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摘要随着电气工业的不断发展，可编程控制器（PLC）、变频器得以普及到人们生活、生产中，使电气控制更加方便、简洁、实用。
在工业生产过程中，具有大量的的开关量顺序控制，要求按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行联锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集等。
传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国GM（通用汽车）公司公开招标，提出研制能够取代继电器的控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程控制器，成ProgrammableController （PC）。
个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。
现今，PLC已经具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
可预见的将来，PLC 在工业自动化控制特别是顺序控制中的主导地位，是其他控制技术无法求带的。
变频器是把工频电源（50Hz或60HZ）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。
其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有事还需要一个进行转矩运算的CPU以及一些相应的电路。
目录引言----------------------------------------------------------------------3第一章. PLC与变频器实现电机正反转控制1.1 设计要求--------------------------------------4 1.2 设计思路--------------------------------------4 1.3 设计目的--------------------------------------4 第二章. 电机正反转控制系统PLC设计2.1 梯形图程序的设计方案--------------------------5 2.2 系统所需的电气元件介绍------------------------5 第三章. 电动机控制要求实现3.1 PLC通过RS485通讯实现变频调速---------------11 3.2 变频器控制电机正反转--------------------------12 3.3 变频器实现电机制动、急停----------------------12 3.4 实现电动机控制梯形图程序---------------------14 第四章.注意事项4.1 安装环境-------------------------------------16 4.2 电源接线-------------------------------------16 4.3 接地-----------------------------------------16 4.4 直流24V接线端-------------------------------17 4.5 输入接线注意点-------------------------------17结束语-------------------------------------------18 参考文献-----------------------------------------19 评审意见表---------------------------------------201引言本课题设计：电动机要实现无级调速，可用变频器控制，电机的正反转，停车，急停也可由PLC控制变频器实现。
步进电机是工业自动化过程当中经常用到的一种控制传动机构，它是通过接受输入脉冲，然后每个脉冲转动一定的步距（角度）来完成对执行机构的控制传动的。
使用PLC可以通过特殊功能存储器（SM）或者增加EM253位控模块来控制步进电机，但是使用SM需要熟悉每一位的意义，而且编程烦琐。
如果为PLC增加功能扩展模块，无疑会增加产品成本。
鉴于这些原因并结合本人的实践经验，本文利用STEP 7-Micro/WI N 位置控制向导来实现应用PLC控制步进电机的运动功能。
1 操作步骤[2]使用STEP 7——Micro/WIN位置控制向导，为线性脉冲串输出（PTO）操作组态一个内置输出。
启动位置控制向导，可以点击浏览条中的向导图标，然后双击PTO/PWM图标，或者选择菜单命令工具→位置控制向导。
（1）在位置控制向导对话框中选择“配置S7-200 P LC内置PTO/PWM操作”。
（2）选择Q0.0或Q0.1，组态作为PTO的输出。
（3）从下拉对话框中选择“线性脉冲串输出（PTO）”。
（4）若想监视PTO产生的脉冲数目，点击复选框选择使用高速计数器。
（5）在对应的编辑框中输入最高电机速度（MAX_SPE ED）和电机的启动/停止速度（SS_SPEED）的数值。
（6）在对应的编辑框中输入加速和减速时间。
