plc电机正反转 教案电子教案

PLC控制电机正反转类别：职教专业编号：（）教材简析：职业教育的目的就是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的工作者，职业教育强调理论和实践训练并重，《可编程序控制器（英文缩细PLC）及其应用》（第二版）（以后简称《PLC》）教材侧重理论，学生单独学习较为吃力。

而在《电力拖动》这门课程中的三相异步电动机正反转控制线路学生已非常熟悉，也是电拖这门课程的重点。

将这二者联系起来学习将会收到意想不到的效果。

学情分析：中专学生比较活跃，但是理论基础较差，已具有PLC的基础知识，熟悉三相异步电动机正反转控制线路的工作原理与接线方法。

教学目标：1、知识目标：（1）掌握继电器控制三相异步电动机正反转控制线路的工作原理（2）熟练掌握PLC编程基本方法和编程技巧及基本指令的应用，并利用PLC 完成调试。

（3）熟练掌握分配PLC的输入点和输出点，并画出梯形图，转换成语句表，控制电动机工作。

2、能力目标（1）通过任务驱动和引导教学培养学生分析问题和解决问题的能力。

（2）通过运用PLC完成电动机正反转控制电路的实训，培养学生动手动脑，团结协作的能力。

3、情感目标让学生将逐步养成严谨求实，合作创新的科学态度为继续学习和发展奠定基础。

教学重点、难点：1、重点：（1）三相异步电动机正反转控制线路的工作原理。

（2）PLC编程基本方法和编程技巧及基本指令的应用。

（3）分配PLC的输入点和输出点，并画出梯形图，转换成语句表，控制电动机工作。

2、难点：（1）PLC具体的编程方法。

（2）分配设计完成任务的控制程序“梯形图—语句表”教学方法：在这节课里主要采用的是任务驱动教学法和行为引导教学法进行教学，以任务为主线、教师为主导、学生为主体，整个教学围绕任务的解决而展开，教师提出引导性问题，给定任务要求；学生小组协作进行决策分析，制定出计划，并实施计划，完成任务。

创设真实氛围的工作环境，将教室与实训室合二为一，开展一体化教学，形成仿真的工作场所，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，使学生通过学习亲身体验工作，培养学生自主思考的能力。

