项目1：电动机起停及正反转控制装置制作(精)

职业教育机电一体化专业教学资源库维修电工高级学习单元1：电动机起停及正反转控制装置制作四川工程职业技术学院职业教育机电一体化专业教学资源库1-1课程介绍（25）一、课程目标：培养熟悉国家相关电气标准和工艺规范，掌握常规电器控制技术和PLC控制技术，重点是PLC的实际应用。二、教学模式：以工作为中心、讲练结合（此处有链接）三、学习方法：提高学习主动性、认真预习认真查找资料、学会快速查找资料的方法四、考核办法：每个学习情境单独考核（此处有链接）课程总评成绩由4个情境的成绩按比例计算五、资料提供：（此处有链接）职业教育机电一体化专业教学资源库第一大节开始下面我们开始第一大节的学习职业教育机电一体化专业教学资源库情境一知识要点及学时分布第一大节•1-1课程介绍•1-2分析项目任务书•1-3PLC相关基础知识——绪论第二大节•1-3PLC相关基础知识——工作方式、工作过程、性能指标等•1-3PLC相关基础知识——编程软件（Micro/Win）的使用方法•1-3PLC相关基础知识——基本位逻辑指令的功能与用法第三大节•1-4情境一控制方案设计•1-5PLC硬件结构职业教育机电一体化专业教学资源库情境一知识要点及学时分布第四大节•1-5PLC硬件连接、元件选择•1-5规范绘制原理图、接线图、编写元件清单第五大节•1-6安装元件、按图接线第六大节•1-7程序编写与调试——程序设计流程、编程方法、编写与调试等第七大节•1-8技术文件编写并归档•1-9检查第八大节•1-10总结职业教育机电一体化专业教学资源库1-2分析项目任务书(45)一、完成一个工程项目要经历如下的阶段：1、甲方提出技术要求2、控制方案的磋商与确定3、签订合同4、完成具体控制电路5、项目实施、安装与调试6、产品交付与验收7、项目售后服务（维修、扩展等）（可选）职业教育机电一体化专业教学资源库1-2分析项目任务书二、分析本情景项目任务书（五分钟看）请大家先翻到《学习情境1设计任务书》（此处有链接）1.控制对象交流异步电动机Y2-801-20.55KW，1.4A，2790r/min，380V三相分析：控制对象是三相交流异步电动机，功率较小，可以直接对电机进行控制，而不采取其他附加措施。职业教育机电一体化专业教学资源库1-2分析项目任务书2.控制要求实现电机的起动、停止控制。由于电机的功率较小，只要求电机直接起动；电机停止时，不要求对其进行制动，由其自由停止。能够实现电机的正转、反转控制。分析：要实现电机的直接起动、自由停止和正反转控制可以用最简单的继电器控制电路实现，如下图：职业教育机电一体化专业教学资源库1-2分析项目任务书电机正反转控制电路职业教育机电一体化专业教学资源库1-2分析项目任务书3.现有条件交流异步电动机三相380VAC电源分析：要设计并安装除电机和电源外的所有设备4.附件要求使用S7-200PLC作为控制器件分析：要将以前使用的继电器控制系统转换成为PLC控制系统。PLC是什么？职业教育机电一体化专业教学资源库1-3PLC相关基础理论(110)1.PLC基础知识2.编程软件（Micro/Win）的使用方法3.基本位逻辑指令的功能与用法职业教育机电一体化专业教学资源库1-3PLC基础知识1.PLC基础知识职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论什么是PLC？可编程控制器即ProgrammableLogicController，简称PLC，我们还是举个例来说明吧职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC梯形图职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC接线职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论继电器控制与PLC控制比较（看书P3——P5）相同点1）符号基本类似2）结构形式基本相同3）输入、输出逻辑关系基本一致不同点1）组成器件不同2）触点情况不同3）工作电流不同4）接线方式不同5）工作方式不同职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC应用传送带生产线控制灌装及包装机械木材加工电梯控制空调控制纺织机械印刷机械职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC应用——红绿交通灯控制系统职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC应用——灌装封瓶动画职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC应用——机械手动画职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC应用——气压冲孔压缩机职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC的发展1968年，美国通用（GM）提出设想1969年，美国数字（DEC）第一台1987年，IEC推广现代主控设备大容量大型化高速度专用化小型化低成本网络化集成化职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论PLC的发展（P2——P3）职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识--绪论SIMATIC-S7家族LOGO!S7-300C中/大型High-endrange/mediumrangeS7-400中/小型Low-endrangeS7-300通用逻辑模块S7-200微型PLCS7-200职业教育机电一体化专业教学资源库第一大节结束第一大节结束，休息一会下节课我们进入到PLC具体知识的学习职业教育机电一体化专业教学资源库第二大节开始下面我们开始第二大节的学习职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识（一）PLC的工作方式PLC一次扫描的过程，包括读输入、执行程序、处理通讯请求、执行CPU自诊断、写输出共五个阶段，其所需时间称为一个工作周期（或扫描周期）。（ms级）*PLC的扫描周期与用户程序的长短和该PLC的扫描速度紧密相关。（ms级）职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识（二）PLC的工作过程PLC运行时，CPU对存于用户存储器中的程序，按指令步顺序作周期性的循环扫描。