（7）在移动包络定义界面，点击新包络按钮允许定义包络，并选择所需的操作模式。
a）对于相对位置包络：输入目标速度和脉冲数。
然后，可以点击“绘制包络”按钮，查看移动的图形描述。
若需要多个步，点击“新步”按钮并按要求输入步信息。
b）对于单速连续转动：在编辑框中输入目标速度的数值。
若想终止单速连续转动，点击子程序编程复选框，并输入停止事件后的移动脉冲数。
（8）根据移动的需要，可以定义多个包络和多个步。
（9）选择完成结束向导。
2 应用实例本例通过PLC控制步进电机在车轮自动超声探伤中的应用，进一步说明利用STEP 7-Micro/WIN 位置控制向导来实现利用PLC控制步进电机的具体操作过程。
浙江信息工程学校教案纸（1）施教日期2018 年11 月20 日星期二浙江信息工程学校教案纸（2）浙江信息工程学校教案纸（3）步骤 教学内容及过程 备注（复习）导入 梯形图具有直观、简单等优点，并且在STEP 7中，梯形图可以转换成为语句表（STL ）和功能块图（FDB ）。
在编程的过程中，用户可以选择上面所示的某一种语言进行编程，也可以利用多种语言的优点来进行混合编程，使用户的程序开发、输入和调试等工作变得极为方便。
新课讲解位逻辑编程应用一、电动机正反转PLC 控制按下正转启动按钮SB1，电动机正转接触器KM1线圈接通得电，接触器KM1主触点接通，电动机正转启动，按下停止按钮SB3，电动机正转接触器KM1线圈失电，接触器KM1主触点断开，电动机停止转动。
按下反转启动按钮SB2，电动机反转接触器KM2线圈接通得电，KM2接触器主触点接通，电动机反转启动，按下停止按钮SB3，电动机反转接触器KM2线圈失电，KM2接触器主触点断开，电动机停止。
能够实现正转与反转之间的直接切换如图4-45所示。
图4-45 正反转PLC 等效示意图1. 输入/输出信号器件分析输入：正转启动按钮SB1、停止按钮SB3、反转启动按钮SB2。
输出：电动机正转接触器KM1线圈、电动机反转接触器KM2线圈。
2．输入/输出地址分配表4.10表4.10 输入/输出地址分配表序号输入信号器件名称编程元件地址序号输出信号器件名称编程元件地址1 正转启动按钮SB1（常开触点）I0.0 1 电机正转接触器KM1线圈Q4.02 反转启动按钮SB2（常开触点）I0.1 2 电机反转接触器KM2线圈Q4.13 停止按钮SB3（常开触点）I0.2.3. 输入/输出模板的接线图为防止正转接触器KM1线圈与反转接触器KM2线圈同时得电，造成三相电源短路，在PLC外部设置了硬件互锁电路。
接线图如图4-46所示。
图4-46正反转接线图4. 编辑符号表在STEP 7的程序设计过程中，为了增加程序的可读性，可以建立符号表。
1．控制要求要求用1个控制按钮控制1台电动机的启动和停止。
第1次操作按钮电动机启动，第2次操作按钮电动机停车，第3次操作按钮电动机启动，如此循环。
2．任务分析 PLC在工作时采用顺序循环扫描的工作方式来执行主循环程序OB1及子程序中的用户程序，在一个扫描周期的开始CPU对所有的输入端子上的信号进行集中采集，并将采1．控制要求要求用1个控制按钮控制1台电动机的启动和停止。
第1次操作按钮电动机启动，第2次操作按钮电动机停车，第3次操作按钮电动机启动，如此循环。
2．任务分析PLC在工作时采用顺序循环扫描的工作方式来执行主循环程序OB1及子程序中的用户程序，在一个扫描周期的开始CPU对所有的输入端子上的信号进行集中采集，并将采集结果保存在过程映像输入寄存器(I)，在程序执行期间不再考虑输入端子上信号的变化，而程序执行过程中所产生的中间结果则直接保存在存储器(M)或过程映像输出寄存器(Q)中，并不立即送到输出端子，而只有在当前扫描周期结束前才将程序执行的最终结果集中送到输出端子，对输出端子进行刷新。
如果对这种扫描方式理解不清楚，在编程时就会出现意想不到的结果。
以电动机的单按钮启停控制为例，如果用如图3-11所示的逻辑来实现看起来似乎可行-但是，如果仔细分析会发现当按一次按钮时，首先扫描到第一个程序段，会使KM变为1-并写入过程映像输出寄存器；当扫描到第二个程序段时，由于KM的过程映像输出寄存器已经为1，所以又会使KM变为0，结果无论如何都无法启动电动机。
由于PLC循环扫描的工作特殊性，不能直接用简单的逻辑实现电动机的单按钮控制，必须考虑在同一扫描周期内是否会出现运行状态的多次切换。
3．实施方案[方案1]用边沿指令及异或逻辑实现首先根据控制按钮SB_1信号状态设置状态标志，使用上升沿检测指令，保证每按动一次控制按钮，状态标志F1的状态只在当前扫描周期内起作用。
然后用状态标志F1与电动机(KM)当前的状态进行逻辑异或运算，由于按动控制按钮当前周期内F1=1，用F1与KM 相异或，就可以实现对电动机状态的转换，如果直接用KM来代替F1，将无法实现要求的功能。
S7-200 实现电机正反转 PLC 控制一、实训目的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、实训要求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；以实验室西门子 SIMATIC S7-200 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；学习 STEP7-Micro/WIN4.0 软件，运用梯形图语言进行编程。
