西门子S7-200 SMART PLC编程从入门到实践
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3.5 基本指令应用案例

延边三角形减压启动

(1)控制要求

延边三角形启动是一种特殊的减压启动的方法,其电动机为9个头的感应电动机,控制原理如图3-32所示。合上空气断路器QF,当按下启动按钮SB3或SB4时,接触器KM1、KM3线圈吸合,其指示灯点亮,电动机为延边三角形减压启动;在KM1、KM3吸合的同时,KT线圈也吸合延时,延时时间到,KT常闭触点断开,KM3线圈断电,其指示灯熄灭,KT常开触点闭合,KM2线圈得电,其指示灯点亮,电动机角接运行。

图3-32 延边三角形减压启动电路

(2)设计步骤

① 根据控制要求,确定I/O点数,并进行I/O分配,如表3-7所示。

表3-7 延边三角形启动的I/O分配

② 绘制外部接线图,如图3-33所示。

图3-33 延边三角形启动外部接线图

③ 将继电器电路翻译成梯形图并化简,草图如图3-34所示,最终程序如图3-35所示。

图3-34 延边三角形启动程序草图

图3-35 延边三角形启动程序最终结果

④ 程序解析:按下启动按钮SB3或SB4时,常开触点I0.2闭合,线圈Q0.0、M0.0得电且M0.0对应的常开触点闭合,因此线圈Q0.2得电且定时器T37开始定时,定时时间到,线圈Q0.2断开且Q0.1得电并自锁,Q0.1对应的常闭触点断开,定时器停止定时;当线圈Q0.0、Q0.2闭合时,接触器KM1、KM3接通,电动机为延边三角形减压启动;当线圈Q0.0、Q0.1闭合时,接触器KM1、KM2接通,电动机角接运行。

重点提示

a. PLC输入点的节省。遇到两地控制及其类似问题,可将停止按钮SB1与SB2串联,将启动按钮SB3与SB4并联后,与PLC相连,各自只占用1个输入点。

b. PLC输出点的节省。指示灯HR1~HR3实际上可以单独占1个输出点,为了节省输出点,分别将指示灯与各自的接触器线圈并联,只占1个输出点。

c.输入信号常闭点的处理。假设的前提是输入信号由常开触点提供,但在实际中,有些信号只能由常闭触点提供,如热继电器常闭触点FR。在继电器电路中,常闭触点FR与接触器线圈串联,FR受热断开,接触器线圈失电。若将图3-33中接在PLC输入端I0.0处FR的常开触点改为常闭触点,FR未受热时,它是闭合状态,梯形图中I0.0常开触点应闭合。

显然在图3-34中应该是常开触点I0.0与线圈Q0.0串联,而不是常闭触点I0.0与线圈Q0.0串联。这样一来,继电器电路图中的FR触点与梯形图中的FR触点类型恰好相反,给电路分析带来不便。

为了使梯形图与继电器电路中的触点类型一致,在编程时建议尽量使用常开触点作为输入信号。如果某信号为常闭触点输入时,可按全部为常开触点来设计梯形图,这样可将继电器电路图直接翻译为梯形图,然后将梯形图中外接常闭触点的输入位的常开触点变为常闭触点,常闭触点变为常开触点。如本例所示,外部接线图中FR改为常开触点,那么梯形图中与之对应的I0.0为常闭触点,这样继电器电路图恰好能直接翻译为梯形图。

编者心语

将继电器控制改为PLC控制时,主电路不变,将继电器控制电路改由PLC控制即可。

两种液体混合控制

(1)控制要求

两种液体混合控制系统如图3-36所示。

图3-36 两种液体混合控制系统

按下启动按钮后,打开阀A,注入液体A;当液面到达L2(L2=ON)时,关闭阀A,打开阀B,注入B液体;当液面到达L1(L1=ON)时,关闭阀B,同时搅拌电动机M开始运行搅拌液体,30s后电动机停止搅拌,阀C打开放出混合液体;当液面降至L3以下(L1=L2=L3=OFF)时,再过6s后,容器放空,阀C关闭。

按下停止按钮,系统停止工作。

(2)设计步骤

① I/O分配 根据任务控制要求,对输入/输出量进行I/O分配,如表3-8所示。

表3-8 两种液体混合控制I/O分配表

② 绘制接线图 接线图如图3-37所示。

图3-37 两种液体混合控制接线图

③ 设计梯形图程序 梯形图程序如图3-38所示。

图3-38 两种液体混合控制梯形图程序