实训课题三PLC实现步进电机正反转和调速控制一、实验目的1、掌握步进电机的工作原理2、掌握带驱动电源的步进电机的控制方法3、掌握DECO指令实现步进电机正反转和调速控制的程序二、实训仪器和设备1、FX-48MR PLC一台2N2、两相四拍带驱动电源的步进电机一套3、正反切换开关、起停开关、增减速开关各一个三、步进电机工作原理步进电机是纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号转换成角位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,图3-1是一个三相反应式步进电机结图;从图中可以看出,它分成转子和定子两部分;定子是由硅钢片叠成,定子上有六个磁极大极,每两个相对的磁极N、S极组成一对;共有3对;每对磁极都绕有同一绕组,也即形成1相,这样三对磁极有3个绕组,形成三相;可以得出,三相步进电机有3对磁极、3相绕组；四相步进电机有4对磁极、四相绕组,依此类推;反应式步进电动机的动力来自于电磁力;在电磁力的作用下,转子被强行推动到最大磁导率或者最小磁阻的位置,如图3-1a所示,定子小齿与转子小齿对齐的位置,并处于平衡状态;对三相异步电动机来说,当某一相的磁极处于最大导磁位置时,另外两相相必处于非最大导磁位置,如图3-1b所示,即定子小齿与转子小齿不对齐的位置;把定子小齿与转子小齿对齐的状态称为对齿,把定子小齿与转子小齿不对齐的状态称为错齿;错齿的存在是步进电机能够旋转的前提条件,所以,在步进电机的结构中必须保证有错齿的存在,也就是说,当某一相处于对齿状态时,其它绕组必须处于错齿状态;本实验的电机采用两相混合式步进电机,其内部上下是两个磁铁,中间是线圈,通了直流电以后,就成了电磁铁,被上下的磁铁吸引后就产生了偏转;因为中间连接的电磁铁的两根线不是直接连接的,是采用在转轴的位置用一根滑动的接触片;这样如果电磁铁转过了头,原先连接电磁铁的两根线刚好就相反了,所以电磁铁的N极S极就和以前相反了;但是电机上下的磁铁是不变的,所以又可以继续吸引中间的电磁铁;当电磁铁继续转,由于惯性又转过了头,所以电极又相反了;重复上述过程就步进电机转了;根据这个原理,如图3-2所示,两相步进电机的转动步骤,以正转为例：由图可见,现相异步电机正转过程分为四个步骤,即A相正方向电流、B相正方向电流、A向反方向电流和B相反方向电流;反转工作的顺序与之相反;A、B两相线圈不是固定的电流方向,这与其它步进电机的控制逻辑有所不同;因此,控制步进电机转动时,必须考虑用换相的思路设计实验线路;可以根据模拟驱动电路的功能和plc必须的逻辑关系进行程序设计;四、采用步进电机驱动器的控制方式利用步进电机驱动器可以通过PLC的高速输出信号控制步进电机的运动方向、运行速度、运行步数等状态;其中：步进电机的方向控制,只需要通过控制U/D端的On和Off就能决定电机的正转或反转；将光耦隔离的脉冲信号输入到CP端就能决定步进电机的速度和步数；控制FREE信号就能使电机处于自由状态;因此PLC的控制程序相当简单,只需通过PLC的输出就能控制步进电机的方向、转速和步数;不必通过PLC控制电机换相的逻辑关系,也不必另外添加驱动电路;实训面板见图3-4,梯形图见图3-5;本程序是利用D0的变化,改变T0的定时间隔,从而改变步进电机的转速;通过两个触点比较指令使得D0只能在10～50之间变化,从而控制步进间隔是1S～5S之间,I/O分配表见表3-1;表3-1 I/O分配表图3-5 梯形图五、采用PLC直接控制步进电机方式对于两相步进电机控制,根据其工作原理,必须考虑其换向的控制方式,因此将其步骤用代号分解,则为：①实现电流方向A+→A-、②实现电流方向B+→B-、③实现电流方向A-→A+、④实现电流方向B-→B+;如果反转则按照④、③、②、①的顺序控制;PLC的I/O分配表按照表3-2,分配图按照图3-6,梯形图见图3-7;表3-2 PLC的I/O分配表步进电机正反转和调速控制的梯形图如图3-7所示,程序中采用积算定时器T246为脉冲发生器,因系统配置的PLC为继电器输出类型,其通断频率过高有可能损坏PLC,故设定范围为K200 ms～1000ms,则步进电机可获得1～10步/秒的变速范围,X0为ON时,正转,X1为ON时；反转;X0为ON时,输出正脉冲列,步进电机正转;当X0为ON时,T246以D0值为预置值开始计时,时间到,T246导通,执行DECO指令,根据D1数值首次为0,指定M10输出,Y0、Y4为ON,步进电机A相通电,且实现电流方向A+→A-；D1加1,然后,T246马上自行复位,重新计时,时间到,T246又导通,再执行DECO指令,根据D1数值此次为1,指定M11输出,Y1、Y5为ON,步进电机B相通电,且实现电流方向B+→B-；D1加1,T246马上又自行复位,重新计数,时间到,T246又导通,再执行DECO指令,根据D1数值此次为2,指定M12输出,Y2、Y6为ON,步进电机A相通电,且实现电流方向A-→A+；D1加1,T246马上又自行复位,重新计时,时间到,T246又导通,再执行DECO命令,根据D1数值此次为3,指定M13输出,Y3、Y7为ON,步进电机B相通电,且实现电流方向B-→B+；当M13为ON,D1复位,重新开始新一轮正脉冲系列的产生;X1为ON时,输出反脉冲列,步进电机正转;当X1为ON时,T246以D0值为预置值开始计时,时间到,T246导通,执行DECO指令,根据D1数值首次为0,指定M10输出,Y3、Y7为ON,步进电机B相通电,且实现电流方向B-→B+；依此类推,完成实现A相反方向电流、B相正方向电流、A相正方向电流三个脉冲列输出；当M13为ON,D1复位,重新开始新一轮正脉冲系列的产生;当X2为ON时,程序由自动转为手动模式,当X0X1为ON时,每点动一次X3,对D1数值首次为0加1,分别指定M10、M11、M12及M13输出,从而完成一轮正反脉冲系列的产生;第73步中,当X4为ON,M8012为ON,M4为ON,且D0当前值<K1000,则D0即加1;第88步中,当X5为ON,M8012为ON,M4为ON,且D0>K200,由D0即减1;六、程序调试及执行调速时按X4或X5按钮,观察D0的变化,当变化值为所需速度时释放;如动作情况与控制要求一致表明程序正确,保存程序;如果发现程序运行与控制要求不符,应仔细分析,找出原因,重新修改,直到程序与控制要求相符为止;七、实训思考练习题如果调速需经常进行,可将D0的内容显示出来,试设想方案,修改程序,并实验;图3-7 步进电机正反转和调速控制程序说明1、步骤0,指定脉冲序列输出顺序移位值；2、当X0为ON,输出正脉冲序列,电机正转；当X1为ON,输出负脉冲序列,电机反转；3、当X2为ON,程序由自动转为手动模式,由X3状态单步触发电机运转；4、当X4为ON,如D0小于1000,每100ms对D0加1,从而延长每脉冲输出的时间间隔,降低电机的转速；5、当X5为ON,如D0大于200,每100ms对D0减1,从而缩短每脉冲输出的时间间隔,加快电机的转速；6、T0为频率调整限制;。

