1.5 案例2 电动机连续运行的PLC控制

1.5.1 目的

1）掌握自锁的编程方法。

2）掌握热继电器在PLC控制中的应用。

3）掌握输入信号外部电源连接方法。

4）掌握变量表的使用。

1.5.2 任务

电动机驱动的机床设备中的主轴在对机械零件进行加工时需要连续运行。本案例的任务主要是用S7-1200 PLC对电动机实现连续运行控制。

1.5.3 步骤

1.I/O分配

根据PLC输入/输出点分配原则及本案例控制要求，进行I/O地址分配，如表1-4所示，在此将热继电器触点接到PLC的输入回路。

2.主电路及I/O接线图

电动机的连续运行控制主电路如图1-27所示。根据控制要求及表1-4的I/O分配表，电动机连续运行的PLC控制I/O接线图如图1-28所示（在此，为易于阅读程序，本书中停止按钮和热继电器触点采用常开触点，而在工程应用中停止按钮和保护性元件均使用其常闭触点）。

3.创建工程项目

双击桌面上的图标，打开TIA博途编程软件，在Portal视图中选择“创建新项目”，输入项目名称“M_lianxu”，选择项目保存路径，然后单击“创建”按钮，创建项目完成。硬件组态过程同案例1，不需要信号模块、通信模块和信号板，后续项目若未做特殊说明亦同本项目。

4.编辑变量表

在软件较为复杂的控制系统中，若使用的输入/输出点较多，在阅读程序时每个输入/输出点对应的元器件不易熟记，因此使用符号地址则会大大提高阅读和调试程序的便利。S7-1200提供变量表功能，可以用变量表来定义变量的符号地址或常数的符号。可以为存储器类型I、Q、M、DB等创建变量表。

（1）生成和修改变量

打开项目树的“PLC变量”文件夹，双击其中的“添加新变量表”，在“PLC变量”文件夹下生成一个新变量表，名称为“变量表_1[0]”，其中“0”表示目前变量表里没有变量。双击新生成的变量表或打开默认变量表（见图1-29），在变量表的“名称”列输入变量的名称；单击“数据类型”列右侧隐藏的按钮，设置变量的数据类型（只能使用基本数据类型），在此项目中，均为“Bool”型；在“地址”列输入变量的绝对地址，“%”是自动添加的。

也可以双击“PLC变量”文件夹中的“显示所有变量”，或双击“PLC变量”文件夹中的“默认变量表[28]”，在打开的变量表中会生成项目所需要的变量。

首先，用PLC变量表定义变量的符号地址，然后在用户程序中使用它们。也可以在变量表中修改自动生成的符号地址的名称。

（2）变量表中变量的排序

单击变量表中的“地址”，其后出现向上的三角形，各变量按地址的第一个字母（I、Q和M等）升序排列（从A到Z）。再单击一次该单元，各变量按地址的第一个字母降序排列。可以用同样的方法，根据变量的名称和数据类型等来排列变量。

（3）快速生成变量

选中变量“停止按钮SB1”左边的标签，用鼠标按住左下角的蓝色小正方形不放，向下拖动鼠标，在空白行生成新的变量，它继承了上一行的变量“停止按钮SB1”的数据类型和地址，其名称为上一行名称依次增1，或选中“名称”，然后鼠标按住左下角的蓝色小正方形不放，向下拖动鼠标，同样也可以生成一个或多个新的相同数据和地址类型。如果选中最下面一行的变量向下拖动，可以快速生成多个同类型的变量。

（4）设置程序中地址的显示方式

单击编程窗口工具栏上的按钮可以用下拉式菜单选择只显示绝对地址、只显示符号地址，或同时显示两种地址。

单击编程窗口工具栏上的按钮可以在上述3种地址显示方式之间切换。

（5）全局变量与局部变量

PLC变量表中的全局变量可用于整个PLC中所有的代码块，在所有代码块中具有相同的意义和唯一的名称。在变量表中，可以为输入I、输出Q和位存储器M的位、字节、字和双字定义全局变量。在程序中，全局变量被自动添加双引号，如“停止SB1”。

局部变量只能在它被定义的块中使用，而且只能通过符号寻址访问，同一个变量的名称可以在不同的块中分别使用一次。可以在块的接口区定义块的输入/输出参数（Input、Output和Inout参数）和临时数据（Temp），以及定义FB的静态变量（Static）。在程序中，局部变量被自动添加#号，如“#正向起动SB2”。

5.编写程序

根据要求，使用起保停方法编写本案例的程序，如图1-30所示。在此编程过程中，需要运用编程窗口工具栏中的打开分支按钮和关闭分支按钮。

6.调试程序

按照案例1介绍的方法将本案例程序下载到CPU中。首先，进行控制电路的调试，在确定程序编写及控制线路连接正确的情况下再接通主电路，进行整个系统的联机调试。按下起动按钮SB2，观察电动机是否起动并连续运行，若连续运行，再按下停止按钮SB1，观察电动机能否停止运行。若上述调试现象与控制要求一致，则说明本案例任务实现。

1.5.4 训练

1）训练1：用置位/复位指令及触发器的置位/复位指令实现本案例，并且要求将热继电器触点作为输入信号。

2）训练2：用PLC实现电动机点动和连续运行的控制，要求用一个转换开关、一个起动按钮和一个停止按钮实现其控制功能。

3）训练3：用PLC实现一台电动机的异地起停控制。