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点动和自锁控制
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官方公共微信2.1三相异步电动机的控制――三相异步电动机的点动控制_第2章_教学内容_辽阳职业技术学院机电工程系
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2.1三相异步电动机的控制――三相异步电动机的点动控制
项目二&&&三相异步电动机的控制&
自从1969年美国第一台PLC问世以来，日本、法国、英国也相继研制了各自的PLC，每个国家的产品各具特色。目前世界上著名的PLC厂家很多，从本项目开始主要介绍德国西门子s7-200系列PLC的软硬件功能、程序输入方法及应用。下面分四个任务来进行学习。
任务一&&三相异步电动机的点动控制
一、任务目标
&二、任务分析
如图2-1所示为三相异步电动机的点动控制线路，即用按钮和接触器等来控制电动机单方向运转的最简单的正转控制线路，现用PLC进行控制。&&&&
& 图2-1&&&点动控制线路
点动控制是指按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。这种控制方法常用于电葫芦的起重电动机控制和车床托板箱快速移动电动机控制。
&&&&在点动控制线路中，主电路由开关QS、熔断器FU1、接触器主触点及电动机组成；控制电路由熔断器FU2、启动按钮SB、接触器KM线圈组成。PLC代替继电器控制电路进行控制，主电路部分保留不变。
&&&&在控制电路中，启动按钮属于控制信号，应作为PLC的输入量分配接线端子；而接触器线圈属于被控对象，应作为PLC的输出量分配接线端子。对于PLC的输出端子来说，允许额定电压为220V，因此需要将原线路图中接触器的线圈电压由380V改为220V，以适应PLC的输出端子需要。
三、背景知识
1.&西门子s7-200系列PLC简介
&&&（1）s7-200系列PLC硬件认识与使用&
s7-200系列为小型PLC，采用整体式结构，其外形如图2-2所示。
图2-2&&s7-200系列PLC外形图
7-200系列&PLC面板由三部分组成，即外部端子（输入/输出接线端子）部分、指示部分和接口部分，各部分的组成及功能如下。
1）输入端子　基本单元提供个［～、～、～］输入点供用户使用。
输出端子　CPU&226基本单元提供16个［Q～Q、Q～Q］输出端子，输出电路有晶体管输出和继电器输出两种形式供用户选择。
2）指示部分&&&指示部分包括各输入输出点的状态指示、电源指示、PLC运行状态指示（RUN）、程序错误或CPU错误指示等，用于反映I/O点和PLC的状态。
&&&&3）接口部分&&&s7-200系列PLC有多个接口，包括编程器接口、存储器接口、扩展接口等。在面板上设置了一个PLC运行模式转换开关，它有RUN和STOP两个位置，RUN使PLC处于运行状态（RUN指示灯亮）；STOP使PLC处于停止运行状态（RUN指示灯灭）。当PLC处于STOP状态时，可进行用户程序的录入、编辑和修改。接口的作用是完成基本单元同编程器、外部存储器和扩展单元的连接，在PLC技术应用中会经常用到。
&&&&（2）I/O点的类别、编号及使用&&I/O端子是PLC的重要外部部件，是PLC与外部设备连接的通道，其数量、类别也是PLC的主要技术指标之一。一般s7-200系列PLC的输入端子和输出端子分别位于PLC的两侧如图。
图2-3&&CPU226的输入/输出端子
2．LD、LDI、OUT指令简介
&&&（1）指令格式及梯形图表示方法见表2-1所示。
梯形图图示
取常开触点
I，Q，M，SM，T，C，V，S
取常闭触点
I，Q，M，SM，T，C，V，S
Q，M，SM，T，C，S
（2）使用说明
1）LD和LDN指令一方面可用于和梯形图的左母线相连，作为一个逻辑行开始，另一方面可与ALD、OLD&指令配合使用，作为分支电路的起点。&&&&&&
2）OUT指令用于把运算结果输出到线圈。注意没有输入线圈。
&&&&&注意：因为PLC是以扫描方式执行程序的，当并联双线圈（同一个线圈）输出时，只有后面的驱动有效。
3.程序结束指令简介
（1）指令格式及梯形图表示方法见表2-2所示。
梯形图图示
条件结束指令
无条件结束指令
（2）使用说明
1）结束指令的功能是结束主程序，它只能在主程序中使用，不能在子程序和中断服务程序中使用。
2）条件结束指令在使能输入有效时，终止用户程序的执行返回主程序的第一条指令执行。
3）无条件结束指令执行时（指令直接连在左侧母线，无使能输入），立即终止用户程序的执行，返回主程序的第一条指令执行。STEP7-Micro/WIN32编程软件在主程序的结尾自动生成无条件结束（MEND）指令，用户不得输入无条件结束指令，否则编译将出错。
四、任务实施
1.I/O点分配
根据任务分析，对输入量、输出量进行分配，见表2-3所示。
输入量（IN）
输出量（OUT）
接触器线圈
2.绘制PLC硬件接线图
根据图2-1所示的控制线路图及I/O分配表，绘制PLC硬件接线图，如图2-4所示，以保证硬件接线操作正确。&
&&&&&&&& 图2-4&&&&&PLC硬件接线图
3．设计梯形图程序及语句表
设计梯形图程序及语句表如图2-5所示。
&screen.width-333)this.width=screen.width-333' border=0 alt="" src="uploadfile/jpg/.jpg">&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&& （a）梯形图&&&&&&&&&&&&&&&&(b)语句4
&&&&&&&&&&&&& 图2-5&&梯形图程序及语句表
五、知识链接
提高PLC可靠性的措施
PLC的使用寿命一般在40000～50000h以上，西门子、ABB、松下等微小型PLC可达10万小时以上，而且均有完善的自诊断功能，判断故障迅速，便于维护。PLC为提高自身可靠性采取以下措施：
1.各输入电路均采用RC滤波器，其滤波时间常数一般为10～20ms.
2.I/O接口电路均采用光电隔离措施，使外电路信号与PLC内部电路之间电气隔离。
3.各模块均采用屏蔽措施，以防止电磁干扰。
4.对采用的元器件有严格的筛选措施。
5.采用性能优良的开关电源。
6.良好的自诊断功能，一旦PLC内部出现什么异常，其立即报警，严重者立即停止运行。
7.大型PLC采用多CPU系统，使可靠性进一步增强。
PLC布线应注意的问题
PLC布线时应注意以下几点：
1．PLC应远离变压电源线和高压设备，不能与变压器安装在同一个控制柜内。
2．动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分开布线，并保持一定距离。隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双绞线连接。
3．PLC的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。
4．PLC基本单元与扩展单元，以及功能模块的连接线缆应单独敷设，以防止外界信号的干扰。
5．交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行敷设。
六、技能训练
用PLC控制某电磁阀通断电路的设计、安装与调试
1．准备要求
设备：一个开关，一个电磁阀YV及其相应的电气元件等
2．控制要求
如图2-6所示，当接通时，电磁阀YV得电；相反，当开关SB断开时，电磁阀YV失电。
图2-6&&电磁阀控制电路
3．考核要求
（1）电路设计&&列出PLC控制I/O接口元件地址分配表，设计梯形图及PLC控制I/O接线图，根据梯形图列出指令表。
（2）安装与接线&&按照PLC控制I/O接线图接线。
（3）程序输入及调试&&能操作计算机正确地将程序输入PLC，按控制要求进行模拟调试，达到设计要求。
思考与练习
1．S7-200型PLC面板由几部分组成？各部分的作用是什么？
2．简述S7-200型&PLC的功能指标。
3．LD与LDN指令有何区别？
4．如何提高PLC可靠性？
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