启动、自锁和停止控制是PLC最基本的控制功能。启动、自锁和停止控制可采用驱动指令(OUT),也可以采用置位指令(SET、RST)来实现。
线圈驱动指令OUT的功能是将输出线圈与右母线连接,它是一种很常用的指令。用线圈驱动指令实现启动、自锁和停止控制的PLC线路和梯形图如图4-7所示。
图4-7 采用线圈驱动指令实现启动、自锁和停止控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下:
当按下启动按钮SB1时,PLC内部梯形图程序中的启动触点X000闭合,输出线圈Y000得电,输出端子Y000内部硬触点闭合,Y000端子与COM端子之间内部接通,接触器线圈KM得电,主电路中的KM主触点闭合,电动机得电启动。
输出线圈Y000得电后,除了会使Y000、COM端子之间的硬触点闭合外,还会使自锁触点Y000闭合,在启动触点X000断开后,依靠自锁触点闭合可使线圈Y000继续得电,电动机就会继续运转,从而实现自锁控制功能。
当按下停止按钮SB2时,PLC内部梯形图程序中的停止触点X001断开,输出线圈Y000失电, Y000、COM端子之间的内部硬触点断开,接触器线圈KM失电,主电路中的KM主触点断开,电动机失电停转。
采用置位复位指令SET、RST实现启动、自锁和停止控制线路与梯形图如图4-8所示。
图4-8 采用置位复位指令SET、RST实现启动、自锁和停止控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下:
当按下启动按钮SB1时,梯形图中的启动触点X000闭合,[SET Y000]指令执行,指令执行结果将输出继电器线圈Y000置1,相当于线圈Y000得电,使Y000、COM端子之间的内部硬触点接通,接触器线圈KM得电,主电路中的KM主触点闭合,电动机得电启动。
线圈Y000置位后,松开启动按钮SB1、启动触点X000断开,但线圈Y000仍保持“1”态,即仍维持得电状态,电动机就会继续运转,从而实现自锁控制功能。
当按下停止按钮SB2时,梯形图程序中的停止触点X001闭合,[RST Y000]指令被执行,指令执行结果将输出线圈Y000复位,相当于线圈Y000失电,Y000、COM端子之间的内部硬触点断开,接触器线圈KM失电,主电路中的KM主触点断开,电动机失电停转。
将图4-7和图4-8比较可以发现,采用置位复位指令与线圈驱动都可以实现启动、自锁和停止控制,两者的PLC接线都相同,仅给PLC编写输入的梯形图程序不同。
正、反转联锁控制线路与梯形图如图4-9所示。
图4-9 正、反转联锁控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下:
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X000闭合→线圈Y000得电→Y000自锁触点闭合,Y000联锁触点断开,Y000端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y000自锁触点闭合,使线圈Y000在X000触点断开后仍可得电;Y000联锁触点断开,使线圈Y001即使在X001触点闭合(误操作SB2引起)时也无法得电,实现联锁控制;Y000端子与COM端子间的内部硬触点闭合,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X001闭合→线圈Y001得电→Y001自锁触点闭合,Y001联锁触点断开,Y001端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y001自锁触点闭合,使线圈Y001在X001触点断开后继续得电;Y001联锁触点断开,使线圈Y000即使在X000触点闭合(误操作SB1引起)时也无法得电,实现联锁控制;Y001端子与COM端子间的内部硬触点闭合,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 X002 均断开→线圈Y000、Y001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。
多地控制线路与梯形图如图4-10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4-10 多地控制线路与梯形图
单人多地控制线路和梯形图如图4-10(a)、(b)所示。
甲地启动控制。在甲地按下启动按钮 SB1 时→X000 常开触点闭合→线圈 Y000 得电→Y000常开自锁触点闭合,Y000端子内部硬触点闭合→Y000常开自锁触点闭合锁定Y000线圈供电,Y000端子内部硬触点闭合使接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合,电动机得电运转。
甲地停止控制。在甲地按下停止按钮 SB2 时→X001 常闭触点断开→线圈 Y000 失电→Y000常开自锁触点断开,Y000端子内部硬触点断开→接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开,电动机失电停转。
乙地和丙地的启/停控制与甲地控制相同,利用图 4-10(b)梯形图可以实现在任何一地进行启/停控制,也可以在一地进行启动,在另一地控制停止。
多人多地控制线路和梯形图如图4-10(a)、(c)所示。
启动控制。在甲、乙、丙三地同时按下按钮 SB1、SB3、SB5→线圈 Y000 得电→Y000常开自锁触点闭合,Y000端子的内部硬触点闭合→Y000线圈供电锁定,接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合,电动机得电运转。
停止控制。在甲、乙、丙三地按下SB2、SB4、SB6中的某个停止按钮时→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点断开,Y000端子内部硬触点断开→Y000常开自锁触点断开使Y000线圈供电切断,Y000端子的内部硬触点断开使接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开,电动机失电停转。
图4-10(c)梯形图可以实现多人在多地同时按下启动按钮才能启动功能,在任意一地都可以进行停止控制。
定时控制方式很多,下面介绍两种典型的定时控制线路与梯形图。
延时启动定时运行控制线路与梯形图如图4-11所示,它可以实现的功能是:按下启动按钮3s后,电动机启动运行,运行5s后自动停止。
图4-11 延时启动定时运行控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下:
图4-12是一种典型的多定时器组合控制线路与梯形图,它可以实现的功能是:按下启动按钮后电动机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。
图4-12 一种典型的多定时器组合控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下:
三菱FX系列PLC的最大定时时间为3276.7s(约54min),采用定时器和计数器可以延长定时时间。定时器与计数器组合延长定时控制线路与梯形图如图4-13所示。
图4-13 定时器与计数器组合延长定时控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下:
图4-13中的定时器T0定时单位为0.1s(100ms),它与计数器C0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 QS 断开,让[2]X000常闭触点闭合,让“RST C0”指令执行,对计数器C0进行复位,然后再闭合QS,则会重新开始250000小时定时。
多重输出控制线路与梯形图如图4-14所示。
图4-14 多重输出控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下:
过载报警控制线路与梯形图如图4-15所示。
线路与梯形图说明如下:
按下启动按钮SB1→[1]X001常开触点闭合→[SET Y001]指令执行→Y001线圈被置位,即Y001线圈得电→Y001端子内部硬触点闭合→接触器KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机得电运转。
按下停止按钮SB2→[2]X002常开触点闭合→[RST Y001]指令执行→Y001线圈被复位,即Y001线圈失电→Y001端子内部硬触点断开→接触器KM线圈失电→KM主触点断开→电动机失电停转。
图4-15 过载报警控制线路与梯形图
闪烁控制线路与梯形图如图4-16所示。
图4-16 闪烁控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下:
将开关QS闭合→X000常开触点闭合→定时器T0开始3s计时→3s后,定时器T0动作,T0常开触点闭合→定时器T1开始3s计时,同时Y000得电,Y000端子内部硬触点闭合,灯HL点亮→3s后,定时器T1动作,T1常闭触点断开→定时器T0复位,T0常开触点断开→Y000线圈失电,同时定时器T1复位→Y000线圈失电使灯HL熄灭;定时器T1复位使T1闭合,由于开关QS仍处于闭合,X000常开触点也处于闭合,定时器T0又重新开始3s计时。
以后重复上述过程,灯HL保持3s亮、3s灭的频率闪烁发光。