电动机的启停、正反转的PLC控制系统
一、背景分析:
PLC技术课程是一门理论性较深实践性较强的专业课程，课程教学的总体思路是采用模块化的项目课程教学法，项目按照PLC 的知识体系结构来设置，每个项目中包含的模块是一种并列的关系，每个项目中包含的模块从不同方面来完成项目中包含的内容。大部分课程应该在可编程控制器实验室进行，通过理论讲解与实际操作一体化的综合训练方式，使学员能够在较短的时间内达到该课程的目标。本课例是项目二基本顺序指令与应用中的模块一，本模块的主要教学目标是使学生能使用基本顺序指令编程实现电动机的启停控制和正反转控制。
二、学习目标
（一）知识与技能目标
1．能够在分析继电器控制电路图的基础上确定输入量和输出量。
2．能根据所用PLC的具体情况进行I/O分配，画PLC接线图，并根据接线图接线。 3．能够把继电器控制电路图转换为梯形图。
4．能够在掌握基本顺序指令功能的基础上分析梯形图的控制功能。 5．能够把梯形图转换为指令表。 （二）过程与方法目标
1．能按照PLC控制系统设计的一般步骤进行系统的设计、安装和调试。 2．能对完成的项目进行评价。 （三）情感目标
1．培养学生勤于思考、善于动手的良好习惯； 2．培养学生团队合作的能力； 3．培养理论联系实际的能力。
三、学习任务
1．将电气连锁电动机启停、正反转控制转变为PLC控制 2．将机械连锁电动机启停、正反转控制转变为PLC控制
四、学习内容组织
学习目标 工作任务 独立进行电动机正反转控制线路的设电动机起停、正反控制线路设计与接线、程序编制2、主回路接线； 3、按PLC接线图进行控制回路接线； 技能训练 1、根据所给继电器控制电路图，进行I/O 分配，画PLC接线图； 理论知识 基本逻辑指令的功能和应用。 拓展知识 编程原则。 计与接线；与调试、系统进行系统调试运行. 运行。 4、根据所给继电器控制电路图，设计PLC控制梯形图； 5、使用编程软件编程、程序转换、下载到PLC、运行调试； 6、将梯形图转换为指令表； 7、根据功能自行编写程序，下载到PLC运行调试。 五、教学情景创设
1．通过教材的图文并茂，提高学生的学习兴趣。
2．通过介绍电动机启停、正反转控制系统在生产中的广泛应用和演示控制系统的工作过程激发学生学习的兴趣。
3．通过指导学生完成整个操作过程，使学生树立自信心。
4．在问题探究中使学生理解操作过程中遇到的问题，为学生完成独立操作打下基础。 5．通过指导学生练习激发学生潜力，实现学习目的。
六、教学资源准备
1、配置PLC实训室
按50人的班级进行实训设备配置： 序号 1 2 3 4 5 6 设备名称 PLC实训装置 计算机 编程软件 编程器 RS232/485适配器 其它（各类传感器、开关、电动机、实验板及进行机构） 单位 套 台 套 台 台 数量 25 25 1 25 1 根据需要配置 PLC实训装置不能完成的任务，所需设备。 备注 2、在企业设立实训基地
企业具有可供学生改造的继电器-接触器控制系统 具有各种功能齐全的PLC控制系统
七、教学过程实施
教学过程主要包括如下六个环节：
（一）工作任务和学习目标分析 1、工作任务
完成电动机启停和正反转的控制编程。 2、学习目标
掌握电动机控制的编程方法和技巧。 （二）操作指导
1.根据所给继电器控制电路图，进行I/O 分配，画PLC接线图。
在生产机械中，往往需要工作机械能够实现可逆运行。机床工作台的前进和后退，主轴的正转和反转，起重机的提升与下降等。这就要求拖动电动机可以正转和反转。改变电动机的转向只需改变接到异步电动机定子绕组上的电源的引入相序，即将接电源的任意两根线对调一下，就可以使电动机反转。
(1）电路图，如图2-1。
图2-1 正反转控制线路 (2）确定输入量和输出量，并进行I/O分配 输入 输出
SB X0 KMF Y0 SBF X1 KMR Y1 SBR X2
(3)PLC接线图，如图2-2所示。
24V COM COM PLC X0 Y0 X1 Y1 X2 220V SB SBF SBR
KMF KMR 图2-2 PLC接线图
2、主回路接线；
按工艺要求进行接线。
3、按PLC接线图进行控制回路接线； 按工艺要求进行接线。
4、根据所给继电器控制电路图，设计PLC控制梯形图； （老师先讲授转换方法和技巧，然后安排学生练习） 方法步骤：
(1）确定每个输出设备的控制电路。
(2）把每个输出设备的控制电路按梯形图编程的“左重右轻、上重下轻”原则，根据I/O分配转换为梯形图。
(3）根据具体功能对梯形图进行适当修改。 将继电器控制电路图转换为梯形图为：
5、使用编程软件编程、程序转换、下载到PLC、运行调试； （三）操作练习 按以上操作步骤进行练习 （四）问题探究
通过介绍功能和指令格式，再进一步分析示例对指令的功能和应用进行概括。
例：ST,ST/：开始逻辑运算。
OT： 输出运算结果。 程序示例
示例说明
当X0闭合时，Y10闭合。 当X0断开时，Y11闭合。
描述
ST指令开始逻辑运算，输入的触点作为A型(常开)触点。 ST/指令开始逻辑运算，输入的触点作为B型(常闭)触点。 OT指令将逻辑运算的结果输出到线圈。
某些输入设备，如紧急停止开关等，通常应使用B型(常闭)触点。当对B型触点的紧急停止开关进行编程时，一定要使用ST指令。
（五）模块考核
将下图所示继电器控制系统改为PLC控制系统。
（六）评分
教学实施建议：
1．教师应依据工作任务中的典型产品为载体安排和组织教学活动。
2．教师应按照项目的学习目标编制项目任务书。项目任务书应明确教师讲授（或演示）的内容；明确学习者预习的要求；提出该项目整体安排以及各模块训练的时间、内容等。如以小组形式进行学习，对分组安排及小组讨论（或操作）的要求，也应作出明确规定。
《电动机的启停、正反转的PLC控制》课例
