第1章 三相异步电动机的PLC控制

第1节 导读

本书的写作特点如下。

1．在PLC的I/O接线图、梯形图和语句表中添加注解说明

在不改变原有PLC的I/O接线图、梯形图和语句表的基础上，对每个编程元件（电器元件）都添加注解说明，解释和说明该编程元件的作用。由于已在PLC的I/O接线图、梯形图和语句表中对每个编程元件都添加了注解说明，因此，一般来讲，在文字叙述中，就不再介绍该编程元件的作用了。

2．编程元件线圈、动合触点、动断触点的表示

每个编程元件都有线圈、动合触点、动断触点，它们均用同一文字符号表示，在梯形图中可由图形符号来区别，在语句表中可由指令助记符来区别，但在文字叙述中，就不易区别了。为此，由在文字符号前加前缀来区别三者，不加前缀表示线圈，加“◎”前缀表示动合触点，加“#”前缀表示动断触点。例如，"I0.0”表示输入继电器线圈，“◎I0.0”表示输入继电器I0.0的动合触点，“#I0.0”表示输入继电器I0.0的动断触点。

3．编程元件在梯形图和语句表中位置的表示

在梯形图中分梯级（或称段），在语句表中分段（或称逻辑行）。在语句表中，逻辑行由自然行组成，并且段与梯级相对应。梯级与段用方括号“[]”表示，方括号内的阿拉伯数字表示梯形图的梯级，也表示语句表的段。

可在编程元件的线圈、触点的后面加方括号，如#I0.0[1]、Q0.1[5]、◎T0[8]。其中，#I0.0[1]表示输入继电器I0.0的动断触点在梯形图的第1梯级和语句表的第1段；Q0.1[5]表示输出继电器Q0.1的线圈在梯形图的第5梯级和语句表的第5段；◎T0[8]表示定时器T0的动合触点在梯形图的第8梯级和语句表的第8段。

4．扫描过程顺序的描述

识读PLC梯形图和语句表的过程同PLC扫描用户过程一样，应按扫描过程顺序来进行描述，按从左到右、自上而下的梯级（段）识图。并且在每个扫描周期中，应按输入采样、程序执行、输出刷新的顺序来进行描述。在程序的执行过程中，在同一周期内，前面的逻辑运算结果影响后面的触点，即执行的程序用到前面的最新的中间运算结果；但在同一周期内，后面的逻辑运算结果不影响前面的逻辑关系。在某扫描周期内除输入继电器以外的所有内部继电器的最终状态（线圈导通与否、触点通断与否），将影响下一个扫描周期各触点的通与断。例如，在某扫描周期输出继电器Q0.0得电后，其动合触点是在下一个扫描周期闭合自锁的，但在以下章节叙述中，简化为 "Q0.0得电并自锁”。

值得注意的是，只有在一个扫描周期的输出刷新阶段，CPU才将输出映像寄存区中的状态信息转存到输出锁存器中，刷新其内容，改变输出端子上的状态，然后再通过输出驱动电路驱动被控的输出设备（负载），这才是PLC的实际输出，这是一种集中输出的方式。输出设备的状态要保持一个扫描周期。

5．对S7-200系列PLC的工作原理未作介绍

对S7-200系列PLC的工作原理未作介绍，需要的话，可参看有关书籍。只是对在本书中使用的有些复杂的指令及功能指令，在第1次出现的示例中，略加介绍。

梯形图中的基本控制程序举例如下。

【例1-1-1】应用1个定时器编写的瞬时接通、延时断开控制程序

1．控制要求

该电路能实现在外部输入信号为ON时，立即产生相应的输出信号，而当外部输入信号变为OFF时，需要延时一段时间，输出信号才OFF。

2．梯形图和时序图

用1个定时器的瞬时接通、延时断开控制的梯形图和时序图如图1-1-1所示。

3．电路工作过程

1）瞬时接通

2）延时断开

【例1-1-2】 应用两个定时器编写的延时接通、延时断开控制程序

1．梯形图和时序图

用两个定时器的延时接通、延时断开控制的梯形图和时序图如图1-1-2所示。电路用I0.0控制Q0.1，要求在I0.0变为ON，再过3s后，Q0.1才变为ON，即延时接通；I0.0变为OFF，再过5s后，Q0.1才变为OFF，即延时断开。Q0.1用启保停电路（见本章第2节）来控制。

2．电路工作过程

1）延时接通

2）延时断开

【例1-1-3】应用基本指令编写的单一故障报警控制程序

1．控制要求

当故障发生时，报警灯闪烁，报警电铃（或蜂鸣器）鸣响。操作人员知道故障发生后，按消铃按钮，把电铃关掉，报警灯从闪烁变为长亮。故障消失后，报警灯熄灭。另外，还应设置试灯、试铃按钮，用于平时检测报警灯和电铃的好坏。

2. PLC的I/O配置、梯形图和时序图

PLC的I/O配置如表1-1-1所示。报警控制的梯形图和时序图如图1-1-3所示。

由梯形图可看出，T37[1]和T38[2]组成脉冲信号发生器，由T37的动合触点◎T37[2]提供周期为2s、脉宽为1s的脉冲信号。根据梯形图可得出Q0.0、Q0.1的得电条件、失电条件，如表1-1-2所示。

输出Q0.0为报警灯，Q0.1为蜂鸣器。输入点I0.0为报警输入条件，即I0.0为ON时要求报警。输入条件I0.1为报警响应。I0.1接通后Q0.0报警灯从闪烁变为常亮，同时Q0.1报警蜂鸣器关闭。输入条件I0.2为报警灯、蜂鸣器检测信号。I0.2接入则Q0.0和Q0.1接通。

3．电路工作过程

根据表1-1-2可看出，有3种情况可使Q0.0得电，有两种情况可使Q0.1得电。

1）报警

2）按下消铃按钮

3）检测

【例1-1-4】应用基本指令编写的集中与分散控制程序

1．梯形图

在多台单机组成的自动线上，有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分散控制的联锁。集中与分散控制的梯形图如图1-1-4所示。I0.2为选择开关，以其触点为集中控制与单机分散控制的的联锁触点。当I0.2为ON时，为单机分散启动控制；当I0.2为OFF时，为集中总启动控制。在两种情况下，单机操作台和总操作台都可以发出停止命令。I0.1为总停止或集中控制停止按钮，I0.3为集中控制启动按钮，I1.0、I1.1分别为单机A的启动、停止按钮，I2.0、I2.1分别为单机B的启动、停止按钮。

2．电路工作过程

1）集中控制

（3）分别停止：当I1.1[3]为ON时→#I1.1[3]断开→Q1.0[3]失电

当I2.1[4]为ON时→#I2.1[4]断开→Q1.1[4]失电

2）分散控制