模块一 电动机的PLC控制系统设计、安装与调试模块一

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模块一 电动机的PLC控制系统设 计、安装与调试¡ 工作任务1 电动机单向启动、停止的 PLC控制¡ 工作任务2 电动机正反转的PLC控制¡ 工作任务3 电动机Y/△降压启动的PLC 控制¡ 工作任务4 电动机带动传送带的PLC控 制¡ 工作任务5 运料小车的PLC控制工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 教学导航¡ 能力目标¡ 1)学会I/O口分配表的设置;¡ 2)掌握绘制PLC硬件接线图的方法并能正确接线;¡ 3)学会编程软件的基本操作,掌握用户程序的输入和编辑 方法。¡ 知识目标¡ 1)理解输入/输出指令、与指令、或指令的含义;¡ 2)熟悉基本指令的应用;¡ 3)了解PLC控制系统的设计方法。 下一页 返回 工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 知识分布网络 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 任务导入¡ 在广泛使用的生产机械中,一般都是由电动机拖动的,也就 是说,生产机械的各种动作都是通过电动机的各种运动来实 现的。因此,控制电动机就间接地实现了对生产机械的控制。¡ 生产机械在正常生产时,需要连续运行,但是在试车或进行 调整工作时,往往需要点动控制来实现短时运行。电动机单 向启动、停止控制线路如图1-1所示,它能实现电动机直接 启动和自由停车的控制功能。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 在图1-1的(a)图中,刀开关QS起接通电源和隔离电源的 作用,熔断器FU1对主电路起短路保护作用,接触器KM的 主触点控制电动机的启动、运行和停车。在图1-1的(b)图 中,熔断器FU2对电路起短路保护作用,SB2为启动按钮, SB1为停止按钮,热继电器FR用作电动机的过载保护。可 用PLC指令对上述电路的控制电路进行改造,而主电路保持 不变。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 任务分析¡ 在控制电路中,热继电器常闭触点、停止按钮、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220 V,因此需要 将原线路图中接触器的线圈电压由380 V改为220 V,以适 应PLC输出端子的需要。¡ 对于线路图中的触点串并联接线,应根据逻辑关系采用PLC 的基本位逻辑指令进行程序设计。本课题主要应用A、AN、 O、ON指令。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 知识链接¡ S7-200 PLC基本逻辑指令是PLC中最基本、最常见的指令, 是构成梯形图及语句表的基本成分。基本逻辑指令是指构成 基本逻辑运算功能的指令集合,包括基本位操作、置位/复 位、边沿脉冲、定时、计数、比较等逻辑指令。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 一、基本位操作指令¡ 1. 构成梯形图的基本元素¡ 在PLC的梯形图中,触点和线圈是构成梯形图的最基本元素, 触点是线圈的工作条件,线圈的动作是触点运算的结果。由 触点或线圈符号和直接位地址两部分组成,含有直接位地址 的指令又称为位操作指令,基本位操作指令操作数的寻址范 围是:I、Q、M、SM、T、C、V、S、L。¡ 2. 梯形图中触点和线圈的状态说明¡ (1)触点代表CPU对存储器的读操作,动合触点和存储器 的位状态一致,而动断触点和存储器的位状态相反。且用户 程序中同一触点可使用无数次。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ (2)线圈代表CPU对存储器的写操作,若线圈左侧的逻辑 运算结果为“1”,则表示能流能够达到线圈,CPU将该线圈 所对应的存储器的位置位为“1”;若线圈左侧的逻辑运算结 果为“0”,则表示能流不能够达到线圈,CPU将该线圈所对 应的存储器的位写入“0”用户程序中,且同一线圈只能使用 一次。¡ 3. 基本位操作指令的格式和功能¡ 基本位操作指令的格式和功能如表1-1所列。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 【例1-1】输入/输出指令的应用举例如图1-2所示。¡ 4. 输入/输出指令的使用说明¡ (1)LD、LDN和=指令的操作数均可以是:Q、M、SM、 T、C、V、S、L,此外,LD、LDN的操作数还可以是输入 映像继电器I。