PLC控制电动机正反转的开发实例

下面通过开发一个电动机正、反转控制电路为例来说PLC应用系统的开发过程。

1.明确系统的控制要求

系统要求通过3个按钮分别控制电动机连续正转、反转和停转，还要求采用热继电器对电动机进行过载保护，另外要求正、反转控制联锁。

2.确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

这里选用CPU221 AC/DC/继电器（S7-200系列PLC中的一种）作为控制中心，表1-6列出了本系统要用到的输入/输出设备及对应的PLC端子。

表1-6 系统用到的输入/输出设备和对应的PLC端子

3.绘制系统控制电路图

绘制PLC控制电动机正、反转电路图，如图1-25所示。

图1-25 PLC控制电动机正、反转电路图

4.编写PLC控制程序

在计算机中安装STEP 7-Micro/WIN软件（S7-200系列PLC的编程软件），并使用STEP 7-Micro/WIN软件编写图1-26所示的梯形图控制程序。STEP 7-Micro/WIN软件的使用将在第2章详细介绍。

下面对照图1-25电路图来说明图1-26梯形图程序的工作原理：

（1）正转控制

按下PLC的I0.0端子外接按钮SB2→该端子对应的内部输入继电器I0.0得电→程序中的I0.0常开触点闭合→输出继电器Q0.0线圈得电，一方面使程序中的Q0.0常开自锁触点闭合，锁定Q0.0线圈供电，另一方面使网络2中的Q0.0常闭触点断开，Q0.1线圈无法得电，此外还使Q0.0端子内部的硬触点闭合→Q0.0端子外接的KM1线圈得电，它一方面使KM1常闭联锁触点断开，KM2线圈无法得电，另一方面使KM1主触点闭合→电动机得电正向运转。

图1-26 电动机正、反转控制梯形图程序

（2）反转控制(www.xing528.com)

按下I0.1端子外接按钮SB3→该端子对应的内部输入继电器I0.1得电→程序中的I0.1常开触点闭合→输出继电器Q0.1线圈得电，一方面使程序中的Q0.1常开自锁触点闭合，锁定Q0.1线圈供电，另一方面使网络1中的Q0.1常闭触点断开，Q0.0线圈无法得电，还使Q0.1端子内部的硬触点闭合→Q0.1端子外接的KM2线圈得电，它一方面使KM2常闭联锁触点断开，KM1线圈无法得电，另一方面使KM2主触点闭合→电动机两相供电切换，反向运转。

（3）停转控制

按下I0.2端子外接按钮SB1→该端子对应的内部输入继电器I0.2得电→网络1、2中的两个I0.2常闭触点均断开→Q0.0、Q0.1线圈均无法得电，Q0.0、Q0.1端子内部的硬触点均断开→KM1、KM2线圈均无法得电→KM1、KM2主触点均断开→电动机失电停转。

（4）过载保护

当电动机过载运行时，热继电器FR发热元件使I0.3端子外接的FR常开触点闭合→该端子对应的内部输入继电器I0.3得电→网络1、2中的两个I0.3常闭触点均断开→Q0.0、Q0.1线圈均无法得电，Q0.0、Q0.1端子内部的硬触点均断开→KM1、KM2线圈均无法得电→KM1、KM2主触点均断开→电动机失电停转。

电动机正、反转控制梯形图程序写好后，需要对该程序进行编译，具体的编译操作过程见2.1节相应内容。

5.连接PC与PLC

采用图1-27所示的USB-PPI编程电缆将计算机与PLC连接好，并给PLC的L1、N端接上220V交流电压，再将编译好的程序下载到PLC中，具体操作过程见2.1节相应内容。

6.模拟调试运行

将PLC的1M、M端连接在一起，再将PLC的RUN/STOP开关置于“RUN”位置，然后用一根导线短接L+、I0.0端子，模拟按下按钮SB2，如图1-28所示，如果程序正确，PLC的Q0.0端子应有输出，此时Q0.0对应的指示灯会变亮，如果不亮，要认真检查程序和PLC外围有关接线是否正确。再用同样的方法检查其他端子输入时输出端的状态。

图1-27 USB-PPI编程电缆

图1-28 PLC的模拟调试运行

7.安装系统控制电路，并进行现场调试

模拟调试运行通过后，就可以按照绘制的系统控制电路图将PLC及外围设备安装在实际现场，电路安装完成后，还要进行现场调试，观察是否达到控制要求，若达不到要求，需检查是硬件问题还是软件问题，并解决这些问题。

8.系统投入运行

系统现场调试通过后，可试运行一段时间，若无问题发生可正式投入运行。