教案-星三角降压启动控制线路的PLC控制

1、西门子 PLC、变频器应用第 页 共 8 页教案首页系（部 ）电气工程授课教师授课地点3#112授课类型一体化授课时数6 课时授课周数第 14周/第 2 周授课日期授课班级课 题 （ 章 ）课题三、定时器指令的应用（一）分课题（节）分课题一、星三角降压启动控制线路的 PLC 控制教学目标1、熟练掌握定时器指令 TON、 TOF、TONR 指令的特点及其编程方法。2、利用基本位逻辑指令和定时器指令编程实现对三相异步电动机星三角降压 启动控制线路的 PLC 改造。教学重点1、三相异步电动机星三角降压启动的 PLC 控制2、三种定时器指令的应用教学难点1、培养正确的 PLC 编程思路。2、积累经验，

2、掌握编程技巧。教学方法讲授、操作演示、任务驱动、多媒体演示、分组合作练习。教学器材及 设备西门子 S7-200PLC 及其控制线路板，常用电工工具，台式电脑复习提问提问内容姓名成绩1、使用置位（ S）、复位（ R）指令时应注意哪些问题？板书设计或 教学提纲定时器指令的应用 学生练习用 机动 1、星三角降压启动线路控制 星三角降压启动 PLC 线路图 流程2、定时器指令 控制程序样例 TONTOF TONR 3、注意事项作业布置1、定时器有哪些种类？各自有什么特点，谈谈你的体会并列举一些典型的应用实例。课后小结审 核 人 日期西门子 PLC、变频器应用课题：定时器指令的应用（一）教师活动学生活动

3、第 页 共 8 页复习提问】（时间： 3 分）使用置位（ S）、复位（ R）指令时应注意哪些问题？提出问题时答：置位（ S）和复位（ R）指令设置（打开）或复原指定的点注意对学生数（N），从指定的地址（位）开始。您可以设置和复原 1 至 255 个 点。如果“复位”指令指定一个定时器位（ T ）或计数器位（ C），指 令复原定时器或计数器位，并清除定时器或计数器的当前值。 【任务引入】（时间： 2 分）三相异步电动机星 /三角降压起动控制电路是典型电力拖动单元 电路，在生产机械中应用极为广泛。采用可编程序控制器以后可以 使其控制更为完善。在编写程序之前，首先要确定应用程序的功能，大体上可以从

4、控制功能、操作功能、工作过程三个方面来考虑。 【任务分析】（时间： 10 分）一、控制功能分析控制功能是 PLC 的基本功能，主要依据受控对象和生产工艺要 求来设计。根据受控设备的动作时序、精度、控制条件等规定，分 析这些规定是否合理、能否实现。必要时可修改与之配合的硬件系 统，直至所有的控制功能都被证明是可行的为止。二、工作过程分析从电气原理图可以分析三相异步电动机星 /三角降压起动控制过 程，共分为两个步骤，首先是电动机接成星形降压起动，经过一段 时间后，再将电动机从星形换接成三角形，电动机工作于全压运行 状态。的回答给予 适当提示。采用实际的 电力拖动线 路作为课题 引入的素 材，使学生

5、 对本课题任 务更了解。启发学生自 行思考星三 角降压启动 控制线路的 控制功能。适当总结以 上线路的工 作原理，并 将其整理为 与 PLC 编 程相似的形学生积极思 考，回答问 题。观察电力拖动线路的工作，积极思考。分析星三角 降压启动控 制线路的控 制原理。西门子 PLC、变频器应用课题：定时器指令的应用（一）第 页 共 8 页/延时开始电动机接成星形电动机星形启动电动机惯性运行电动机接成三角形教师活动 式。 板书：本控 制线路控制 流程学生活动梳理控制线 路各部件动 作的先后顺 序，以及各 触头之间的 逻辑关系。【基础知识】（时间： 75 分）一、系统组成PLC 控制系统由硬件和软件两个

6、部分组成。硬件部分：将输入 元件通过输入接线端子与 PLC 连接，将输出元件通过输出接线端子 与 PLC 连接，构成 PLC 控制系统的硬件系统。 软件部分即控制过程， 用 PLC 程序实现。二、定时器指令S7-200 PLC 的定时器类型有三种：接通延时定时器（ TON）、有 记忆接通延时定时器（ TONR），断开延时定时器（ TOF）。定时器分 辨率（时基）有三种： lms、10ms、100ms。定时器的分辨率由定时器号 决定。定时器总数有 256 个，定时器号范围为（ T0T255）。每个定时 器有两个相关的变量。启发学生自 行绘制星三 角降压启动 控制线路的 PLC 接 线 图，提醒学

7、 生注意一些 细节问题。绘 制 PLC 接线图。按照星三角 降压启动线 路的控制要 求，在 PLC 控制线路中 没有 KT ，结合西门子 S7-200PLC 的手册，集 中介绍 S7-200PLC 中的定时器西门子 PLC、变频器应用第 页 共 8 页教师活动 那么延时功 能就由 PLC 中的定时器 来实现。引 起学生学习 定时器的兴 趣。学生活动类型。查 阅 STEP 7-MicroWin 软件中有关 TON 指 令 的内容。查 阅 STEP 7-MicroWin 软件中有关 TOF 指令的 内容。结 合 STEP 7-MicroWin 软件的帮助 文件，讲解 TON 定 时 器的特点。 板

