《PLC控制技术AR版》配套教案：任务02-PLC对电动机的基本控制.docx

任务二 PLC对电动机的基本控制
一、 教学目标
1、学会输入、输出触点的工作原理和接线方法。
2、学会PLC控制电动机典型电路的基本原理。
3、能够根据任务要求进行编程、下载至PLC、接线、运行监控及调试。
4、能够进行电动机的点动控制、自锁控制、正反转控制，并交付验收。
二、 课时分配
本任务安排2课时。
三、 教学重点
通过本任务的学习，让学生学会输入、输出以及PLC控制电动机典型电路的工作原理和接线方法。熟练掌握电动机的控制过程并会验收，熟悉PLC的操作模式。
四、 教学难点
1、 能够根据任务要求进行编程、下载至PLC、接线、运行监控及调试。
2、 能够进行电动机的点动控制、自锁控制、正反转控制，并交付验收。
3、 熟练掌握PLC的各种操作模式。
五、 教学内容
（一）电动机的控制原理及操作方法
本任务则是通过PLC控制继电器、接触器的通断电，再通过继电器、接触器的主触头完成对电动机的控制。
1、点动控制
按下按钮SB，电动机作星形连接运转。松开按钮，电动机即脱离电源停止运行。

2、自锁控制
按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，松开SB1按钮电动机仍持续运行，只有按下停止按钮SB2时电动机才停止运转。

3、联锁正反转控制
按启动按钮SB1，电动机作星形连接启动，电机正转；按启动按钮SB2，电动机作星形连接启动，电机反转；在电机正转时，反转按钮SB2被屏蔽，在电机反转时，反转按钮SB1被屏蔽；如需正反转切换，应首先按下停止按钮SB3，使电机处于停止工作状态，方可对其作旋转方向切换。

（二）PLC外部接线
1、电源接线
PLC供电电源要求为50Hz、220 V交流电。PLC的输入接线端子中有L、N、PE三个接线端子，为PLC提供供电电源。其中L端子接电源相线，N端子接中线，PE端子接地线。
2、输入端接线
PLC接受行程开关、按钮、热继电器等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。
输入器件可以使用任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二极管发光。
输入端的一次电路与二次电路之间采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，防止因输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。
（三）输入接口电路等效电路
1、在元件对比图中按钮接到PLC输入端子I0.0和公共端子1M之间。在PLC中的继电器线圈、常开触点、常闭触点，与继电器控制系统的继电器线圈、常开触头、常闭触头是完全对应等效的。

2、按下按钮后，输入接口电路工作，产生点信号，输入到内部电路中的映像寄存器，再通过数据总线送给CPU处理，这个过程可以等效成继电器的工作过程。当输入接口电路部分形成闭合回路时，通过PLC内部的24V直流电源使I0.0的线圈得电，在PLC内部输入继电器I0.0，常开触点闭合，常闭触点断开。
注意：输入继电器只能由外部信号驱动，不能由内部指令驱动。
3、输出端接线
输出端接线分为独立输出和公共输出。一组输出端只能驱动同一电压等级的外部器件。采用继电器输出时，所承受的感性负载大小将影响到输出继电器的使用寿命。
西门子PLC输出端子用文字符号Q表示，同样采用八进制编号方法。输出公共端子用L表示，PLC每一个输出端子在内部都对应有一个完整的电路，习惯上将该电路称为输出继电器，

PLC的CPU运算程序后，通过数据总线，将执行程序后的预算结果送到映像寄存器，该结果对应的信号通过输出接口放大，驱动接在PLC输出端子Q00的上的负载工作，PLC输出继电器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式。
注意：输出继电器必须由PLC控制程序执行结果驱动。
4、概念电流
Power Flow它是载梯形图中触点和线圈行程的通路中流动的概念电流。可以想象为梯形图左右两端有一个左正右负的直流电源。

梯形图是PLC的一种图形化的程序，属于软件范畴，概念电流只是想象中存在的。PLC程序块来源于继电器电路图，通过能流这一概念就可以使用继电器控制系统的分析方法和术语，梯形图中执行扫描的方向是从上到下，从左到右，逐行扫描。
（四）PLC的操作模式
1、用模式开关改变操作模式
CPU模块上的模式开关在STOP位置时，将停止运行用户程序；在RUN位置时，将启动运行用户程序。模式开关在STOP或TERM位置时，电源接通后CPU自动进入STOP模式；在RUN位置时，电源接通后自动进入RUN模式。
2、STEP 7-Micro/WIN编程软件改变操作模式
用编程软件控制CPU的模式必须满足两个条件：
(1)在编程软件与PLC之间建立通信连接。
(2)将PLC模式开关置于STOP或TERM模式。
在编程软件中单击工具条上的运行按钮，或执行菜单命令“PLC”→“RUN”，将进入RUN模式；单击停止按钮或执行菜单命令“PLC”→“STOP”，将进入STOP模式。
3、在程序中改变操作模式
在程序中插入STOP命令，可以使CPU由RUN模式进入STOP模式。
六、课后习题
完成任务后面的课后思考。