三、实训内容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。
1、主程序先正转，等到正转完了就中断，中断中接通个辅助触点（M0.X），当M.0X闭合，住程序中的反转开始运做。
这样子就OK了。
2、用PTO指令让Q0.0 OR Q0.1高速脉冲，另一个点如Q0.2做方向信号，就可以控制正反转了，速度快慢就要控制输出脉冲周期了，周期越短速度越快，如果你速度很快的话请考虑缓慢加速，不然它是启动不了的，如果方向也变的快的话就要还做一个缓慢减速，不然它振动会蛮厉害，而且也会失步。
3、程NETWORK 1 // 用于单段脉冲串操作的主程序（PTO）// 首次扫描时，将映像寄存器位设为低// 并调用子程序0LD SM0.1R Q0.0 1CALL SBR_0NETWORK 1 // 子程序0开始LD SM0.0MOVB 16#8D SMB67 // 设置控制字节：// - 选择PTO操作// - 选择单段操作// - 选择毫秒增加// - 设置脉冲计数和周期数值// - 启用PTO功能MOVW +500 SMW68 // 将周期设为500毫秒。
MOVD +4 SMD72 // 将脉冲计数设为4次脉冲。
ATCH INT_0 19 // 将中断例行程序0定义为// 处理PTO完成中断的中断。
ENI // 全局中断启用PLS 0 // 激活PTO操作，PLS0 =》Q0.0MOVB 16#89 SMB67 // 预载控制字节，用于随后的// 周期改动。
NETWORK 1 // 中断0开始// 如果当前周期为500毫秒：// 将周期设为1000毫秒，并生成4次脉冲LDW= SMW68 +500MOVW +1000 SMW68PLS 0CRETINETWORK 2// 如果当前周期为1000毫秒：// 将周期设为500毫秒，并生成4次脉冲LDW= SMW68 +1000MOVW +500 SMW68PLS 0序注释艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。
S7-200脉冲输出指令做电机正反转控制通过上次的学习，我们应该已经知道可以通过修改SM存储区（包括控制字节），然后执行PLS指令来改变PTO或PWM波形。
除了前面学习的使用步骤和一些使用要点，我们还要知道的就是PTO状态字节的空闲位（SM66.7或SM76.7），它标志着脉冲输出完成。
另外，在脉冲输出完成时，我们还可以利用脉冲发送完成中断，使程序跳转到中断服务程序进行执行。
那么就补充这几点内容。
下面我们做利用一个脉冲输出指令做电机正反转控制的例子。
主程序：高速计数器子程序：高速脉冲输出子程序：中断程序：我们首先先做一个高速计数子程序和脉冲输出子程序，在高速计数器子程序中，首先是定义控制字节，送16#F8到SMB37，定义为加计数更新当前值，传送0到SMD38写入初始值，定义的是高速计数器HSC0和HSC模式12，然后激活高速计数器，还做了高速计数器中断，PTO0完成中断的事件为中断事件号19，我们建立中断程序0和中断事件19的中断连接，并全局允许中断。
而在高速脉冲输出子程序里面，我们定义一下接口，定义周期io_time为LW0，为IN类型的，定义脉冲数io_NO为LD2，也是为IN类型的，然后写子程序。
首先传送16#85到SMB67中定义控制字节，这里选择的是PTO模式、单段、1us/周期、装入周期和脉冲数的情况（控制字节的定义可以参考PTO/PWM控制字节表），并传送LW0到SMW68中写入周期值，传送LD2到SMD72中写入脉冲数，最后执行PLS指令。
那么这样是做了一个带功能参数的子程序，之后在主程序中可以对这个带功能参数的子程序进行调用。
然后我们编写主程序，在主程序的网络一中，首先用SM0.1首次扫描驱动高速计数器子程序进行高速计数初始化，同时对Q0.0的过程映像区清零，同时也对高速脉冲输出进行初始化。
在网络中，我们用I0.2的上升沿来驱动立即置位指令，立即置位Q0.2，同时调用高速脉冲输出子程序，周期设为100us，脉冲为10000个，同时还要传送16#F8到SMB37并执行HSC指令进行加计数并更新当前值。
摘要随着电气工业的不断发展，可编程控制器（PLC）、变频器得以普及到人们生活、生产中，使电气控制更加方便、简洁、实用。
在工业生产过程中，具有大量的的开关量顺序控制，要求按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行联锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集等。
传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国GM（通用汽车）公司公开招标，提出研制能够取代继电器的控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程控制器，成Programmable Controller （PC）。
个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。
现今，PLC已经具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
