《电气控制与PLC》任务5.17 电动机的起保停控制教学情境
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图5-150 PLC系统的设计步骤
对于初学者而言，进行PLC设计项目的下载时，在确认PC与PLC的连接及接口设置没有问题的 前提下，还会遇到不能完成下载的情况。问题的出现可能是由于目标PLC曾经被其他人下载过 系统硬件信息，使PC机上设计项目内所用CPU的MPI或PROFIBUS地址与实际目标PLC的MPI或PROFIBUS地址 不一致造成的。 解决的办法也是推荐下载方式：先在硬件组态环境下选择可访问节点地址，下载硬件信息，然后就可以 顺利完成程序块的下载。
图5-146 Open Project对话框
2．符号表匹配设置
执行菜单命令【Tools】→【Options】→【Attach Symbols】，选择ch1-1项目下的Symbols（符号表） 进行符号显示匹配，然后单击Insert Vertical Bit图标，插入2个按位垂直排列的字节变量，并分别输 入字节地址IB0和QB0。
由于电动机属于大电流感性负载，其主回路需要用刀开关来接通或切断电源，用接触器频繁切换运行状 态，并安装相应的保护元件（如熔断器、热继电器等）。控制部分既可以用传统继电器方式控制，也可 以PLC控制。
2.实现方式
（1）用传统继电器-接触器方式实现
图5-128 电动机的启动、停止控制原理图
（2）用PLC实现中间继电器控制回路及PLC端子接线。
谢谢观赏
Make Presentation much more fun
2.组成系统的元件特性不同
传统的继电器-接触器控制线路是由许多真正的继电器和接触器组成，其触点有限，易磨损， 属于纯粹的硬件结构； 而PLC的用户程序是由许多被称为“软继电器”元件组成，每个元件都有无数个触点，无使用数量的限制 ，且不存在机械磨损现象。
3.工作方式不同
传统的继电器-接触器控制线路以并行的方式工作，当某个继电器或接触器的线圈通电或断电时，该继电 器或接触器的所有触点无论在控制线路的哪个位置上，应该动作的触点都会立即同时动作； PLC控制系统则采用顺序循环扫描用户程序的工作方式，当某个软元件（如输入继电器I、中间继电器M 、输出继电器Q等）被驱动时，该元件应该动作的触点不会立即同时动作，只有当系统扫描到用户程序中 的该触点时，该触点才会动作。 5.17.7 PLC系统的设计步骤 如果要创建一个使用较多输入和输出点的复杂程序，建议先进行硬件组态、编辑符号表，然后再创建用 户程序，这样可以使用元件的符号地址进行编程与校验，增强用户程序可读性，还可以避免元件的引用 错误，提高程序的编写效率。
5.17.9 仿真PLC与实际PLC系统的区别
①PLCSIM不支持写到诊断缓冲区的错误报文，例如不能对电池失电和EEPROM故障仿真，但是可以对大多 数I/O错误和程序错误仿真。
②工作模式的改变（例如由RUN转换STOP模式）不会使I/O进入“安全”状态。 ③不支持功能模块和点对点通信。 ④支持有4个累加器的S7-400 CPU，在某些情况下S7-400与只有两个累加器的S7-300的程序运行可能不同 。 ⑤S7-300的大多数CPU的I/O是自动组态的，模块插入物理控制器后被CPU自动识别。仿真PLC没有这种自动 识别功能。如果将自动识别I/O的S7-300程序下载到仿真PLC，则系统数据没有I/O组态。因此在用PLCSIM 仿真S7-300程序时，如果想定义CPU支持的模块，首先必须下载硬件组态。
任务5.17 电动机的起保停控制教学情境
5.17.1教学情境的学习目的
如何用传统的继电器-接触器及PLC两种方法分别实现三相交流异步电动机的启动、停止控制。
5.17.2教学情境的内容
1.任务说明
通过两个按钮控制电动机的起动及停止，具体要求如下： ①当电动机处于停止状态时，按下起动按钮SB1，电动机开始起动运行并且自锁 。 ②按下停止按钮SB2，则电动机切换到停止状态。
图5-143 符号表
图5-144 编辑FC1
14．编辑OB1
5.17.5 方案调试
图5-145 编辑OB1
1．打开仿真器PLCSIM
单击PLCSIM图标，在Open Project对话框内选中Select CPU access node，再单击OK按钮，在弹出的 Select CPU access node对话框内选中需要下载或调试的“可访问的CPU节点”，然后单击OK按钮即可打 开PLCSIM仿真工具
5.17.8 仿真PLC特有的功能
