2.1.2 實訓：電動機正反轉控制

【任務提出】

按鈕、接觸器雙重聯鎖正反轉控制電路如圖2-10所示，該電路可以控制電動機正反轉運行，并且具備短路、過載、欠電壓及失電壓保護功能。

從圖2-10所示的控制電路可見，由開關QS、熔斷器FU1、接觸器KM1主觸點、接觸器KM2主觸點、熱繼電器熱元件及電動機組成主電路部分，而由熱繼電器常閉觸點、停止按鈕SB3、正向起動按鈕SB1、反向起動按鈕SB2、接觸器線圈及常開觸點組成控制電路部分。PLC改造主要針對控制電路進行改造，而主電路部分保留不變。

【任務分析】

分析圖2-10所示的控制電路的原理可知，接觸器KM1與KM2不能同時得電動作，否則三相電源短路。為此，電路中采用接觸器常閉觸點串接在對方線圈回路作電氣聯鎖，使電路工作可靠。采用按鈕SB1、SB2的常閉觸點，目的是為了讓電動機正反轉直接切換，操作方便。這些控制要求都應在梯形圖程序中予以體現。

要想完成本任務，需要了解S、R指令格式和功能，S、R指令的優先級，起保停電路與使用S、R指令程序的對應關系等。

【任務實施】

1.PLC硬件配置及接線

（1）硬件配置

可采用S7-300系列PLC實現對連續運轉的電動機進行控制。PLC系統須配置以下模塊：PS 307（5A）電源模塊1只，訂貨號為6ES7 307-1EA00-0AA0；CPU 314模塊1只，訂貨號為6ES7 314-1AE01-0AB0；SM321數字量輸入模塊1只，訂貨號為6ES7 321-1BH01-0AA0。

SM322數字量輸出模塊1只，訂貨號為6ES7 322-1FL00-0AA0。

（2）系統電路的設計與接線

根據任務分析，控制電路改造為如圖2-10、圖2-11所示。

2.創建工程項目

打開SIMATIC Manager對話框，單擊“文件”→“新建”菜單項，新建一個空項目文檔，并命名為“電動機正反轉控制”。

3.硬件組態

在“電動機正反轉控制”項目上右擊，在彈出的快捷菜單中選擇“插入新的對象”→“SIMATIC 300站點”菜單項，在當前項目中插入一個S7-300的工作站，系統自動將工作站命名為“SIMATIC 300(1)”。

單擊“SIMATIC 300(1)”，在右視窗中雙擊硬件組態圖標，打開硬件組態窗口，展開“SIMATIC 300”模塊目錄，再展開“RACK-300”子目錄，雙擊“Rail”插入一個S7-300的導軌。選中導軌的1號槽位，展開“SIMATIC 300”模塊目錄，再展開“PS-300”子目錄，雙擊“PS 307 5A”圖標，插入一個S7-300的電源模塊。選中導軌的2號槽位，展開“SIMATIC 300”模塊目錄，再展開“CPU 300”子目錄，再展開“CPU 314 C-2DP”子目錄，雙擊“6ES7 314-6CF01-0AB0”圖標，插入一個S7-300的CPU模塊。選中導軌的4號槽位，展開“SIMATIC 300”模塊目錄，再展開“SM-300”子目錄，再展開“DI-300”子目錄，雙擊“SM 321 DI32 ×DC42V”圖標，插入一個訂貨號為“6ES7 314-6CH04-0AB0”的數字量輸入模塊。選中導軌的5號槽位，展開“SIMATIC 300”模塊目錄，再展開“SM-300”子目錄，再展開“DO-300”子目錄，雙擊“SM 322 DO32 ×AC120-230V”圖標，插入一個訂貨號為“6ES7 322-1FL00-0AA0”的數字量輸入模塊。

4.編輯符號表

在SIMATIC Manager的左視窗內展開“SIMATIC 300(1)”目錄及“CPU 314”子目錄，單擊“S7 Program（1）”圖標展開程序文件夾，在右視窗中雙擊“符號”圖標打開符號編輯器，編輯符號表如圖2-12所示。

5.程序設計

電動機正反轉運行控制梯形圖程序如圖2-13所示。

6.運行與調試

在完成控制系統接線后，還必須將PLC系統硬件信息及控制程序下載到PLC中，才能對系統進行調試。如果沒有實際的S7-300/400系列PLC，可用PLCSIM仿真工具進行模擬下載及調試。在SIMATIC Manager窗口內，觀察PLCSIM仿真工具圖標，如果該圖標為灰色，說明PLCSIM工具沒有安裝，需要安裝后才能使用，安裝過程在本書第1章內容里有介紹。單擊PLCSIM工具圖標（見圖2-14），系統自動打開仿真工具PLCSIM。單擊PLCSIM工具欄菜單和，打開輸入和輸出變量。

打開仿真器后，界面如圖2-15所示，首先插入輸入變量，在輸入變量框里，可以手動對每一個輸入位進行模擬操作，置1就對相應的位進行打“√”，置0就把“√”去掉即可。再插入輸出變量，在輸出變量框里，可以觀察經過程序運行后的各個輸出位的狀態變化，由此來判斷程序是否有錯，S7-PLCSIM仿真器在調試程序方面給我們帶來了極大方便。在輸入、輸出變量框里，可以修改要操作的輸入變量地址和要觀察的輸出變量地址，比如：在圖2-15中對IB2進行操作，只需要將輸入變量框中的IB0修改成IB2即可。

程序下載完成后，單擊仿真器的“RUN”模式，切換到運行模式，再次打開程序塊“OB1”，單擊工具欄中“監視開關按鈕”（見圖2-16）即可在線監視程序運行狀態。監視功能打開情況下，按下SB1時的電動機正轉狀態如圖2-17所示，按下SB2時的電動機反轉狀態如圖2-18所示。