可预见的将来，PLC 在工业自动化控制特别是顺序控制中的主导地位，是其他控制技术无法求带的。
变频器是把工频电源（50Hz或60HZ）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。
其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有事还需要一个进行转矩运算的CPU以及一些相应的电路。
目录引言----------------------------------------------------------------------3第一章. PLC与变频器实现电机正反转控制1.1 设计要求--------------------------------------41.2 设计思路--------------------------------------41.3 设计目的--------------------------------------4第二章. 电机正反转控制系统PLC设计2.1 梯形图程序的设计方案--------------------------52.2 系统所需的电气元件介绍------------------------5第三章. 电动机控制要求实现3.1 PLC通过RS485通讯实现变频调速---------------113.2 变频器控制电机正反转--------------------------123.3 变频器实现电机制动、急停----------------------123.4 实现电动机控制梯形图程序---------------------14第四章.注意事项4.1 安装环境-------------------------------------164.2 电源接线-------------------------------------164.3 接地-----------------------------------------164.4 直流24V接线端-------------------------------174.5 输入接线注意点-------------------------------17结束语-------------------------------------------18 参考文献-----------------------------------------19 评审意见表---------------------------------------201引言本课题设计：电动机要实现无级调速，可用变频器控制，电机的正反转，停车，急停也可由PLC控制变频器实现。
目录第一章绪论 (2)1.1设计背景与意义 (3)1.2PLC在电动机正反转控制中的应用概况 (3)1.3设计要求与任务 (4)第二章控制系统设计 (5)2.1确定方案 (5)2.2硬件设计 (7)2.3程序设计 (11)第三章总结 (13)参考文献 (14)第一章绪论电能是现代大量应用的一种能量形式。
电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制等都必须利用电机作为能量转换或信号变换的机电装置。
在工业企业中，大量应用电动机作为原动机去拖动各种生产机械。
如在机械工业、冶金工业、化学工业中，机床、挖掘机械、轧钢机、起重机械、抽水机、鼓风机等都要用大大小小的电动机来拖动。
随着生产的发展，某些特种电机必须具有快速响应、模仿性运动、和停止等更复杂而精巧的运动性能，因此，对电动机拖动系统及多电动机拖动系统提出了更高的要求，如要求提高加工精度与工作速度，要求快速起动、制动及逆转，实现在很宽的范围内调速及整个生产过程自动化等。
要完成这些任务，除电动机外，必须有自动控制设备，以组成自动化的电力拖动系统。
三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，三项异步电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。
对于应用于大型工业设备重要场合的高压电动机、大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的损失无法估量。
在生产过程，科学研究和其他产业领域中，电气控制技术应用十分广泛。
在机械设备的控制中，电气控制也比其他的控制方法使用的更为普遍。
可编程序控制器简称PLC,是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置。
它具有控制功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于扩展、通用性强等一系列优点。
尤其现代的可编程序控制器，其功能已经大大超过了逻辑控制的范围，还包括运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信网络等。
它不仅可以取代传统的继电-接触器控制系统，进行复杂的生产过程控制，还可以应用于工厂自动化网络。