¡ (2)LD、LDN指令用于与输入母线相连的触点,也可用于 指令块的开头与OLD、ALD指令配合使用。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ (3)在同一程序中不能使用双线圈,即同一个元件在同一 个程序中只能使用一次=指令,且=指令必须放在梯形图的 最右端。=指令可以并联使用任意次,但不能串联使用。¡ 【例1-2】触点串联与触点并联指令的应用举例如图1-3所 示。¡ 5. 触点串联与触点并联指令的使用说明¡ (1)A、AN、O、ON的操作数:I、Q、M、SM、T、C、 V、S 、L。¡ (2)A、AN是单个触点串联连接指令,可连续使用。¡ (3)O、ON是单个触点并联指令,可连续使用。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 6. 与块指令和或块指令的使用说明¡ (1)ALD、OLD指令无操作数。¡ (2)在块电路开始时要使用LD或LDN。¡ (3)电路块串联结束时使用ALD,电路块并联结束时使用 OLD。¡ (4)ALD、OLD指令可根据块电路情况多次使用。¡ 【例1-3】与块指令和或块指令的应用举例如图1-4所示。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 二、STEP7-Micro/WIN32编程软件的使用¡ 1. 硬件连接¡ 为了实现PLC与计算机之间的通信,西门子公司为用户提供 了两种硬件连接方式:一种是通过PC/PPI 电缆直接连接, 另一种是通过带有MPI电缆的通信处理器连接。¡ 典型的单主机与PLC直接连接如图1-5所示,它不需要其他 的硬件设备,方法是把PC/PPI电缆的PC端连接到计算机的 RS-232通信口(一般是COM1),而把PC/PPI电缆的 PPI端连接到PLC的RS-485通信口即可。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 2. 软件的安装¡ (1)系统要求¡ STEP7-Micro/WIN32软件安装包是基于Windows的 应用软件,4.0版本的软件安装与运行需要 Windows2000/SP3或WindowsXP的操作系统。¡ (2)软件安装¡ STEP7-Micro/WIN32软件的安装方法很简单,就将光 盘插入光盘驱动器,系统就会自动进入安装向导(或在光盘 目录里双击Setup,则进入安装向导),按照安装向导完成 软件的安装。软件程序安装路径可使用默认子目录,也可以 使用单击“浏览”按钮弹出的对话框中的任意选择或新建一 个子目录。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 首次运行STEP7-Micro/WIN32软件时,系统默认语言 为英语,但可根据需要修改编程语言。如将英语改为中文, 其具体操作如下:运行STEP7-Micro/WIN32编程软件, 在主界面单击Tools→Options→General选项,然后在 弹出的对话框中选择Chinese即可将English改为中文。¡ 3.STEP7-Micro/WIN32软件的窗口组件¡ (1)基本功能¡ STEP7-Micro/WIN32的基本功能是协助用户完成应用 程序的开发,同时它具有设置PLC参数、加密和运行监视等 功能。¡ 编程软件在联机工作方式(PLC与计算机相连)时可以实现 用户程序的输入、编辑、上载、下载运行,通信测试及实时 监视等功能。在离线条件下,也可以实现用户程序的输入、 编辑、编译等功能。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ (2)主界面¡ 启动STEP7-Micro/WIN32编程软件,其主要界面外观 如图1-6所示。¡ 主界面一般可分为以下6个区域:菜单栏(包含8个主菜单 项)、工具栏(快捷按钮)、浏览栏(快捷操作窗口)、指 令树(快捷操作窗口)、输出窗口和用户窗口(可同时或分 别打开图中的5个用户窗口)。除菜单栏外,用户可根据需 要决定其他窗口的取舍和样式的设置。 上一页 下一页 返回工作任务1 电动机单向启动、停止 的PLC控制¡ 4. 编程软件的使用¡ STEP7—Micro/WIN4.0编程软件具有编程和程序调试等 多种功能,下面通过一个简单的程序示例,介绍编程软件的 基本使用。 ¡ STEP7—Micro/WIN4.0编程软件的基本使用示例如图 1-7所示。¡ (1)编程的准备¡ ① 创建一个项目或打开一个已有的项目。¡ 在进行控制程序编程之前,首先应创建一个项目。单击菜单
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