①可以立即暂时停止执行用户程序，对程序状态不会有什么影响； ②由RUN模式进入STOP模式不会改变输出的状态； ③在视图对象中的变动立即使对应的存储区中的内容发生相应的改变。实际的CPU要等到扫描结束时才会 修改存储区； ④可以选择单次扫描或连续扫描； ⑤可使定时器自动运行或手动运行，可以手动复位全部定时器或复位指定的定时器； ⑥可以手动触发下列中断OB：OB40～OB47（硬件中断）、OB70（I/O冗余错误）、OB72（CPU冗余错误） 、OB73（通信冗余错误）、OB80（时间错误）、OB82（诊断中断）、OB83（插入/拔出模块）、OB85（程 序顺序错误）、OB86（机架故障）； ⑦对映像存储器与外设存储器的处理：如果在视图对象中改变了过程输入的值，S7-PLCSIM立即将它复制 到外设存储区。在下一次扫描开始外设输入值被写到过程映像寄存器时，希望的变化不会丢失。在改变 过程输出值时，它被立即复制到外设输出存储区。
5.17.3 PLC实现
1．真值表
图5-129 PLC接线图 表5-34 简化真值表
2．选择CPU
② ③
① 图ຫໍສະໝຸດ Baidu-133 选择CPU
3．选择组织块及编程语言
图5-134 选择组织块及编程语言
4．项目命名
图5-135 项目命名
5．完成项目创建
图5-136 项目创建
6．打开硬件组态窗口
图5-137 硬件系统组态
5.17.6 继电器-接触器与PLC控制的区别
1.实现控制逻辑的方式不同
在传统的继电器-接触器控制方案中，输入、输出信号间的逻辑关系是通过各种继电器或接触器之间的实 际布线来实现，由于控制功能完全由固定的硬件连接确定，因此其控制逻辑不易改变，控制功能单一， 应用不够灵活； 在PLC控制方案中，输入、输出信号间的逻辑关系是通过PLC内部的用户程序来实现的，外部的布线不需 要作任何的变动，只要改变用户程序就可以实现不同的控制功能，因此PLC系统的应用比较灵活。
图5-147 Insert Vertical Bit图标
3．下载硬件及程序到仿真工具
在SIMATIC管理器的左视窗内，单击程序块图标，然后在右视窗内选择要下载的程序块（本例为OB1和FC1 ），然后单击下载工具图标进行下载。
4．系统调试
图5-148 下载地址 表5-35系统调试
5.系统调试
图5-149 调试
7．插入硬件模块
图5-138 插入硬件模块
8．设置CPU属性
图5-139 设置CPU属性
9．设置CPU属性
图5-140 设置CPU属性
10．设置信号模块的起始地址
图5-141 设置信号模块的起始地址
11．硬件编译，产生系统数据,完成硬件组态
图5-142 硬件组态
12．编辑符号表
13．编辑FC1
对于初学者而言，进行PLC设计项目的下载时，在确认PC与PLC的连接及接口设置没有问题的 前提下，还会遇到不能完成下载的情况。问题的出现可能是由于目标PLC曾经被其他人下载过 系统硬件信息，使PC机上设计项目内所用CPU的MPI或PROFIBUS地址与实际目标PLC的MPI或PROFIBUS地址 不一致造成的。 解决的办法也是推荐下载方式：先在硬件组态环境下选择可访问节点地址，下载硬件信息，然后就可以 顺利完成程序块的下载。
图5-146 Open Project对话框
2．符号表匹配设置
执行菜单命令【Tools】→【Options】→【Attach Symbols】，选择ch1-1项目下的Symbols（符号表） 进行符号显示匹配，然后单击Insert Vertical Bit图标，插入2个按位垂直排列的字节变量，并分别输 入字节地址IB0和QB0。
由于电动机属于大电流感性负载，其主回路需要用刀开关来接通或切断电源，用接触器频繁切换运行状 态，并安装相应的保护元件（如熔断器、热继电器等）。控制部分既可以用传统继电器方式控制，也可 以PLC控制。
2.实现方式
（1）用传统继电器-接触器方式实现
图5-128 电动机的启动、停止控制原理图
（2）用PLC实现中间继电器控制回路及PLC端子接线。
谢谢观赏
Make Presentation much more fun
2.组成系统的元件特性不同
传统的继电器-接触器控制线路是由许多真正的继电器和接触器组成，其触点有限，易磨损， 属于纯粹的硬件结构； 而PLC的用户程序是由许多被称为“软继电器”元件组成，每个元件都有无数个触点，无使用数量的限制 ，且不存在机械磨损现象。
3.工作方式不同
传统的继电器-接触器控制线路以并行的方式工作，当某个继电器或接触器的线圈通电或断电时，该继电 器或接触器的所有触点无论在控制线路的哪个位置上，应该动作的触点都会立即同时动作； PLC控制系统则采用顺序循环扫描用户程序的工作方式，当某个软元件（如输入继电器I、中间继电器M 、输出继电器Q等）被驱动时，该元件应该动作的触点不会立即同时动作，只有当系统扫描到用户程序中 的该触点时，该触点才会动作。 5.17.7 PLC系统的设计步骤 如果要创建一个使用较多输入和输出点的复杂程序，建议先进行硬件组态、编辑符号表，然后再创建用 户程序，这样可以使用元件的符号地址进行编程与校验，增强用户程序可读性，还可以避免元件的引用 错误，提高程序的编写效率。