目录第一章绪论 (2)1.1设计背景与意义 (3)1.2PLC在电动机正反转控制中的应用概况 (3)1.3设计要求与任务 (4)第二章控制系统设计 (5)2.1确定方案 (5)2.2硬件设计 (7)2.3程序设计 (11)第三章总结 (13)参考文献 (14)第一章绪论电能是现代大量应用的一种能量形式。
电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制等都必须利用电机作为能量转换或信号变换的机电装置。
在工业企业中，大量应用电动机作为原动机去拖动各种生产机械。
如在机械工业、冶金工业、化学工业中，机床、挖掘机械、轧钢机、起重机械、抽水机、鼓风机等都要用大大小小的电动机来拖动。
随着生产的发展，某些特种电机必须具有快速响应、模仿性运动、和停止等更复杂而精巧的运动性能，因此，对电动机拖动系统及多电动机拖动系统提出了更高的要求，如要求提高加工精度与工作速度，要求快速起动、制动及逆转，实现在很宽的范围内调速及整个生产过程自动化等。
要完成这些任务，除电动机外，必须有自动控制设备，以组成自动化的电力拖动系统。
三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，三项异步电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。
对于应用于大型工业设备重要场合的高压电动机、大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的损失无法估量。
在生产过程，科学研究和其他产业领域中，电气控制技术应用十分广泛。
在机械设备的控制中，电气控制也比其他的控制方法使用的更为普遍。
可编程序控制器简称PLC,是以微处理器为核心的工业自动控制通用装置。
它具有控制功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于扩展、通用性强等一系列优点。
尤其现代的可编程序控制器，其功能已经大大超过了逻辑控制的范围，还包括运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信网络等。
它不仅可以取代传统的继电-接触器控制系统，进行复杂的生产过程控制，还可以应用于工厂自动化网络。
1.1 设计背景与意义电动机是电力拖动控制系统的主要控制对象，电动机的控制主要是实现电动机的起动、停止、正反转、调速和制动等运行方式的控制，并以此来实现生产过程自动化，满足生产工艺要求。
电气控制系统的实现，主要有继电-接触器控制和PLC控制等方法。
PLC控制具有结构简单、价格便宜、抗干扰能力强等优点，广泛应用于各类生产设备的控制和生产过程的自动化控制1.2 PLC在电动机正反转控制中的应用概况本系统的控制是采用PLC的编程语言——梯形语言，梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能、使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制，定时、计数和算术等操作的指令，并采用数字式、模拟式的输入和输出，控制各种的机械或生产过程。
长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。
进入20世纪80年代，由于计算机技术和微电子技术的迅速发展，极大的推动了PLC的发展，使的PLC的功能日益增强。
如PLC可进行模拟量控制、位置控制和PID控制等，易于实现柔性制造系统。
远程通信功能的实现更使PLC 如虎添翼。
目前，在先进国家中，PLC已成为工业控制的标准设备，应用面几乎覆盖了所有工业企业。
PLC是一种固态电子装置，它利用已存入的程序来控制机器的运行或工艺的工序。
PLC 通过输入/输出（I/O）装置发出控制信号和接受输入信号。
由于PLC综合了计算机和自动化技术，所以它发展日新月异，大大超过其出现时的技术水平。
它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。
特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。
1.3 设计要求与任务1.3.1 三相异步电机正反转控制要求1. 主电路与控制原理图。
2. 合理选用PLC,能实现电动机正转与反转控制。
3. 确保联锁保护功能。
1.3.2 设计任务主要内容包括：1.设计出硬件系统的结构图、接线图、梯形图等；2.系统有启动、停止、正转与反转、点动正转点动反转、急停功能;3.运用功能指令进行PLC控制程序设计；4.相应过载保护。
第二章控制系统设计2.1 确定方案电动机是电力拖动控制系统的主要控制对象，电动机的控制主要是实现电动机的起动、停止、正反转、调速和制动等运行方式的控制，并以此来实现生产过程自动化，满足生产工艺要求。
电气控制系统的实现，主要有继电-接触器控制和PLC控制等方法。
PLC控制具有结构简单、价格便宜、抗干扰能力强等优点，广泛应用于各类生产设备的控制和生产过程的自动化控制。
此次将利用PLC对三相异步电动机实现其正反转控制，要求利用双重联锁能够顺利的进行电机的正反转变化。
结构原理框图如大图所示生产设备常常要求具有上下、左右、前后等正反方向的运动，这就要求电动机能正反向工作，对于交流感应电动机，一般借助接触器改变定子绕组相序来实现。
