3 星角降压启动控制线路的PLC改造.docx
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3星角降压启动控制线路的PLC改造
编号:
任课教师:
教研室主任签字:
授课日期
授课班级
课题名称:
课题三星角降压启动控制线路的PLC改造
教学目的:
1.掌握星角降压启动控制线路工作原理及PLC改造方法;
2.正确进行星角降压启动控制线路PLC改造的硬件接线。
德育目标:
引导学生逐渐树立较强的质量意识,发挥学生的创造力。
教学重点:
星角降压启动控制线路PLC改造的方法。
教学难点:
星角降压启动控制线路PLC改造的硬件接线。
教学方法:
讲授法、演示法、现场实习法
课的类型:
实习课
教学过程:
课前准备:
1.准备实习设备、材料及教学用具;
2.检查学生出勤情况,工具及劳动保护穿戴情况;
3.集中学生注意力,准备讲授教学内容。
安全教育:
1.集体背诵安全操作规程;
2.正确使用电工工具及仪表;
3.按操作规程要求正确操作电器设备的运行。
讲授新课:
课题三星角降压启动控制线路的PLC改造
一、S7-200PLC中定时器区简介
定时器指令是PLC的重要基本指令,S7-200PLC共有三种定时器,即:
接通延时定时器(TON)、断开延时定时器(TOF)和带有记忆接通延时定时器(TONR)。
这些定时器分布于整个定时器区(T区)。
S7-200PLC提供了256个定时器,定时器编号由T0~T255,各定时器的特性如下表所示。
类型
时基时间
最大定时范围
定时器编号
TONR
1ms
32.767s
T0,T64
10ms
327.67s
T1~T4,T65~T68
100ms
3276.7s
T5~T31,T69~T95
TON
TOF
1ms
32.767s
T32,T96
10ms
327.67s
T33~T36,T97~T100
100ms
3276.7s
T37~T63,T101~T255
1、接通延时定时器(TON)指令
接通延时定时器指令的梯形图如下图所示,由定时器标识符TON、定时器的启动信号输入端IN、时间设定值输入端PT和接通延时定时器编号构成。
接通延时定时器指令的语句表如下图所示,由定时器标识符TON、定时器编号Tn和时间设定值PT构成。
TONTn,PT
接通延时定时器的应用如下图所示。
当定时器的启动信号I0.0断开时,定时器的当前值SV=0,定时器T37没有信号流流过,不工作。
当T37的启动信号I0.0接通时,定时器开始计时,每过一个时基时间(100ms),定时器的当前值SV=SV+1。
当定时器的当前值SV等于其设定值PT时,定时器的延时时间到了(100ms×10=1s),这时定时器的常开触点由断开变为接通(常闭触点由接通变为断开),线圈Q0.0有信号流流过。
在定时器的常开触点状态改变后,定时器继续计时,直到SV=+32767(最大值)时,才停止计时,SV将保持+32767不变。
只要SV≥PT值,定时器的常开触点就接通,如果不满足这个条件,定时器的常开触点应断开。
当I0.0由接通变为断开时,则SV被复位清零(SV=0),T37的常开触点也断开,线圈Q0.0没有信号流流过。
当I0.0由断开变为接通后,维持接通的时间不足以使得SV达到PT值时,T37的常开触点不会接通,线圈Q0.0不能有信号流流过。
二、星角降压启动控制线路的PLC改造
由于交流异步电动机直接启动时启动电流很大,容易造成电动机出现故障。
因此,一般对于容量较大的异步电动采用降压启动,以限制启动电流。
Y-△降压启动是一种较为常见的启动方法,Y-△启动控制线路如下图所示,该线路适用于正常工作时定子绕组作△形连接的异步电动机。
1、改造要求:
用PLC改造正星角降压启动控制线路,并且进行安装与调试。
2、分析控制要求
由图2-27所示控制线路可见,接触器KM2与KM3不能同时得电动作,否则三相电源短路。
为此,电路中采用接触器常闭触点串接在对方线圈回路作电气联锁,使电路工作可靠。
时间继电器属于通电延时型时间继电器,控制电动机Y形连接降压启动的时间。
时间继电器KT不能作为PLC的输出量分配接线端子,应该利用PLC内部的接通延时定时器指令(TON)实现定时功能。
所以在本任务中我们将重点学习S7-200PLC中定时器指令的应用。
三、星角降压启动控制线路PLC改造的实施
1、I/O分配
根据任务分析,对输入量、输出量进行分配如下:
输入量输出量
热继电器(FR)I0.0电源接触器(KM1)Q0.0
停止按钮(SB1)I0.1角接接触器(KM2)Q0.1
启动按钮(SB2)I0.2星接接触器(KM3)Q0.2
2、绘制PLC硬件接线图
根据控制线路图及I/O分配绘制PLC硬件接线图,正确进行接线操作。
