.3任务决策任务决策1.4任务计划任务计划1.5任务实施任务实施1.6评价提高评价提高S7-200S7-200S7-200S7-200 整个项目计划书主要包含以下几个方面整个项目计划书主要包含以下几个方面内容：项目设计、材料准备、项目实施、内容：项目设计、材料准备、项目实施、项目验收。项目验收。 1.1.输入电路输入电路 输入电路由正向起动按钮输入电路由正向起动按钮SB1SB1、反向起动按钮、反向起动按钮SB2SB2、停止按钮、停止按钮SB3SB3组成。组成。 2.2.输出电路输出电路 输出电路由正

11、向控制接触器输出电路由正向控制接触器KM1KM1和反向控制接触器和反向控制接触器KM2KM2组成。组成。 3.3.电源电源 使用使用220V220V、50HZ50HZ的交流电，接在的交流电，接在L+L+、M M端。图中输入侧的直流端。图中输入侧的直流电源由电源由PLCPLC提供，而输出侧的直流电源需另配备。提供，而输出侧的直流电源需另配备。 4.4.保护电路保护电路 热继电器用于过载保护。热继电器用于过载保护。 5.5.工作状态指示电路工作状态指示电路 正反转运行指示灯分别用正反转运行指示灯分别用HL1HL1、HL2HL2实现。实现。 n该任务中有四个输入，四个输出，用于自该任务中有四个输入，

12、四个输出，用于自锁、互锁的触点无须占用外部接线端子而锁、互锁的触点无须占用外部接线端子而是由内部是由内部“软开关软开关”代替，故不占用代替，故不占用I/OI/O点数，资源分配如表。点数，资源分配如表。 表表 电动机的正反转控制资源分配表电动机的正反转控制资源分配表项目项目名称名称I/OI/O地址地址作用作用输入输入SB1SB1I0.0I0.0正转按钮正转按钮SB2SB2I0.1I0.1反转按钮反转按钮SB3SB3I0.2I0.2停止按钮停止按钮FRFRI0.3I0.3热继电保护热继电保护输出输出KM1KM1Q0.0Q0.0正转接触器正转接触器KM2KM2Q0.1Q0.1反转接触器反转接触器HL

13、1HL1Q0.2Q0.2正转指示灯正转指示灯HL2HL2Q0.3Q0.3反转指示灯反转指示灯n采用项目管理的方法计划采用项目管理的方法计划4 4个过程，分别用个过程，分别用4 4个任个任务描述：务描述： n4. 4. 电机正反转控制设备、材料、工具计划电机正反转控制设备、材料、工具计划n设备：设备：3KW3KW电动机一台；电动机一台；S7-200PLCS7-200PLC（CPU226CPU226）一台；）一台；原控制柜一台（含操作按钮、电动机控制配电）。原控制柜一台（含操作按钮、电动机控制配电）。n材料：三相四线制铜芯线缆材料：三相四线制铜芯线缆2.5mm22.5mm2，控制线缆等，长，控制线

14、缆等，长度依据现场条件决定；接地线；绝缘胶布。度依据现场条件决定；接地线；绝缘胶布。n工具：电脑一台（操作系统工具：电脑一台（操作系统Windows 2000Windows 2000、Windows Windows XPXP、VistaVista，至少，至少350M350M硬盘空间）；万用表，测电笔，硬盘空间）；万用表，测电笔，螺丝刀，扳手等常用工具。螺丝刀，扳手等常用工具。 情境情境1：电动机正反转的：电动机正反转的PLC控制控制1.1任务资讯任务资讯1.2任务分析任务分析1.3任务决策任务决策1.4任务计划任务计划1.5任务实施任务实施1.6评价提高评价提高S7-200S7-200S7-2

15、00S7-200（1 1）将）将PLCPLC与热源、高电压和电子噪声隔离开与热源、高电压和电子噪声隔离开 ；（2 2）为接线和散热留出适当的空间）为接线和散热留出适当的空间 （3 3）电源定额）电源定额 （4 4）接地和接线）接地和接线 （5 5）感性负载设计）感性负载设计 （1 1）STEP 7-Micro/WINSTEP 7-Micro/WIN编程软件编程软件 安装；安装；（2 2）连接）连接S7-200 CPUS7-200 CPU； （3 3）通信配置；）通信配置；（4 4）编程基本操作。）编程基本操作。 位操作指令：触点、线圈、取反和跳变位操作指令：触点、线圈、取反和跳变指令，这些指令

16、使用要素相对较少。使用指令，这些指令使用要素相对较少。使用时主要是要弄清指令的逻辑含义和梯形图时主要是要弄清指令的逻辑含义和梯形图表达形式。表达形式。 点击工具条中的下载图标或者在命令菜单中点击工具条中的下载图标或者在命令菜单中选择选择FileDownloadFileDownload来下载程序。来下载程序。 单击工具条中的运行图标或者在命令菜单中单击工具条中的运行图标或者在命令菜单中选择选择PLCRUNPLCRUN。 选择选择DebugProgram StatusDebugProgram Status来监控程序。来监控程序。 情境情境1：电动机正反转的：电动机正反转的PLC控制控制1.1任务资

17、讯任务资讯1.2任务分析任务分析1.3任务决策任务决策1.4任务计划任务计划1.5任务实施任务实施1.6评价提高评价提高S7-200S7-200S7-200S7-200 依据国家标准对工程进行验收，验收过程可以依据国家标准对工程进行验收，验收过程可以分为几个小组，当一个小组担当工程实施施工队分为几个小组，当一个小组担当工程实施施工队伍，而另一组的将做为监理队伍实施全过程监理。伍，而另一组的将做为监理队伍实施全过程监理。有依据工程建设标准的模板设计的表格，针对上有依据工程建设标准的模板设计的表格，针对上述施工的项目，对应相应的条目，进行施工质量述施工的项目，对应相应的条目，进行施工质量的验收。的

18、验收。 n低压电动机及电动执行机构检查接线检验批低压电动机及电动执行机构检查接线检验批质量验收记录表质量验收记录表 GB50303-2002 GB50303-2002 n电缆桥架安装和桥架内电缆敷设检验批质量电缆桥架安装和桥架内电缆敷设检验批质量验收记录表验收记录表 GB50303-2002 GB50303-2002 n1.1.可编程控制器具有控制能力强、可靠性高、配置灵可编程控制器具有控制能力强、可靠性高、配置灵活、编程简单、使用方便、易于扩展等优点活、编程简单、使用方便、易于扩展等优点。n2.PLC2.PLC控制系统的硬件组成包括输入设备、控制系统的硬件组成包括输入设备、PLCPLC、输出、输出设备等。设备等。n3.3.改变电动机转向的方式很多。改变电动机转向的方式很多。三相异步电动机三相异步电动机是通是通过过改变相序改变相序，改变磁场旋转的方向，从而改变电动机改变磁场旋转的方向，从而改变电动机的转向。的转向。n4.PLC4.PLC位操作指令包括触点和线圈指令等。位操作指令包括触点和线圈指令等。n5.PLC5.PLC