plc控制电机正反转教案【篇一：用plc实现三相异步电动机的正反转控制电路教学设计】用plc实现三相异步电动机的正反转控制电路一、学情分析学生上学期以开始学习电力拖动，因此对于简单的继电器接触器控制回路的分析基本无大碍。

但学习程度参差不齐，学习能力一般，虽然学生对plc技术的学习具有一定的兴趣，但这种兴趣不够稳定，需要教师创设适度的情境，适时地激发。

二、学习任务分析本节内容是中国劳动社会保障出版社瞿彩萍主编的《plc应用技术(三菱)》第三单元中任务二的内容，在教材的p58~p59中。

其主要内容包括继电器接触器控制系统转换到plc控制系统的方法、操作swopc-fxgp/win-c编程软件和对plc的读写、电路块串、并联指令、堆栈指令和程序的优化。

三相异步电动机的正反转控制电路是简单的继电器控制系统，该系统可以反应plc梯形图转换的方法、规则和注意事项。

本节内容属于新授课，分为三课时完成，以下为第一课时内容。

要求学生会按照plc控制电路的设计顺序对继电器接触接器控制电路进行设计，并利用thplc可编程控制器完成调试。

同时，通过对本节内容的学习，让学生将逐步养成严谨求实，合作创新的科学态度，为继续学习和发展奠定方法基础。

三、教材目标依据维修电工类专业《plc应用技术（三菱）》的教学基本要求，结合教学内容的逻辑顺序和08机电班学生的认知水平和思维发展水平，从以下三方面制定本节课的教学目标：知识目标和能力目标（1）会列出i/0分配表、plc接线图、梯形图和指令表（2）能熟练操作swopc-fxgp/win-c编程软件和对plc的读写方法和过程(1) 会根据学习目标，阅读教材 (2) 会对简单继电接触控制电路进行plc控制电路转换 (3) 学会类比、比较和归纳总结学习方法情感态度和价值观（1）在学习过程中，感受学习plc的乐趣，激发学习兴趣；（2）在合作学习过程中，学会合作，形成合作精神和竞争意识；（3）通过规范解题步骤，帮助学生养成严谨求实的科学态度。

