【1.1】任务描述

图1.1 电动机正反转控制原理图

　　上图是用继电-接触器控制系统实现的三相交流异步电动机正反转电路，现要求改造成plc控制。请用s7-200plc设计其控制系统并调试。

【1.2】任务完成效果展示

 

【1.3】培养目标

1.熟悉plc的外部端子，能准备的连接plc的电源、输入和输出；

2.知道plc的基本组成部分；

3.了解plc的工作过程；

4.掌握plc的控制原理；

5.知道编程软件中网络的应用。

 

【2.1】知识点一：plc的基本结构

图1.2 plc的基本结构

　　可编程控制器主机的硬件电路由cpu，存储器（系统程序存储器和ram），基本i/o接口电路（输入单元和输出单元），设备通讯接口，电源等五大部分组成。

【2.2】知识点二：plc的循环扫描工作过程

图1.3 plc的循环扫描工作过程

【2.3】知识点三：plc执行用户程序的过程

图1.4 plc执行用户程序的过程

 

【2.4】知识点四：plc的控制原理

plc的控制原理1.swf275.77 kb

plc的控制原理2.swf276.6 kb

任务1.2 plc的控制原理33.swf287.52 kb

 

【任务实施步骤】

【step1】i/o地址分配表

表1-1 电动机正反转的plc控制i/o地址分配表

【step2】电动机正反转的plc控制原理图

图1.5 电动机正反转的plc控制原理图

【step3】电动机正反转的硬件接线

【step4】程序设计

 

【plc的分类】

1.按结构形式分类

根据plc的结构形式，可将plc分为整体式和模块式两类。

（1）整体式plc。整体式plc是将电源、cpu、i/o接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型plc-般采用这种整体式结构。整体式plc由不同i/o点数的基本单元（又称主机）和扩展单元组成。一般，整体式plc还可配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等，使其功能得以扩展。如图所示，均为整体式plc。

（2）模块式plc。模块式plc是将plc各组成部分分别作成若干个单独的模块，如cpu模块、i/o模块、电源模块（有的含在cpu模块中）以及各种功能模块。模块式plc由框架或基板和各种模块组成。还有一些plc将整体式和模块式的特点结合起来，构成所谓叠装式plc。

2.按功能分类

根据plc所具有的功能不同，可将plc分为低档、中档、高档三类。

（1）低档plc具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。

（2）中档plc除具有低档plc的功能外，还具有较强的模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程i/o、子程序、通信联网等功能。

（3）高档plc除具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档plc具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。如图所示，西门子s7系列plc的分类。

3.按i/o点数分类

　　根据plc的i/o点数的多少，可将plc分为小型、中型和大型三类。

（1）小型plc。i/o点数为256点以下的为小型plc。其中，i/o点数小于64点的为超小型或微型plc。如，项目一所用的cpu224型plc的i/o点数为24点，属于微型plc。

（2）中型plc。i/o点数为256点以上、2048点以下的为中型plc。

（3）大型plc。i/o点数为2048以上的为大型plc。其中，i/o点数超过8192点的为超大型plc。

　　在实际中，一般plc功能的强弱与其i/o点数的多少是相互关联的，即plc的功能越强，其可配置的i/o点数越多。因此，通常我们所说的小型、中型、大型plc，除指其i/o点数不同外，同时也表示其对应功能为低档、中档、高档。

4.按plc的生产厂家分类

　　世界上plc产品可按地域分成三大流派：美国产品、欧洲产品和日本产品。美国和欧洲的plc技术是在相互隔离情况下独立研究开发的，因此美国和欧洲的plc产品有明显的差异性。日本的plc技术是由美国引进的，因此对美国的plc产品有一定的继承性。美国和欧洲以大中型plc而闻名，而日本则以小型plc著称。