8、书： TON 指令特点 结 合 STEP 7-MicroWin 软件的帮助 文件，讲解 TOF 定时器 的特点。 板书： TOF 指令特点 结 合 STEP 7-MicroWin 软件的帮助 文件，讲解 TONR 定时 器的特点。 板书：TONR 指令特点查 阅 STEP 7-MicroWin 软件中有关 TONR 指令 的内容。课题：定时器指令的应用（一） 当前值：定时器累计时间的当前值，它存放在定时器的当前值 寄存器（ 16bit）中。定时器位：当定时器当前值等于或大于设定值时，该定时器位 被置为“ 1”。1、接通延时型定时器（ TON）输入端（ IN）接通时，接通延时定时器（ TON ）

9、开始计时，当 定时器的当前值等于或大于设定值（ PT）时，该定时器位被置位为 “1”。定时器（ TON）累计值达到设定时间后， TON 继续计时，一 直计到最大值 32767。输入端（ IN ）断开时，定时器 TON 复位，即当前值为 0，定时 器位为“ 0”。2、断开延时定时器（ TOF）输入端（IN）接通时，定时器位立即为 “1”，并把当前值设为 0。 输入端（ IN）断开时，定时器开始计时，当断开延时定时器（ TOF） 的计时当前值等于设定时间时，定时器位断开为“0”，并且停止计时。TOF指令必须用负跳变（由 on到 off）的输入信号启动计时。3、有记忆功能的接通延时型定时器（ TON

10、R）输入端（ IN）接通时，接通有记忆接通延时定时器（ TONR）， 并开始计时，当定时器（ TONR）的当前值等于或大于设定值时，该 定时器位被置位为“ 1”。定时器（ TONR）累计值达到设定值后，定 时器（ TONR）继续计时，一直计到最大值 32767。输入端（ IN ）断开时，定时器（ TONR）的当前值保持不变，定 时器位不变。输入端（ IN ）再次接通，定时器当前值从原保持值开 始再往上累计时间，继续计时。可以用定时器（ TONR）累计多次输 入信号的接通时间。上电周期或首次扫描时，定时器（ TONR）的定时器位为“ 0”， 当前值保持，可利用复位指令（ R）清除定时器（ TON

11、R）的当前值。西门子 PLC、变频器应用课题：定时器指令的应用（一）教师活动学生活动第 页 共 8 页4、应用定时器的注意事项讲解完三种1）不能把一个定时器号同时用作断开延时定时器（ TOF）和接 定时器指令通延时定时器（ TON）（相当于同一定时器号既用作模拟断电延时型后，编写最的物理时间继电器功能，又用作模拟通电延时型的物理时间继电器 功能）。2）使用复位（ R）指令对定时器复位后，定时器位为“ 0”，定 时器当前值为 0。3）有记忆接通延时定时器（ TONR）只能通过复位指令进行复 位操作。4）对于断开延时定时器（ TOF），需在输入端有一个负跳变（由 on 到 off）的输入信号启动计

12、时。5）不同分辨率的定时器，它们当前值的刷新周期是不同的。 【任务实施】（时间： 175 分）代号名称用途KM交流接触器主接触器KMY交流接触器将电动机接成星形KM 交流接触器将电动机接成三角形SB1起动按钮起动控制SB2停止按钮停止控制、元器件功能列表简单的应用 程序，演示 程序执行的 动作，使学 生得到直观 的认识，引 出下列注意 事项。 板书：注意 事项要点 分析星三角 降压启动 PLC 控制线 路中所需要 的元器件及 其功能。仿照教师演示的简单应用程序，自行 编 程 调 试，理解三 种定时器的 工作原理和 特点。对所需元件 的作用做一 个大致的分 配。大家发现输出元件中没有时间继电器，

13、那它的功能由谁来实现 呢？是定时器。二、输入输出地址分配输入输出元件代号输入继电器元件代号输出继电器SB1I0.0KM1Q0.0SB2I0.1KMYQ0.2引导学生对 本控制线路 作出正确的 输入输出地 址分配。板书：本控 制线路的合理分配输 入输出地 址。KM Q0.4PLC 接线图按要求安装 控制线路。明确工艺要 求，对控制 线路的安装 进行巡回指 导。三、控制线路安装实训材料明细表略工艺要求1）熟悉所用电器元件的作用和控制线路的工作原理。列出I/O分配表，配齐所有电器元件，并检查质量。2）绘制元件布置图，经教师检查合格后，在控制板上安装电器 元件。电器安装应牢固，并符合工艺要求。3）线路安装应遵循由内到外、横平竖直的原则；尽量做到合理 布线、就近走线；编码正确、齐全；接线可靠，不松动、不压皮、 不反圈、不损伤线芯4）安装完毕进行自检， 学生用万用表检查线路。 要求确保无误5）利用 STEP7-Micro/WIN 32 编程软件进行程序调试，调试成 功后可以进行硬件调试。四、控制程序编写网络 1网络 2网络 35、符号表编辑引导学生思 考控制功能 中各元件动 作的逻辑关 系，正确处 理编程的细 节问题。加 强编程期间 的巡回指 导，适当演 示一些编程 的注意点。板书：部分 程序样例编制本控制 线路的控制 程序。【课堂小结】（时间： 3 分