![电气工程师自学成才手册(精通篇)(第2版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/866/40107866/b_40107866.jpg)
4.2 PLC基本控制电路与梯形图
4.2.1 启动、自锁和停止控制的PLC电路与梯形图
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。
1.采用线圈驱动指令实现启动、自锁和停止控制
线圈驱动(OUT)指令的功能是将输出线圈与右母线连接,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电路和梯形图如图4-11所示。
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图4-11 采用线圈驱动指令实现启动、自锁和停止控制的PLC电路与梯形图
电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Y0内部硬触点闭合,Y0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,Y0、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。
2.采用置位复位指令实现启动、自锁和停止控制
采用置位复位指令SET、RST实现启动、自锁和停止控制的梯形图如图4-12所示,其PLC接线图与图4-11(a)电路是一样的。
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图4-12 采用置位复位指令实现启动、自锁和停止控制的梯形图
电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]指令被执行,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Y0、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,Y0、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。
4.2.2 正反转联锁控制的PLC电路与梯形图
正反转联锁控制的PLC电路与梯形图如图4-13所示。
电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,Y0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;Y0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,Y1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;Y1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。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_113_1.jpg?sign=1738882362-ySlNfEC55VFjdersKBCmivNXRkPpdtVw-0-1c63a5b454b092a307814e3d5c13721c)
图4-13 正反转联锁控制的PLC电路与梯形图
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。
4.2.3 多地控制的PLC电路与梯形图
多地控制的PLC电路与梯形图如图4-14所示,其中图4-14(b)为单人多地控制梯形图,图4-14(c)为多人多地控制梯形图。
1.单人多地控制
单人多地控制的PLC电路和梯形图如图4-14(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,Y0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,Y0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,Y0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4-14(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。
2.多人多地控制
多人多地的PLC控制电路和梯形图如图4-14(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,Y0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,Y0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,Y0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4-14(c)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。
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图4-14 多地控制的PLC电路与梯形图
4.2.4 定时控制的PLC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的PLC电路与梯形图。
1.延时启动定时运行控制的PLC电路与梯形图
延时启动定时运行控制的PLC电路与梯形图如图4-15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。
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图4-15 延时启动定时运行控制的PLC电路与梯形图
PLC电路与梯形图说明如下:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_115_2.jpg?sign=1738882362-LUFLIPHwW9l3wwYxmo9EaM0yTeonJzbq-0-b988bd5adbc0548a3bd80ee66b7c984d)
2.多定时器组合控制的PLC电路与梯形图
图4-16是一种典型的多定时器组合控制的PLC电路与梯形图。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。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_115_3.jpg?sign=1738882362-aHvTZIpig3OJsdsnEJjwhJkV5U5fsX8I-0-79879b605592453abbf56cd9e998f714)
图4-16 一种典型的多定时器组合控制的PLC电路与梯形图
PLC电路与梯形图说明如下:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_116_1.jpg?sign=1738882362-1aVptQjJ1isDIv89kgGITXPpZ7BWcIsb-0-9497c35bed6f0a28ea96c6876fec2978)
4.2.5 定时器与计数器组合延长定时控制的PLC电路与梯形图
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的PLC电路与梯形图如图4-17所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_116_2.jpg?sign=1738882362-wfihbgKF5qku6V3WwTe8tqtW5nSAbU9Z-0-cfa45f8c8921af2efb8b8162817c4193)
图4-17 定时器与计数器组合延长定时控制的PLC电路与梯形图
PLC电路与梯形图说明如下:
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_117_1.jpg?sign=1738882362-JqW54134oYlhMLykXg0UnZx9y4u27Xxb-0-b1cc191f4a6d7c706fecfac1783473ef)
图4-17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=30000×0.1×30000=90000000s=25000h。若需重新定时,可将开关QS2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QS2,则会重新开始25000h定时。
4.2.6 多重输出控制的PLC电路与梯形图
多重输出控制的PLC电路与梯形图如图4-18所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_117_2.jpg?sign=1738882362-7FgY5Nx457neBLDNPZyn9GCP19PI43xQ-0-86374de889678f5c56dc77bf6ed00c51)
图4-18 多重输出控制的PLC电路与梯形图
PLC电路与梯形图说明如下:
①启动控制。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_118_1.jpg?sign=1738882362-YOVIMUEQclzmMsd0idWbMCRLYXpYgdOU-0-9861065ba7400ccba655ae75ccc384db)
②停止控制。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_118_2.jpg?sign=1738882362-hshRAHdBfEkQnysxN0wkAcxITzchJbL0-0-db889c122fc8658bd9ea4875c7af1bcb)
4.2.7 过载报警控制的PLC电路与梯形图
过载报警控制的PLC电路与梯形图如图4-19所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_118_3.jpg?sign=1738882362-IOaEBsJYHEC51vGKIOF7LlVcq2vPJY7P-0-3dcce5315c9e84e2327757fd31a77329)
图4-19 过载报警控制的PLC电路与梯形图
PLC电路与梯形图说明如下:
①启动控制。
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→Y1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。
②停止控制。
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→Y1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。
③过载保护及报警控制。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_119_1.jpg?sign=1738882362-C6LNRxFItwfVan4gVRhnyJZ7D9MDRwP4-0-d0dbd241b7b2ff32f657411ef7058974)
4.2.8 闪烁控制的PLC电路与梯形图
闪烁控制的PLC电路与梯形图如图4-20所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9627B9/20862583601484306/epubprivate/OEBPS/Images/41508_119_2.jpg?sign=1738882362-zvEIDBumCGKOM8m4eExflwmur4pOVQph-0-3f50e134e0f8992520830d57f59d6eef)
图4-20 闪烁控制的PLC电路与梯形图
电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,Y0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。