3、设计梯形图程序
四、其它定时器的应用及定时器的扩展
1、断开延时定时器(TOF)指令
断开延时定时器指令的梯形图如下图所示,由定时器标识符TOF、定时器的启动信号输入端IN、时间设定值输入端PT和TOF定时器编号Tn构成。
断开延时定时器指令的语句表如下图所示,断开延时定时器由定时器标识符TOF、定时器编号Tn和时间设定值PT构成。
TOFTn,PT
断开延时定时器指令的应用如下图所示。
当定时器的启动信号I0.0接通时,定时器的当前值SV=0,定时器T33有信号流流过,定时器不计时,其常开触点由断开变为接通,线圈Q0.0有信号流流过。
当T33的启动信号I0.0断开时,定时器线圈没有信号流流过,定时器开始计时,每过一个时基时间(10ms),定时器的当前值SV=SV+1。
当定时器的当前值SV等于其设定值PT时,定时器的延时时间到了(10ms×100=1s),定时器停止计时,SV将保持不变;这时定时器的常开触点由接通变为断开,线圈Q0.0没有信号流流过。
2、带有记忆接通延时定时器(TONR)指令
带有记忆接通延时定时器指令的梯形图如下图所示,由定时器标识符TONR、定时器的启动信号输入端IN、时间设定值输入端PT和TONR定时器编号Tn构成。
带有记忆接通延时定时器指令的语句表如下图所示,由定时器标识符TONR、定时器编号Tn和时间设定值PT构成。
TONRTn,PT
带有记忆接通延时定时器的应用如下图所示,其工作原理与接通延时定
时器大体相同。
带有记忆接通延时定时器与接通延时定时器不同之处在于,带有记忆接通延时定时器的SV值是可以记忆的。
当I0.0从断开变为接通后,维持的时间不足以使得SV达到PT值时,I0.0又从接通变为断开,这时SV可以保持当前值不变;I0.0再次从断开变为接通时,SV在保持值的基础上累积,当SV等于PT值时,T1的常开触点仍可由断开变为接通。
只有复位信号I0.1接通时,定时器T1才能停止计时,其当前值SV被复位清零(SV=0),常开触点复位断开,线圈Q0.0没有信号流流过。
3、使用定时器指令的注意事项:
(1).定时器的作用是进行精确定时,应用时要注意恰当地使用不同时基的定时器,以提高定时器的时间精度。
(2).定时器指令与定时器编号应保证一致,符合表2-1的规定,否则会显示编译错误。
(3).在同一个程序中,不能使用两个相同的定时器编号,否则会导致程序执行时出错,无法实现控制目的。
4、定时范围的扩展方法
S7-200PLC中定时器的最长定时时间为3276.7s,如果需要更长的定时时间,可以采用几个定时器延长定时范围。
下图所示的电路中,I0.0断开时,定时器T37、T38都不能工作。
I0.0接通时,定时器T37有信号流流过,定时器开始计时。
当SV=18000时,定时器T37延时时间(0.5h)到了,T37的常开触点由断开变为接通,定时器T38有信号流流过,开始计时。
当SV=18000时,定时器T38延时时间(0.5h)到了,T38的常开触点由断开变为接通,线圈Q0.0有信号流流过。
这种延长定时范围的方法形象地称为接力定时法。
分配学生实习任务:
1、任务名称:
星角降压启动控制线路的PLC改造
2、任务要求:
(1)熟练掌握定时器指令。
(2)熟练掌握星角降压启动控制线路的PLC改造
(3)熟练掌握S7-200PLC的控制线路硬件接线。
3、考核要求:
(1)熟练掌握定时器指令。
(2)熟练掌握星角降压启动控制线路的PLC改造
(3)正确进行S7-200PLC的控制线路硬件接线。
巡回指导:
1、对正确使用STEP7-Micro/WIN32软件进行示范。
2、对于S7-200PLC的控制线路硬件接线进行指导。
总结指导:
1、集中学生练习实际情况进行分类讲评。
2、比较每个人操作的优缺点,编程技巧,总结出好的设计经验。
课后回顾:
课日一:
定时器指令的介绍及应用
课日教学过程:
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况;
2、调动学生参与教学的积极性;
3、随时注意实习课堂动向,控制好教学秩序。
二、讲授新课
1、讲解S7-200PLC中定时器区简介;;
2、讲解接通延时定时器(TON)指令;
三、实操训练安排
1、安排第一组学生进行实操训练
讲评第一组学生的实习完成情况
2、安排第二组学生进行实操训练
讲评第二组学生的实习完成情况
讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习(约50~60分钟)
四、安全注意事项
1、集体背诵安全操作规程;
2、强调S7—200的硬件接线的安全注意事项。
五、巡回指导
1、对学生软件编程操作进行指导;
2、对学生硬件接线进行检查指导。
课日小结
课日二:
