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可编程控制器应用实训形考任务七实训报告

S7-200实现电机正反转PLC控制

一、实验目的
1．能够正确理解三相异步电动机的正反转控制工序及控制要求，应用PLC

技术实现对电动机的控制。
2．训练PLC控制系统编程的思想和方法。
3．熟悉PLC的使用，提高应用PLC的能力。

二、实验要求
1)通过查找相关资料和教师讲解了解步进电机运转的基本原理和步进电机

控制系统的基本组成；
2)以实验室西门子SIMATICS7-200为硬件设备，认识掌握用PLC控制系

统控制步进电机正反转的方法；
3)学习STEP7-Micro/WIN4.0软件，运用梯形图语言进行编程。

三、实验设备
序号名称型号规格数量单位备注
1万用表MF47型1块
2可编程控制器S7-200/2241只
3计算机1台
4S7－200编程软件V3.1STEP-71套
5空气断路器C65ND201只
6交流接触器NC3—09/2204只
7控制变压器JBK3-1001只380V/220V
8按钮、导线、端子等
9三相交流异步电动机JW6324-380V1台250W，0.85A

四、实验内容
1、实验原理
各种生产机械常常要求具有上下、左右、前后等相反方向的运动，这就要求
三相交流异步电动机能正反向转动。如下图所示，将三相电源进线（L1、L2、L3）
依序与电动机的三相绕组首端（U、V、W）相连，就可使电动机获得正序交流电
而正向旋转；只要将三相电源进线中的两个边相对调，就可改变电动机的通电相
序，使电动机获得反序交流电而反向旋转。
PLC可以非常方便地对三相交流异步电动机进行“正反转”控制。需要进行
硬件设计和I/O分配。
（1）正转：按下正转按钮SF2，接触器QA1控制电动机正转线圈得电，QA1
常开触点闭合自锁，SF2动断触点断开，控制电动机反转线圈无法得电，电动机
锁定正转；
（2）反转：按下反转按钮SF3，接触器QA2控制电动机反转线圈得电，QA2
常开触点闭合自锁，SF3动断触点断开，控制电动机正转线圈无法得电，电动机
锁定反转。
（3）停止：按下停止按钮SF1，电动机停止旋转。
因此，PLC需要3个输入触点分别连接停止按钮SF1、正转按钮SF2和反转
按钮SF3，同时需要2个输出触点分别连接正转接触器QA1和反转接触器QA2。
通常，PLC实现对三相异步电动机的“正反转”控制的过程中，配合硬件接
线图，我们需要编制梯形图程序，即可完成电动机正反转控制程序的编制。
2、系统原理图
（1）分配I/O通道
根据任务分析可知，选用西门子公司的S7-200系列小型PLC-CPU222。使
用其两个输出点和三个输入点，进行PLC的输入/输出分配表。
图2地址分配表
（2）PLC硬件控制电路设计
用PLC实现对交流电动机的“正反转”控制，需要停止按钮SF1、正转按钮
SF2、反转按钮SF3、热继电器BB、正转接触器QA1、反转接触器QA2等。

图3系统原理图

3、编写程序代码
（1）梯形图

图4电机停止梯形图
1）按下停止键，I0.0接通，脉冲输出功能关闭，电机停止。

图5电机正转梯形图
2）按下正转键，I0.1接通，方向电平复位，脉冲输出功能PWM输出脉冲周
期为2000um，脉宽为1000um的脉冲，电机正转。

图6电机反转梯形图
3）按下反转键，I0.2接通，方向电平置位，脉冲输出功能PWM输出脉冲周
期为2000um，脉宽为1000um的脉冲，电机反转。

（2）语句表程序

LDI0.0
OQ0.0
ANI0.2
ANI0.1
ANQ0.1
=Q0.0
LDI0.1
OQ0.1
ANI0.2
ANI0.0
ANQ0.0
=Q0.10

五、观察实训结果

（1）点击“开始”按钮后，点击“正转”电机快速正转；
（2）点击“开始”按钮后，点击“反转”电机快速反转；
（3）正转和反转可随时通过按钮切换电机运行状态；
（4）“开始”按钮变成“停止”按钮后，运行过程中，无论是处于正转还
是反转运行转台，只要按下“停止”按钮，电机即停止运行。

六、实验总结

1．“自锁”编程技巧
依靠接触器自身的辅助触点而使其线圈保持通电的现象。例如，按下启动按
钮SF2，PLC得到启动信号后输出一个数字量信号Q0.0启动控制电机运行的接触
器QA1，程序中可以用这个数字信号Q0.0进行自锁。这样松开启动开关后，电
机启动仍然保持正转运行。
2．“互锁”编程技巧
使用PLC进行多个用电器互锁控制时，必须同时使用软互锁和硬互锁，以确
保安全。例如，为了可靠地对正反转接触器进行互锁，在PLC输出端两个接触器
之间仍然采用常闭触点构成互锁，这种互锁称为外部硬互锁。在梯形图程序中，
两个输出线圈Q0.0和Q0.1之间，还相互构成互锁，这种互锁称为内部软