5.17.9 仿真PLC与实际PLC系统的区别
①PLCSIM不支持写到诊断缓冲区的错误报文，例如不能对电池失电和EEPROM故障仿真，但是可以对大多 数I/O错误和程序错误仿真。
②工作模式的改变（例如由RUN转换STOP模式）不会使I/O进入“安全”状态。 ③不支持功能模块和点对点通信。 ④支持有4个累加器的S7-400 CPU，在某些情况下S7-400与只有两个累加器的S7-300的程序运行可能不同 。 ⑤S7-300的大多数CPU的I/O是自动组态的，模块插入物理控制器后被CPU自动识别。仿真PLC没有这种自动 识别功能。如果将自动识别I/O的S7-300程序下载到仿真PLC，则系统数据没有I/O组态。因此在用PLCSIM 仿真S7-300程序时，如果想定义CPU支持的模块，首先必须下载硬件组态。
任务5.17 电动机的起保停控制教学情境
5.17.1教学情境的学习目的
如何用传统的继电器-接触器及PLC两种方法分别实现三相交流异步电动机的启动、停止控制。
5.17.2教学情境的内容
1.任务说明
通过两个按钮控制电动机的起动及停止，具体要求如下： ①当电动机处于停止状态时，按下起动按钮SB1，电动机开始起动运行并且自锁 。 ②按下停止按钮SB2，则电动机切换到停止状态。
图5-143 符号表
图5-144 编辑FC1
14．编辑OB1
5.17.5 方案调试
图5-145 编辑OB1
1．打开仿真器PLCSIM
单击PLCSIM图标，在Open Project对话框内选中Select CPU access node，再单击OK按钮，在弹出的 Select CPU access node对话框内选中需要下载或调试的“可访问的CPU节点”，然后单击OK按钮即可打 开PLCSIM仿真工具
5.17.8 仿真PLC特有的功能
①可以立即暂时停止执行用户程序，对程序状态不会有什么影响； ②由RUN模式进入STOP模式不会改变输出的状态； ③在视图对象中的变动立即使对应的存储区中的内容发生相应的改变。实际的CPU要等到扫描结束时才会 修改存储区； ④可以选择单次扫描或连续扫描； ⑤可使定时器自动运行或手动运行，可以手动复位全部定时器或复位指定的定时器； ⑥可以手动触发下列中断OB：OB40～OB47（硬件中断）、OB70（I/O冗余错误）、OB72（CPU冗余错误） 、OB73（通信冗余错误）、OB80（时间错误）、OB82（诊断中断）、OB83（插入/拔出模块）、OB85（程 序顺序错误）、OB86（机架故障）； ⑦对映像存储器与外设存储器的处理：如果在视图对象中改变了过程输入的值，S7-PLCSIM立即将它复制 到外设存储区。在下一次扫描开始外设输入值被写到过程映像寄存器时，希望的变化不会丢失。在改变 过程输出值时，它被立即复制到外设输出存储区。
5.17.3 PLC实现
1．真值表
图5-129 PLC接线图 表5-34 简化真值表
2．选择CPU
② ③
① 图ຫໍສະໝຸດ Baidu-133 选择CPU
3．选择组织块及编程语言
图5-134 选择组织块及编程语言
4．项目命名
图5-135 项目命名
5．完成项目创建
图5-136 项目创建
6．打开硬件组态窗口
图5-137 硬件系统组态
5.17.6 继电器-接触器与PLC控制的区别
1.实现控制逻辑的方式不同
在传统的继电器-接触器控制方案中，输入、输出信号间的逻辑关系是通过各种继电器或接触器之间的实 际布线来实现，由于控制功能完全由固定的硬件连接确定，因此其控制逻辑不易改变，控制功能单一， 应用不够灵活； 在PLC控制方案中，输入、输出信号间的逻辑关系是通过PLC内部的用户程序来实现的，外部的布线不需 要作任何的变动，只要改变用户程序就可以实现不同的控制功能，因此PLC系统的应用比较灵活。
图5-147 Insert Vertical Bit图标
3．下载硬件及程序到仿真工具
在SIMATIC管理器的左视窗内，单击程序块图标，然后在右视窗内选择要下载的程序块（本例为OB1和FC1 ），然后单击下载工具图标进行下载。
4．系统调试
图5-148 下载地址 表5-35系统调试
5.系统调试
图5-149 调试
7．插入硬件模块
图5-138 插入硬件模块
8．设置CPU属性
图5-139 设置CPU属性
9．设置CPU属性
图5-140 设置CPU属性
10．设置信号模块的起始地址
图5-141 设置信号模块的起始地址
11．硬件编译，产生系统数据,完成硬件组态
图5-142 硬件组态
12．编辑符号表
13．编辑FC1