PLC的扫描过程：职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识输入采样阶段PLC以扫描方式顺序读入输入端子的通断状态（ON/OFF），并写入相应的输入状态寄存器中，即刷新输入，接着转入程序执行阶段。程序执行阶段PLC按先左后右，自上而下的顺序对每条指令进行扫描，并将相应的运算和处理结果写入输出状态寄存器中。职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识输出刷新阶段在所有指令执行完毕后，输出状态寄存器的通断状态转写入输出锁成器中，驱动相应的输出设备，产生PLC的实际输出。经过以上三个阶段，PLC完成一个扫描周期。并且不断循环下去。用一句话概括：“顺序扫描、不断循环”职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识（三）PLC的主要技术性能1．I/O点数这是一项重要技术指标。它是指PLC的外部输入和输出端子数。小型机有几十个点，而大型机超过千点。2．用户程序存储容量指PLC存储用户程序的多少。程序指令按“步”存储，一“步”占一个地址单元，一个地址单元占两个字节，如：一个内存容量为1000步的PLC，其内存为2k字节。3．扫描速度指扫描1000步用户程序所需的时间，单位为ms/千步，或us/步。职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识（四）I/O信号的传递过程V10.0Q0.0读写读写Q0.0I0.0输入映像寄存器输出元件映像寄存器输出锁存器输出端子输入端子输入电路输出电路职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识（五）PLC输入／输出响应的滞后现象从PLC的输入端有一个输入信号发生变化，到PLC输出端对该变化做出响应，需要一段响应时间最小I/O响应时间=输入ON延时+扫描时间+输出ON延时I/O刷新I/O刷新执行指令/其他处理扫描时间PLC输入触点输入滤波输出锁存器输出触点执行指令/其他处理扫描时间输入ON延时输出ON延时I/O响应时间职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识位、字节、字、双字的关系（六）内部数据表示方法#10016#1002#01011十进制十六进制二进制LSBMSB71523VW100VW102VD100VB103VB102VB101VB100职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识数据类型及范围SIMATICS7-200系列PLC数据类型可以是布尔型、整型和实型（浮点数）。实数采用32位单精度数来表示，其数值有较大的表示范围：正数为+1.175495E-38～+3.402823E+38；负数为-1.175495E~38～-3.402823E+38。不同长度的整数所表示的数值范如表3.8所示。职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识常数表示方法在编程中经常会使用常数。常数的书写可以用二进制、十进制、十六进制、ASCII码或浮点数（实数）等多种形式。几种常数形式分别如表3.9所示。职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识（七）寻址方式1．直接寻址——位寻址存储器位地址字节地址元件名称职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识2．直接寻址——字节、字、双字寻址例：VB100、VW100、VD1003．立即数寻址如：#100职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识3．间接寻址职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识（八）PLC内部存储区1．输入输出区——输入输出映像存储区输入映像区——又称为输入继电器编址范围：I0.0~I15.7输出映像区——输出继电器编址范围：Q0.0~Q15.7PLC的每一个I/O点都是一个确定的物理点CPU224主机有I0.0～I0.7，I1.0～I1.5共14个数字量输入端点，Q0.0～Q0.7、Q1.0、Q1.1共10个数字量输出端点。主机以外的I/O如何读取信号？看帮助职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识2．CPU224其他内部继电器V存储区V0.0～V5119.75K字节用以存储运算的中间结果和其它数据，又称变量存储区M存储区M0.0~M31.7控制继电器（又称中间继电器），用来存储中间操作数或其它控制信息,又称内部标志位S存储区S0.0～S31.7状态元件，以实现顺序控制和步进控制，又称为顺序控制继电器L存储区LB0.0~LB63.760个字节可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数，最后4个字节为系统保留字节，又称局部存储器职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识SM存储区SM0.0～SM179.7特殊标志位，其中SM0.0～SM29.7的30个字节为只读型区域T存储区T0~T255对内部时钟累计时间增量的设备，用于时间控制--定时器（相当于时间继电器）C存储区C0～C255用来累计输入脉冲个数—计数器AC存储区AC0~AC3用来暂存数据—累加器AI/AQAIW0~AIW64AQW0~AQW64模拟量输入/输出映像寄存器区，分别为32个点职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识HC存储区HC0～HC5用来累计比CPU扫描速率更快的事件----高速计数器,每个计数器最高频率为30KHz职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-1.PLC基础知识I/O扩展单元编址方法职业教育机电一体化专业教学资源库1-3PLC相关基础理论2.编程软件（Micro/Win）的使用方法职业教育机电一体化专业教学资源库1-3-2.编程软件（Micro/Win）的使用方法SIMATICS7-200系列PLC编程软件——STEP7