2024秋期國家開放大學《可編程控制器應用實訓》一平臺在線形考(形成任務7)試題及答案

國家開放大學《可編程控制器應用實訓》一平臺在線形考形考任務7答案說明：資料整理于2024年10月16日；適用于2024秋期國家開放大學專科學員一平臺在線形考考試。S7-200實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)PLC控制一、實訓目的1、能夠正確理解三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制工序及控制要求，應用PLC技術(shù)實現(xiàn)對電動機的控制。2、訓練PLC控制系統(tǒng)編程的思想和方法。3、熟悉PLC的使用，提高應用PLC的能力。二、實訓要求通過查找相關(guān)資料和教師講解了解步進電機運轉(zhuǎn)的基本原理和步進電機控制系統(tǒng)的基本組成；以實驗室西門子SIMATICS7-200為硬件設備，認識掌握用PLC控制系統(tǒng)控制步進電機正反轉(zhuǎn)的方法；學習STEP7-Micro/WIN4.0軟件，運用梯形圖語言進行編程。三、實訓內(nèi)容各種生產(chǎn)機械常常要求具有上下、左右、前后等相反方向的運動，這就要求三相交流異步電動機能正反向轉(zhuǎn)動。如下圖所示，將三相電源進線（L1、L2、L3）依序與電動機的三相繞組首端（U、V、W）相連，就可使電動機獲得正序交流電而正向旋轉(zhuǎn)；只要將三相電源進線中的兩個邊相對調(diào)，就可改變電動機的通電相序，使電動機獲得反序交流電而反向旋轉(zhuǎn)。PLC可以非常方便地對三相交流異步電動機進行“正反轉(zhuǎn)”控制。需要進行硬件設計和I/O分配。1、正轉(zhuǎn)：按下正轉(zhuǎn)按鈕SF2，接觸器QA1控制電動機正轉(zhuǎn)線圈得電，QA1常開觸點閉合自鎖，SF2動斷觸點斷開，控制電動機反轉(zhuǎn)線圈無法得電，電動機鎖定正轉(zhuǎn)；2、反轉(zhuǎn)：按下反轉(zhuǎn)按鈕SF3，接觸器QA2控制電動機反轉(zhuǎn)線圈得電，QA2常開觸點閉合自鎖，SF3動斷觸點斷開，控制電動機正轉(zhuǎn)線圈無法得電，電動機鎖定反轉(zhuǎn)。3、停止：按下停止按鈕SF1，電動機停止旋轉(zhuǎn)。因此，PLC需要3個輸入觸點分別連接停止按鈕SF1、正轉(zhuǎn)按鈕SF2和反轉(zhuǎn)按鈕SF3，同時需要2個輸出觸點分別連接正轉(zhuǎn)接觸器QA1和反轉(zhuǎn)接觸器QA2。通常，PLC實現(xiàn)對三相異步電動機的“正反轉(zhuǎn)”控制的過程中，配合硬件接線圖，我們需要編制梯形圖程序，即可完成電動機正反轉(zhuǎn)控制程序的編制。序號名稱型號規(guī)格數(shù)量單位備注1萬用表MF47型1塊2可編程控制器S7-200/2241只3計算機1臺4S7－200編程軟件V3.1STEP-71套5空氣斷路器C65ND201只6交流接觸器NC3—09/2204只7控制變壓器JBK3-1001只380V/220V8按鈕、導線、端子等9三相交流異步電動機JW6324-380V1臺250W，0.85A四、主要實訓設備軟件五、實訓步驟1、系統(tǒng)原理圖（1）分配I/O通道根據(jù)任務分析可知，選用西門子公司的S7-200系列小型PLC-CPU222。使用其兩個輸出點和三個輸入點，進行PLC的輸入/輸出分配表。圖2地址分配表（2）PLC硬件控制電路設計用PLC實現(xiàn)對交流電動機的“正反轉(zhuǎn)”控制，需要停止按鈕SF1、正轉(zhuǎn)按鈕SF2、反轉(zhuǎn)按鈕SF3、熱繼電器BB、正轉(zhuǎn)接觸器QA1、反轉(zhuǎn)接觸器QA2等。2、編寫程序代碼（1）梯形圖圖4電機停止梯形圖a、按下停止鍵，I0.0接通，脈沖輸出功能關(guān)閉，電機停止。圖5電機正轉(zhuǎn)梯形圖b、按下正轉(zhuǎn)鍵，I0.1接通，方向電平復位，脈沖輸出功能PWM輸出脈沖周期為2000um，脈寬為1000um的脈沖，電機正轉(zhuǎn)。圖6電機反轉(zhuǎn)梯形圖c、按下反轉(zhuǎn)鍵，I0.2接通，方向電平置位，脈沖輸出功能PWM輸出脈沖周期為2000um，脈寬為1000um的脈沖，電機反轉(zhuǎn)。(2)語句表程序LDI0.0OQ0.0ANI0.2ANI0.1ANQ0.1=Q0.0LDI0.1OQ0.1ANI0.2ANI0.0ANQ0.0=Q0.103、觀察實訓結(jié)果(1)點擊“開始”按鈕后，點擊“正轉(zhuǎn)”電機快速正轉(zhuǎn)；(2)點擊“開始”按鈕后，點擊“反轉(zhuǎn)”電機快速反轉(zhuǎn)；(3)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可隨時通過按鈕切換電機運行狀態(tài)；(4)“開始”按鈕變成“停止”按鈕后，運行過程中，無論是處于正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)運行轉(zhuǎn)臺，只要按下“停止”按鈕，電機即停止運行。六、心得體會通過做本課題，我鞏固并掌握了三相異步電動機的基本理論知識，較為全面地應用了控制電路的知識，熟悉了現(xiàn)代中小型電動機的發(fā)展，加深了對課本知識的進一步了解，同時也對PLC有了更深的掌握。深入地學習和分析了三相異步電動機的正反