课堂教学设计《P L C改造电动机双重联锁正反转控制电路》信息化课堂教学设计教学环节及时间分配教学内容教师活动学生活动引出任务5分钟任务实施30分钟通过教师提问，小组竞答的方式,回顾三相异步电动机双重联锁正反转控制电路的工作过程及缺点。

针对电路的缺点，有没有更好的方法去解决呢？让学生带着问题进入教学过程，为后续的新授内容作铺垫。

一、关卡引入观看PLC正反转控制电路在工业控制中的应用来创设情景。

（自动化立体仓库搬运机械手）二、闯关引导1、根据电路原理图及已具备的PLC知识，引导学生进行输入/输出端口的分配。

2、画出输入/输出分配图。

课件展示，引导学生回回顾知识点。

举例、引导学生思考问题，并播演示课件。

引导学生学生思考、讨论，回答。

学生观看，并思考PLC正反转控制电路在工业控制中的应用。

学生思考、写出输入/输出分配、画出输入/输出分配图。

总结交流评价3分钟布置作业2分钟3、和学生一起编写、运行、仿真基本正反转控制程序。

4、根据PLC外部接线图，连接实验板模拟调试。

三、自主闯关（短路隐患）完善程序，并模拟调试，并安装电路四、通关评价、成果展示五、小结、布置作业完成实验报告。

仿真软件演示教师边演示边讲解老师归纳总结学生观察、讨论在此过程中，学生并对操作过程中出现的问题在小组内积极探讨。

拓展学生学习空间巩固知识。

可编辑修改精选全文完整版低压电器知识低压电器的认识与使用电器定义：一种能控制电路的设备。

低压电器：在交流50 Hz，用于交流1200V、直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。

在大多数用电行业及人们的日常生活中一般都使用低压设备，采用低压供电，而低压供电的输送、分配和保护以及设备的运行和控制是靠低压电器来实现的，因此低压电器的应用十分广泛。

•高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。

一、低压电器的分类图1.1常用低压电器的分类二、低压电器的作用三、低压电器的基本结构和工作原理低压电器由感应和执行两部分组成。

感应部分接受外界输入的信号，并通过转换、放大与判断作出有规律的反应，使执行部分动作，输出相应的指令，达到控制的目的。

对于有触点的电磁式低压电器：感应部分：电磁机构执行部分：触头系统。

电磁机构原理电接触触头：电磁式电器的执行部分，起接通或断开电路的作用。

触点在闭合状态下动、静触点完全接触，并有工作电流通过，称为电接触。

触头的分类主触头：用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流。

辅助触头：用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。

常开、常闭触头：电磁式电器触头在线圈未通电状态时有常开(或动合)和常闭(或动断)两种状态，分别称为常开(或动合)触头和常闭(或动断)触头。

触头的动作情况：当电磁线圈有电流通过，电磁机构动作时，触头改变原来的状态，常开(动合)触头将闭合，使与其相连的电路接通，常闭(动断)触头将断开，使与其相连的电路断开。

动触头、静触头：能与机械联动的触头称动触头，固定不动的触头称静触头。

四、刀开关刀开关又称闸刀开关，是一种结构最简单、应用最广泛的手动电器。

在低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。

刀开关组成：由操作手柄、触刀、静插座和绝缘底板组成。

（一）刀开关的分类1.开启式负荷开关：2.封闭式负荷开关（铁壳开关）（二）刀开关的选用及安装注意事项 一、熔断器熔断器是在控制系统中主要用作短路保护的电器。

plc电机正反转-教案一体化教案首页483，647二．计划与实施（任务步骤）1.准备工作：检查电脑、PLC实训操作台及电源是否正常，从模块箱取出电机实训模块，领取带插头的连接线10条。

