3.4 常用的经典编程环节
实际的PLC程序往往是某些典型电路的扩展与叠加,因此掌握一些典型电路对大型复杂程序编写非常有利。鉴于此,本节将给出一些典型的电路,即基本编程环节,供读者参考。
启保停电路与置位复位电路
(1)启保停电路
启保停电路在梯形图中应用广泛,其最大的特点是利用自身的自锁(又称自保持)可以获得“记忆”功能。电路模式如图3-21所示。
图3-21 启保停电路
当按下启动按钮时,常开触点I0.1接通,在未按停止按钮的情况下(即常闭触点I0.2为ON),线圈Q0.1得电,其常开触点闭合;松开启动按钮,常开触点I0.1断开,这时“能流”经常开触点Q0.1和常闭触点I0.2流至线圈Q0.1,Q0.1仍得电,这就是“自锁”和“自保持”功能。
当按下停止按钮时,其常闭触点I0.2断开,线圈Q0.1失电,其常开触点断开;松开停止按钮,线圈Q0.1仍保持断电状态。
(2)置位复位电路
和启保停电路一样,置位复位电路也具有“记忆”功能。置位复位电路由置位、复位指令实现。电路模式如图3-22所示。
图3-22 置位复位电路
按下启动按钮,常开触点I0.1闭合,置位指令被执行,线圈Q0.1得电,当I0.1断开后,线圈Q0.1继续保持得电状态;按下停止按钮,常开触点I0.2闭合,复位指令被执行,线圈Q0.1失电,当I0.2断开后,线圈Q0.1继续保持失电状态。
互锁电路
有些情况下,两个或多个继电器不能同时输出,为了避免它们同时输出,往往相互将自身的常闭触点串在对方的电路中,这样的电路就是互锁电路。电路模式如图3-23所示。
图3-23 互锁电路
按下正向启动按钮,常开触点I0.0闭合,线圈Q0.0得电并自锁,其常闭触点Q0.0断开,这时即使I0.1接通,线圈Q0.1也不会动作。
按下反向启动按钮,常开触点I0.1闭合,线圈Q0.1得电并自锁,其常闭触点Q0.1断开,这时即使I0.0接通,线圈Q0.0也不会动作。
按下停止按钮,常闭触点I0.2断开,线圈Q0.0、Q0.1均失电。
延时断开电路
(1)控制要求
当输入信号有效时,立即有输出信号;而当输入信号无效时,输出信号要延时一段时间后再停止。
(2)解决方案
解决方案如图3-24所示。
图3-24 延时断开电路解决方案
延时接通/断开电路
(1)控制要求
当输入信号有效时,延时一段时间后输出信号才接通;当输入信号无效时,延时一段时间后输出信号才断开。
(2)解决方案
解决方案如图3-25所示。
图3-25 延时接通/断开电路解决方案
长延时电路
在S7-200 SMART PLC中,定时器最长延时时间为3276.7s,如果需要更长的延时时间,则应该考虑多个定时器、计数器的联合使用,以扩展其延时时间。
(1)应用定时器的长延时电路
该解决方案的基本思路是利用多个定时器的串联,来实现长延时控制。定时器串联使用时,其总的定时时间等于各定时器定时时间之和,即T=T1+T2,具体如图3-26所示。
图3-26 应用定时器的长延时电路
(2)应用计数器的长延时电路
只要提供一个时钟脉冲信号作为计数器的计数输入信号,计数器即可实现定时功能。其定时时间等于时钟脉冲信号周期乘以计数器的设定值即T=T1Kc,其中T1为时钟脉冲周期,Kc为计数器设定值。时钟脉冲可以由PLC内部特殊标志位存储器产生,如SM0.4(分脉冲)、SM0.5(秒脉冲),也可以由脉冲发生电路产生。含有1个计数器的长延时电路如图3-27所示。
图3-27 含有1个计数器的长延时电路
(3)应用定时器和计数器组合的长延时电路
该解决方案的基本思路是将定时器和计数器连接,来实现长延时,其本质是形成一个等效倍乘定时器,具体如图3-28所示。
图3-28 应用定时器和计数器组合的长延时电路
脉冲发生电路
脉冲发生电路是应用广泛的一种控制电路,它的构成形式很多,具体如下。
(1)由SM0.4和SM0.5构成的脉冲发生电路
SM0.4和SM0.5构成的脉冲发生电路最为简单,SM0.4和SM0.5是最为常用的特殊内部标志位存储器,SM0.4为分脉冲,在一个周期内接通30s断开30s,SM0.5为秒脉冲,在一个周期内接通0.5s断开0.5s,具体如图3-29所示。
图3-29 由SM0.4和SM0.5构成的脉冲发生电路
(2)单个定时器构成的脉冲发生电路
单个定时器构成的脉冲发生电路如图3-30所示。
图3-30 单个定时器构成的脉冲发生电路
(3)多个定时器构成的脉冲发生电路
多个定时器构成的脉冲发生电路如图3-31所示。
图3-31 多个定时器构成的脉冲发生电路