电气控制与PLC应用技术（S7-1200）课件 3任务2 PLC对电动机正反转的控制

任务2PLC对电动机正反转的控制任务引入

在常见的生产过程中，往往需要生产机械的部件具有两个不同方向的运动，而运动部件常由电动机带动其运动，要想改变其运动方向最简单的办法之一就是改变电动机的转向。由电动机的原理可知，改变三相异步电动机的方向，可以通过改变三相异步电动机定子绕组任意两项相序来实现。任务目标要完成该任务，必须具备以下知识：1.掌握输入继电器I和输出继电器Q。2.掌握PLC控制电动机正反转的接线图。3.程序设计的步骤。相关知识1．输入继电器I

作用：输入继电器就是PLC系统存储区中的输入映像寄存器。它的作用是接收来自现场的控制按钮、行程开关及各种传感器等的输入信号。输入继电器的状态是在每个扫描周期的输入采样阶段接收由现场送来的输入信号（“1”或“0”）。

结构：常开触点，符号：

；常闭触点，符号：

公共点：1M。

输入继电器I有1024个字节的点数。相关知识S7-1200PLC输入信号的接法有两种方式，一种是源型，一种是漏型，源型是将公共点接“L+”，漏型是将公共点接“M”，接线如图3-24所示。

（a）漏型连接

（b）源型连接图3-24PLC采集开关量的接线图

图3-25PLC采集开关量的接线图相关知识2．输出继电器Q

作用：专门用来驱动外部负载的元件。

结构：线圈，

；常开触点，符号：

；常闭触点，符号：

。

公共点（以CPU1214为例）：

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

输出继电器Q有1024个字节的点数。PLC的输出端使用多个公共点的好处是：每个公共点与输出继电器组成一个独立单元，每个单元可驱动不同的负载；但当驱动的负载相同时，可将多个公共点并联，每个公共点可实现分流，避免过大的电流流过同一个公共点，烧毁该公共点。相关知识

输出端的外加电压：交流电压小于250V，直流电压小于30V。

输出继电器的驱动负载能力：灯负载≤200W/点（AC），≤30W/点（DC）；电阻性负载≤2A/点。

输出继电器的常开和常闭触点使用次数不限，其闭合、断开由线圈驱动。

输出继电器的线圈得电有两层含义：一是使其常开和常闭触点动作。常开闭合，常闭断开。二是使其输出信号端口与对应的公共点接通。

输出继电器也是按“字节.位”的编址方式来读取一个继电器的状态，同时也可以按字节QB（8位）、按字QW（2个字节、16位）或者双字QD（4个字节、32位）来读取相邻一组继电器的状态。相关知识3.程序设计的步骤1）创建项目

根据所要设计的内容，创建一个新的项目，并命名。2）添加设备

添加与实际PLC相同的设备，包括PLCCPU的版本号也要相同。同时在CPU的属性中设置输入/输出的地址，如果不更改输入/输出的地址，使用默认地址也可以。3）建立PLC变量表

将程序中涉及到的所有元件，命名一个符号名称，用英文、中文命名都可以。4）梯形图设计

梯形图设计时要将控制设备可能发生的情况都考虑到，这样无论控制设备发生何种故障，只要程序设计时考虑到了的，PLC都能作出报警、停机等反映。相关知识

设计PLC程序要注意以下问题。

（1）以输出线圈为核心设计梯形图，并画出该线圈的得电条件、失电条件和自锁条件。

（2）画出各个输出线圈之间的互锁条件。互锁可以避免发生危险的动作，保证系统工作的可靠性。

（3）如果不能直接使用输入条件的逻辑组合控制输出线圈，则需要使用辅助继电器来建立输出线圈的得电和失电条件。

（4）初设计好的梯形图不一定就是正确的，要在PLC上调试，反复修改，直到最后满足要求。5）外部接线图

外部接线图就是PLC如何控制设备的原理图。任务实施1.本任务是用PLC实现对三相异步电动机正反转的控制1）控制要求

用PLC控制电动机的运行，能实现正转、反转的可逆运行。我们平时见的伸缩门、升降机，起重机，医院、高层住宅的电梯等，都使用了电动机的正反转。2）训练目的

（1）掌握元件的自锁、互锁的设计方法。

（2）掌握过载保护的实现方法。

（3）掌握外部接线图的设计方法，学会实际接线。任务实施3）控制要求分析

具有双重互锁的电动机正反转控制，在电气控制中，使用交流接触器接线实现。如下图3-26所示。图3-26具有双重互锁的电动机正反转控制原理图任务实施4）实训设备实际需要准备下述设备：CPU1212CAC/DC/RLY一台。电路控制板（由空气开关、交流接触器、热继电器、熔断器组成）

一块。

0．55KW4极三相异步电动机

一台。任务实施5）程序设计的步骤

（1）可编程控制器的外部接线图如下图3-27所示。图3-27电动机正反转的PLC外部接线图任务实施

（2）打开博途软件，建立项目“电动机正反转控制”。

（3）添加新设备“CPU1212CAC/DC/RLY”，版本号4.2（根据实际情况选择），同时输入/输出地址选择默认，即输入地址为0字节，输出地址为0字节。

（4）选中“PLC_1”项目下的“PLC变量”，打开“默认变量表”，在默认变量表中分配程序中要使用的变量，分配PLC变量表如表3-3所示。表3-3电动机正反转PLC变量表任务实施（5）梯形图设计先设计电动机正转控制：正转控制能控制电动机正转起动、停止和过载保护。程序如下图3-28所示。图3-28正转启停控制程序任务实施正反转切换程序如下图3-29所示。图3-29正转、反转切换程序任务实施正转控制程序如下图3-30所示。图3-30正转控制程序任务实施

反转控制程序同正转控制程序是一样的设计思路，看明白了正转程序的设计过程，反转程序的设计就很容易了，换一下相应的输入信号，复制一遍就可以了。

反转程序如下图3-31所示。图3-31反转控制程序任务实施

最后，控制电动机正反转的程序就是将正转程序和反转程序组合到一块就可以了，如图3-32所示。图3-32电动机正反转控制程序任务实施2.电动机正反转控制运行调试

1）运行调试

程序编好后，下载到PLC，进行程序调试，按图2-27接好线，先不送380V三相交流电，此时，闭合SB1，将输出Q0.0，因SB3、FR1接的是常闭触点，其信号提前加上，所以I0.2、I0.3处于闭合状态，正转运行监控可在默认变量表中查看，也可以在程序监视状态下查看，如图3-33所示是在默认变量表中查看。图3-33默认变量表监视程序运行知识拓展

1.用置位/复位指令实现对电动机正反转的控制

使用置位/复位指令编写电动机正反转控制程序时，元件符号与图3-27所示相同。梯形图如图3-34所示，可见使用置位/复位指令后，不需要用自锁，程序变得更加简洁。知识拓展图3-34使用置位/复位指令编写电动机正反转梯形图知识拓展

2.用SR双稳态触发器指令实现对电动机正反转的控制

使用