基于西门子PLC电动机正反转互锁控制实验报告 - 图文

实 验 报 告

实验课程：基于西门子PLC电动机正反转互锁控制 学生姓名：张荣 学号：130302062 专业班级：13级应电一班

二〇一六年六月十六日

实验报告

传统的继电器控制系统中都使用了继电器、接触器等器件。在这样的纯硬继电器系统中，系统的接线难度会随着系统的复杂程度增加。再者，继电器系统使用了大量的机械触点，其存在机械磨损和电弧烧伤等缺点。以上原因使系统的可靠性和可维护性都变得很差。当前在工业控制领域广泛使用的PLCPLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。PLC具有功能强、可靠性高，抗干扰能力强、安装维护方便等很多优点，完全可以取代传统的继电器控制系统。

一、实验目的

1. 能够独立制作I/O分配表； 2. 能够独立完成程序的编辑；

3. 能够调试并运行程序，能够学以致用，把所学知识融会贯通来控制电机

的运行；

4. 能够在所学习的基础上有所创新，让电机有一些新的功能； 5. 增强实践动手能力，熟悉相关电汽结构和电器的使用； 6. 了解相关电子线路布线与布局；

7. 了解控制电路中各种保护及互锁、自锁环节的作用； 8. 学会分析故障与排除故障的方法；

二、实验设备

1. 西门子实验箱

2. 编程软件STEP7 V5.5 SP2 3. 计算机一台

4. 按钮开关3个，接触器2个，热过载1个，熔断器2个，电动机1台

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三、实验步骤

1.了解电路相关控制要求，制作出电气控制原理图。

图3.1.1电动机正反转互锁控制电气图

2.电路原理介绍

图3.1.1为正反转互锁控制电路，电路分为主电路可控制电路两部分。主电路中的两个交流接触器KM1和KM2分别构成正反两个相序电源连接线。控制原理分析：KM1为电动机正向运行交流接触器，KM2为电动机反向运行交流接触器，SB1为正向启动按钮，SB3为反向启动按钮，SB2为停止按钮，KH为过载保护热继电器。当按下SB1时，KM1的线圈通电吸合，KM1主触点闭合，电机开始正向运行，同时KM1的辅助常开触点闭合而使KM1线圈保持吸合，实现了电动机的正向连续运行；反之，当按下SB3时，KM2的线圈通电闭合，KM2的主触点闭合，实现了电动机反向运行，同时KM2的辅助常开触点闭合而使KM2的线圈保持吸合，从而实现了电动机的反向持续运行，任何时候按下SB2电机都会停止运行。KM2,KM1线圈互锁，保正了不同时通电。

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3.进行I/O分配表制作及利用西门子软件编程

I/O分配表 停止开关SB1 输入信号 正转开关SB2 反转开关SB3 正转 输出信号 反转 图3.3.1 I/O分配表

Q1.1 I0.0 I0.1 I0.2 Q1.0

图3.3.2梯形图

4.进行程序调试以及布线、布局的安排

程序调试：根据电气控制编译出相关梯形图，进行程序调试。监控程序运行过程，是否符合相关电气控制要求。将设计好的程序写入PLC后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟，各输出量的通／断状态用PLC上有关的发

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光二极管来显示，一般不用接PLC实际的负载（如接触器、电磁阀等）。

可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开。对于顺序控制程序，调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定，即在某一转换条件实现时，是否发生步的活动状态的正确变化，即该转换所有的前级步是否变为不活动步，所有的后续步是否变为活动步，以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。

在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。

如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。 布线、布局的安排：

1.总体布线时应注意使用电线尽量远离发热件，发热温度在100℃以内的发热器件，电线与之距离保持在20mm以上。在100～300℃者，电线与之距离需保持在30mm以上，发热在300℃以上，如无隔热、防火措施者，电线与之距离保持在80mm以上。

2.控制电路如需接地，应集中接地，接地点不得超过2处。

3.穿入线管的电线电缆，外径面积之和不应超过线管内孔横截面积的70%。 4.电线两端头接线，除了与插接件相连者外，必须采用接头压接。 5.每根电线两端必须有清晰牢固的线号，每个插头、插座，每个接线端子上或安装位置处必须有清晰牢固的代号标记。

6.安装槽应牢固，电线要用扎线带、线卡待以适当间隔可靠固定，防止振动造成损失。

7.电线、电缆出入线槽，线管及穿过金属隔板的孔、口时，必须加以防护。

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