星角降压启动控制线路的PLC改造
课日教学过程:
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况;
2、调动学生参与教学的积极性;
3、随时注意实习课堂动向,控制好教学秩序。
二、讲授新课
1、讲解控制要求;
2、分析控制要求;
三、实操训练安排
1、安排第一组学生进行实操训练
讲评第一组学生的实习完成情况)
2、安排第二组学生进行实操训练
讲评第二组学生的实习完成情况
讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习
四、安全注意事项
1、集体背诵安全操作规程;
2、强调S7—200的硬件接线注意事项。
五、巡回指导
1、对学生硬件接线进行检查指导;
2、对学生软件编程操作进行指导;
3、对学生编程技巧进行指导。
课日小结
课日三:
星角降压启动控制线路PLC改造的实施
课日教学过程:
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况;
2、调动学生参与教学的积极性;
3、随时注意实习课堂动向,控制好教学秩序。
二、讲授新课
1、讲解I/O分配;
2、绘制PLC硬件接线图;
3、设计梯形图程序
三、实操训练安排
1、安排第一组学生进行实操训练
讲评第一组学生的实习完成情况
2、安排第二组学生进行实操训练
讲评第二组学生的实习完成情况
讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习
四、安全注意事项
1、集体背诵安全操作规程;
2、强调S7—200的硬件接线注意事项。
五、巡回指导
1、对学生硬件接线进行检查指导;
2、对学生软件编程操作进行指导;
课日小结
课日四:
其它定时器的应用及定时器的扩展
课日教学过程:
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况;
2、调动学生参与教学的积极性;
3、随时注意实习课堂动向,控制好教学秩序。
二、讲授新课
1、讲解断开延时定时器(TOF)指令;
2、讲解带有记忆接通延时定时器(TONR)指令;
3、讲解使用定时器指令的注意事项
三、实操训练安排
1、安排第一组学生进行实操训练
讲评第一组学生的实习完成情况
2、安排第二组学生进行实操训练
讲评第二组学生的实习完成情况
讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习(约50~60分钟)
四、安全注意事项
1、集体背诵安全操作规程;
2、S7—200的硬件接线注意事项。
五、巡回指导
1、对学生软件编程操作进行指导;
2、对学生编程技巧进行指导;
课日小结
课日五:
星角降压启动控制线路的PLC改造考试及成绩评定课日教学过程:
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况;
2、调动学生参与教学的积极性;
3、随时注意实习课堂动向,控制好教学秩序。
二、课题验收考试
1、从本课题所学过的操作工艺中抽出考试题进行考试。
2、考试安排:
说明考试要求、安排考试工位、准备考试材料。
安排第一组学生进行考试
按照评分标准对第一组学生进行成绩评定
安排第二组学生进行考试
按照评分标准对第二组学生进行成绩评定
安排第三组学生进行考试
按照评分标准对第三组学生进行成绩评定
三、安全注意事项
S7—200的硬件接线注意事项
课日小结
成绩评定
序号
主要内容
考核要求
评分标准
配分
扣分
得分
1
电路设计
根据给定的控制要求,列出PLC控制I/O口元件地址分配表,设计梯形图及PLC控制I/O口接线图,根据梯形图,列出指令表
1.输入输出地址遗漏或搞错,每处扣1分
2.梯形图表达不正确或画法不规范,每处扣2分
3.接线图表达不正确或画法不规范,每处扣2分
4.指令有错,每条扣2分
20
2
安装与接线
按PLC控制I/O口接线图在模拟板正确安装,接线要正确、紧固、美观
1.接线不紧固,不美观每根扣2分
2.接点松动、遗漏,每处扣0.5分
3.损伤导线绝缘或线芯,每根扣0.5分
4.不按PLC控制I/O接线图接线,每处扣2分
20
3
程序输入
及调试
熟练操作计算机键盘,能正确地将所编写的程序输入PLC;按照被控制设备的动作要求进行模拟调试,达到设计要求
1.不会熟练操作计算机键盘输入指令,扣2分
2.不会用删除、插入、修改等指令,每项扣2分
3.1次试车不成功扣8分,2次试车不成功扣15分,3次试车不成功扣30分
45
4
安全与文明生产
遵守国家相关专业安全文明生产规程
违反安全文明生产规程,扣5~15分
15
备注
合计
100
考评员签字
年月日