领取工作任务书，并认真阅读工作内容及要求。

2.工作步骤：1）根据控制要求确定I/O分配表根据任务内容及控制要求在工作任务书的I/O 分配表中填好输入和输出的地址号及对应的外接元件，如下表所示。

1）画I/O接线图结合I/O分配表中输入和输出的地址号，按照PLC接线图的画图规则及要求，在工作任务书的《画I/O接线图》栏的空白处画出I/O接线图，如图1-48。

图1-48 2）外部接线，如图1-49所示取电机控制模块，将实训台上PLC的输入X0、X10、X11、X12和输出Y0、Y1的插孔分别与模块上的SB1、SB2、FR、SB3、KM1、KM2对应插孔用带插头的连线相连，实训台上24V电源的正极接COM1，负极接COM和模块上的0V，如图1-49所示。

接线注意事项：1）接线前先观察24V电源指示是否正常，PLC 的输入线和输出线不能插错。

2）输入的COM和输出的COM0、COM1不能插错。

3）24V电源不能插错，千万不能插到实训台上的高压插孔，否者会烧坏PLC。

图1-49 4）编写程序编程思路：⑴由于电机正反转是由2个继电器分别控制的，可用2个设定值为5s的定时器设定正反转时间，并用定时器的触点作正转与反转的切换控制。

⑵用计数器作机往复运行3次的控制，注意计数器应由设定反转时间的定时器触点驱动，以保证正反转都运行3次才停机。

⑶为了保证电机往复运行3次自动停机后能再次启动，计数器动作时，其触点应同时将运行状态与数据元件（包括计数器本身）复位清零。

⑷在过载保护触点动作时，要同时将运行状态与数据元件复位清零。

由于过载保护使用常闭触点，所以正常运行时，要保证控制复位清零的过载触点处于断开状态。

⑸由于急停后要保持当前的状态与数据，所以控制运行的定时器与计数器要有停电保持功能。

plc控制电机正反转课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在电机控制中的应用。

2. 学生能掌握电机正反转控制电路的原理和接线方法。

3. 学生能解释PLC程序中涉及的逻辑运算和梯形图的表示方法。

技能目标：1. 学生能操作PLC编程软件，编写电机正反转的程序，并进行调试。

2. 学生能够独立完成电机正反转控制电路的接线工作，并确保安全可靠。

3. 学生能够运用已学知识解决实际工程问题，如分析并修正控制程序中的错误。

情感态度价值观目标：1. 学生能培养对自动化控制技术的兴趣和好奇心，认识到其在现代工业中的重要性。

2. 学生在学习过程中能够树立安全意识，遵循工程实践中的规范操作。

3. 学生通过小组合作，培养团队协作精神和沟通能力，尊重他人的意见和成果。

课程性质分析：本课程属于电气工程及其自动化专业的实践课程，旨在通过PLC控制电机正反转的教学，使学生将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。

学生特点分析：学生处于大学二年级，已具备基础的电气工程知识和一定的实践能力，但对PLC控制系统的综合应用尚需加强。

教学要求：1. 理论联系实际，注重培养学生的动手能力和工程素养。

2. 教学过程中强调安全规范，提高学生的安全意识。

3. 采用任务驱动法，激发学生的主动学习兴趣，培养学生的创新思维。

二、教学内容1. 理论知识：- PLC工作原理及其在工业控制中的应用。

- 电机正反转控制电路设计原理。

- 梯形图编程方法及其在电机控制中的应用。

2. 实践操作：- PLC编程软件的使用与操作。

- 电机正反转控制程序的编写与调试。

- 控制电路的接线方法与安全操作规范。

3. 教学大纲：- 第一周：介绍PLC的基本原理，使学生了解其功能和在电机控制中的应用。

- 第二周：讲解电机正反转控制电路的设计原理，分析电路图。

- 第三周：学习梯形图编程方法，编写简单的电机控制程序。

- 第四周：实践操作，分组进行PLC编程和电机控制电路接线。