4.4 常用的基本控制电路及梯形图
4.4.1 起动、自锁和停止控制电路与梯形图
起动、自锁和停止控制是PLC最基本的控制功能。起动、自锁和停止控制可以采用输出线圈指令,也可以采用置位、复位指令来实现。
1.采用输出线圈指令实现起动、自锁和停止控制
采用输出线圈指令实现起动、自锁和停止控制的PLC电路和梯形图如图4-12所示。
2.采用置位、复位指令实现起动、自锁和停止控制
采用置位、复位指令(R、S)实现起动、自锁和停止控制的电路与图4-12a相同,梯形图程序如图4-13所示。采用置位复位指令和输出线圈指令都可以实现起动、自锁和停止控制,两者的PLC外部接线都相同,仅给PLC编写的梯形图程序不同。
4.4.2 正、反转联锁控制电路与梯形图
正、反转联锁控制电路与梯形图如图4-14所示。
图4-12 采用输出线圈指令实现起动、自锁和停止控制的PLC电路与梯形图
图4-13 采用置位、复位指令实现起动、自锁和停止控制的梯形图
图4-14 正、反转联锁控制电路与梯形图
(1)正转联锁控制
按下正转按钮SB1→梯形图程序中的正转触点I0.0闭合→线圈Q0.0得电→Q0.0自锁触点闭合,Q0.0联锁触点断开,Q0.0(即DQa.0)端子与1L端子间的内硬触点闭合→Q0.0自锁触点闭合,使线圈Q0.0在I0.0触点断开后仍可得电;Q0.0联锁触点断开,使线圈Q0.1即使在I0.1触点闭合(误操作SB2引起)时也无法得电,实现联锁控制;Q0.0端子与1L端子间的内硬触点闭合,接触器KM1线圈得电,主电路中的KM1主触点闭合,电动机得电正转。
(2)反转联锁控制
按下反转按钮SB2→梯形图程序中的反转触点I0.1闭合→线圈Q0.1得电→Q0.1自锁触点闭合,Q0.1联锁触点断开,Q0.1(即DQa.1)端子与1L端子间的内硬触点闭合→Q0.1自锁触点闭合,使线圈Q0.1在I0.1触点断开后继续得电;Q0.1联锁触点断开,使线圈Q0.0即使在I0.0触点闭合(误操作SB1引起)时也无法得电,实现联锁控制;Q0.1端子与1L端子间的内硬触点闭合,接触器KM2线圈得电,主电路中的KM2主触点闭合,电动机得电反转。
(3)停转控制
按下停止按钮SB3→梯形图程序中的两个停止触点I0.2均断开→线圈Q0.0、Q0.1均失电→接触器KM1、KM2线圈均失电→主电路中的KM1、KM2主触点均断开,电动机失电停转。
(4)过热保护
如果电动机长时间过载运行,流过热继电器FR的电流会因长时间过电流发热而动作,FR触点闭合,PLC的I0.3端子有输入→梯形图程序中的两个热保护常闭触点I0.3均断开→线圈Q0.0、Q0.1均失电→接触器KM1、KM2线圈均失电→主电路中的KM1、KM2主触点均断开,电动机失电停转,从而防止电动机长时间过电流运行而烧坏。
4.4.3 多地控制电路与梯形图
多地控制电路与梯形图如图4-15所示,其中图b为单人多地控制梯形图,图c为多人多地控制梯形图。
图4-15 多地控制电路与梯形图
图4-15 多地控制电路与梯形图(续)
4.4.4 定时控制电路与梯形图
定时控制方式很多,下面介绍两种典型的定时控制电路与梯形图。
1.延时起动定时运行控制电路与梯形图
延时起动定时运行控制电路与梯形图如图4-16所示,其实现的功能是:按下起动按钮3s后,电动机开始运行,松开起动按钮后,运行5s会自动停止。
图4-16 延时起动定时运行控制电路与梯形图
图4-16 延时起动定时运行控制电路与梯形图(续)
电路与梯形图说明如下:
2.多定时器组合控制电路与梯形图
图4-17是一种典型的多定时器组合控制电路与梯形图,其实现的功能是:按下起动按钮后电动机B马上运行,30s后电动机A开始运行,70s后电动机B停转,100s后电动机A停转。
电路与梯形图说明如下:
图4-17 一种典型的多定时器组合控制电路与梯形图
4.4.5 长定时控制电路与梯形图
西门子S7-200 SMART PLC的最大定时时间为3276.7s(约54min),采用定时器和计数器组合可以延长定时时间。定时器与计数器组合延长定时控制电路与梯形图如图4-18所示。
图4-18 定时器与计数器组合延长定时控制电路与梯形图
电路与梯形图说明如下:
图4-18中的定时器T50定时单位为0.1s(100ms),它与计数器C10组合使用后,其定时时间T=30000×0.1s×30000=90000000s=25000h。若需重新定时,可将开关QS1断开,让[2]I0.0常闭触点闭合,对计数器C10执行复位,然后再闭合QS1,则会重新开始250000h定时。
4.4.6 多重输出控制电路与梯形图
多重输出控制电路与梯形图如图4-19所示。
图4-19 多重输出控制电路与梯形图
图4-19 多重输出控制电路与梯形图(续)
电路与梯形图说明如下:
1)起动控制。
2)停止控制。
4.4.7 过载报警控制电路与梯形图
过载报警控制电路与梯形图如图4-20所示。
电路与梯形图说明如下:
1)起动控制。
按下起动按钮SB1→[1]I0.1常开触点闭合→置位指令执行→Q0.1线圈被置位,即Q0.1线圈得电→Q0.1端子内硬触点闭合→接触器KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机得电运转。
2)停止控制。
按下停止按钮SB2→[2]I0.2常开触点闭合→复位指令执行→Q0.1线圈被复位(置0),即Q0.1线圈失电→Q0.1端子内硬触点断开→接触器KM线圈失电→KM主触点断开→电动机失电停转。
图4-20 过载报警控制电路与梯形图
3)过载保护及报警控制
4.4.8 闪烁控制电路与梯形图
闪烁控制电路与梯形图如图4-21所示。
图4-21 闪烁控制电路与梯形图
电路与梯形图说明如下:
将开关QS闭合→I0.0常开触点闭合→定时器T50开始3s计时→3s后,定时器T50动作,T50常开触点闭合→定时器T51开始3s计时,同时Q0.0得电,Q0.0端子内硬触点闭合,灯HL点亮→3s后,定时器T51动作,T51常闭触点断开→定时器T50复位,T50常开触点断开→Q0.0线圈失电,同时定时器T51复位→Q0.0线圈失电使灯HL熄灭;定时器T51复位使T51闭合,由于开关QS仍处于闭合,I0.0常开触点也处于闭合,定时器T50又重新开始3s计时(此期间T50触点断开,灯处于熄灭状态)。
以后重复上述过程,灯HL保持3s亮、3s灭的频率闪烁发光。