在该控制线路中，KM1 为正转交流接触器，KM2 为反转交流接触器，SB3为停止按钮、SB1 为正转控制按钮，SB2为反转控制按钮。
KM1、KM2 常闭触点相互闭锁，SB4为点动正转按钮，SB5为点动反转按钮，KS为速度继电器实现急停控制，当按下SB1 正转按钮时，时间继电器KS1得电，三秒后，KM1 得电，电机正转；此时按下SB3按钮，KM1停止工作，而KM2得电实现制动，最终实现急停。
当按下SB2 正转按钮时，时间继电器KS2得电，三秒后，KM2 得电，电机反转；此时按下SB3按钮，KM2停止工作，而KM1得电实现制动，最终实现急停。
在此期间一定要加时间继电器，这样的控制线路的好处在于避免误操作等引起的电源短路故障。
2.2硬件设计2.2.1电动机三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
三相异步电动机根据工作要求不同，主要进行降压启动、正反转、自动循环、制动、变速等不同控制，该设计要求把对电动机的上述控制采用PLC控制来实现，使系统的性能更完善。
我们国家的标准电压是380V和220V两种制式，生产厂家也是按这个标准化技术生产的你们公司定做的，一定有其原因和内行的专业技术人员指导的，理论上讲是没什么问题的，可以正常使用。
设计功率大，实际使用功率小点，电动机起热电流大是正常的。
此次选择的电动机为三相异步电动机Y132S-4(380v,5500w)2.2.2 PLC选型与地址分配PLC (Programmable logic Controller)，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
是工业控制的核心部分PLC产品的种类繁多。
PLC的型号不同,对应着其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等均各不相同,适用的场合也各有侧重。
因此,合理选用PLC,对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。
PLC的选择主要应从PLC 的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下,力争最佳的性能价格比。
选择时应主要考虑到合理的结构型式,安装方式的选择,相应的功能要求,响应速度要求,系统可靠性的要求,机型尽量统一等因素.此次选择西门子公司的S7-200 系列PLC(CPU222)。
I/O分配表2.2.3 热继电器热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。
继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。
热继电器的作用是：主要用来对异步电动机进行过载保护，他的工作原理是过载电流通过热元件后，使双金属片加热弯曲去推动动作机构来带动触点动作，从而将电动机控制电路断开实现电动机断电停车，起到过载保护的作用。
鉴于双金属片受热弯曲过程中，热量的传递需要较长的时间，因此，热继电器不能用作短路保护，而只能用作过载保护。
此次选择的热继电器CHNT NRE8-25(额定电压380V,额定电流10A)。
2.2.4交流接触器交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。
它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。
主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。
交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。
交流接触器主要有四部分组成:(1) 电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；(2)触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的；(3)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头；(4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。
此次选择的施奈德三极接触器LC1-DO9M7C 额定电压380V,额定电流5A.2.2.5熔断器熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。
熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。
熔断器是一种过电流保护器。
熔断器主要由熔体和熔管以及外加填料等部分组成。
使用时，将熔断器串联于被保护电路中，当被保护电路的电流超过规定值，并经过一定时间后，由熔体自身产生的热量熔断熔体，使电路断开，从而起到保护的作用。
以金属导体作为熔体而分断电路的电器，串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，熔体自身将发热而熔断，从而对电力系统、各种电工设备以及家用电器都起到了一定的保护作用。
