一、实验目的
1． 学习和掌握PLC的实际操作和使用；
2． 学习和掌握PLC控制三相异步电动机正反转的硬件电路设计；
3． 学习和掌握PLC控制三相异步电动机正反转的程序设计；
4． 学习和掌握PLC控制系统的现场接线与软硬件调试。
二、实验设备
三、实验原理
三相异步电动机定子三相绕组接入三相交流电，产生旋转磁场，旋转磁场切割转子绕组产生感应电流和电磁力，在感应电流和电磁力的共同作用下，转子随着旋转磁场的旋转方向转动。因此转子的旋转方向是通过改变定子旋转磁场旋转的方向来实现的，而旋转磁场的旋转方向只需改变三相定子绕组任意两相的电源相序就可实现。 如图2.1所示为PLC控制异步电动机正反转的实验原理电路。
左边部分为三相异步电动机正反转控制的主回路。由图 2.1可知：如果KM5的主触头闭合时电动机正转，那么 KM6 主触头闭合时电动机则反转，但 KM5 和 KM6 的主触头不能同时闭合，否则电源短路。
右边部分为采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制的控制回路。由图可知：正向按钮接PLC的输入口X0，反向按钮接 PLC的输入口X1，停止按钮接 PLC的输入口X2；继电器 KA1、KA2 分别接于 PLC 的输出口 Y2、Y3，KA1、KA2 的触头又分别控制接触器KM5和KM6的线圈。
实验中所使用的PLC为信捷系列晶体管输出型的，由于晶体管输出型的输出电流比较小，不能直接驱动接触器的线圈，因此在电路中用继电器KA1、KA2 做中间转换电路。
在KM5和KM6线圈回路中互串常闭触头进行硬件互锁，保证软件错误后不致于主回路短路引起断路器自动断开。
电路基本工作原理为：合上 QF1，给电路供电。当按下正向按钮，控制程序要使Y2为1，继电器KA1线圈得电，其常开触点闭合，接触器 KM5的线圈得电，主触头闭合，电动机正转；当按下反向按钮，控制程序要使Y3 为 1，继电器 KA2 线圈得电，其常开触点闭合，接触器KM6的线圈得电，主触头闭合，电动机反转。
四、实验步骤
1．断开QF1，按图2.2接线（本实验异步电机采用星型接法）；
2．接通断路器 QF1 ；
3．运行PC机上的信捷编程工具软件，并使 PLC工作在 STOP 状态；
4．输入编写好的PLC控制程序并将程序下载至 PLC；
5．使PLC工作在RUN 状态，操作控制面板上的相应按钮，实现电动机的正反转控制。在PC机上对运行状况进行监控，同时观察继电器KA1、KA2 和接触器KM5 、KM6的动作以及主轴的旋转方向，调试并修改程序直至正确 ；
6．重复4、5步骤，调试其它实验程序。
五、实验说明及注意事项
1．本实验中，继电器KA1、KA2的线圈控制电压为 24V DC，其触点10A 220V AC（或10A 28V DC）；接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220V AC，其主触点 25A 380V AC。
2． 三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器 KM5、KM6改变定子绕组的相序来实现的。其中一个很重要的问题就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接触器 KM5、KM6 都不能同时接通，否则会造成电源相间瞬时短路。为此，在梯形图中应采用正反转互锁，以保证系统工作安全可靠。
3．接线和拔线时，请务必断开QF1；
4．QF1合上后，请不要用手触摸接线端子；
5． 请务必不能将导线一端接入交流电源、交流电机、KM5、KM6 的接线端子上，另一端放在操作台上而合上QF1。
6．通电实验时，请不要用手触摸主轴。
（粗电源线：长线各色共4根，中线各色共5根，短线17根；细线：红黑各2根，蓝5根）
六、实验思考
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。KM1、KM2 常闭触点相互闭锁，当闭合正转开关时，KM1 得电，电机正转；KM1 的常闭触点断开反转控制回路，此时当闭合反转开关，电机运行方式不变；若要电机反转，必须使正转交流接触器失电，电机停止，然后再闭合反转开关，电机反转。若要电机正转，也必须先停下来，再来改变运行方式。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。
梯形图中的互锁和联锁电路只能保证输出模块中与Y0和Y1对应的硬件继电器的常开触点心不会同时接通。由于切换过程中电感的延时作用，可能会出现一个接触器还未断弧，另一个却已合上的现象，从而造成瞬间短路故障。
