第2节 三相笼形异步电动机单向运行的PLC控制

【例1-2-1】停止优先控制

1．梯形图和时序图

为确保安全，通常电动机的启动和停止控制总是选用如图1-2-1所示的停止优先控制程序。对于该程序，若同时按下启动和停止按钮，则停止优先。无论启动按钮SB1（I0.0）按下与否，只要按下停止按钮SB2（I0.1），则输出KM (Q0.0）必失电，因此，称这种电路为失电优先的自锁电路。这种控制方式常用于需要紧急停车的场合。

2．电路工作过程

1）启动

当Q0.0得电后，由于与◎I0.0并联的◎Q0.0闭合，因此，松开SB1后，虽然◎I0.0断开，但由于◎Q0.0已闭合，使Q0.0继续保持得电，这就是自锁，或者说，该电路具有“记忆”功能。

2）停机

3）过载保护

在实际电路中，启动信号和停止信号可能由多个触点组成的串、并联电路提供。

如图1-2-1所示的梯形图表示最基本的单元电路，它包含了一个梯形图支路的所有要素。

（1）使支路的输出线圈得电（置1）的条件，此处为I0.0。

（2）使支路的输出线圈保持的条件，此处为Q0.0。

（3）使支路的输出线圈失电（置0）的条件，此处为I0.1。

为了以后的叙述方便，将这一梯形图表示的电路叫做启保停电路。

【例1-2-2】启动优先控制

对于有些控制场合（如消防水泵的启动），需要选用如图1-2-2所示的启动优先控制程序。对于该程序，若同时按下启动和停止按钮，则启动优先。无论停止按钮SB2（I0.1）按下与否，只要按下启动按钮SB1（I0.0），则输出KM (Q0.0）得电，从而启动负载。

【例1-2-3】客服启动按钮出现不能弹起、接触器未吸合故障的电动机控制程序

1．梯形图

当按下启动按钮SB1后，电动机开始运行，但是如果启动按钮出现故障不能弹起，按下停止按钮电动机能够停止运行，一旦松开停止按钮，电动机又马上开始运行了。这种情况在实际生产时是不允许的。另外，输出继电器Q0.0得电后，若接触器KM未动作，则应发出报警信号，并使Q0.0失电。采用如图1-2-3所示的梯形图即可解决这两个问题。其中I0.2为接在I0.2端子的KM的辅助动合触点。

2．电路工作过程

按下启动按钮SB1→I0.0得电→◎I0.0[1]闭合，正跳变触点检测到I0.0的上升沿，使Q0.0[1]得电并自锁，KM得电，电动机启动运行。按下停止按钮SB2→I0.1得电→#I0.1[1]断开，使Q0.0[1]失电，电动机停止运行。此时即使按钮SB1（I0.0）没能马上断开仍然闭合，由于检测不到I0.0的上升沿，因此，松开停止按钮SB2（I0.1）后，电动机不能运行，只有在启动按钮SB1（I0.0）断开并再次按下后，电动机才能再次运行。

Q0.0[1]得电后，若KM得电后已动作，则其辅助动合触点闭合，使I0.2得电，#I0.2[2]断开，使T1[2]、Q0.1[3]不能得电，致使#Q0.1[1]保持闭合状态，Q0.0[1]保持得电。若KM得电后未动作，则其辅助动合触点未闭合，使I0.2未得电，#I0.2[2]保持闭合状态，因此，Q0.0[1]得电后，◎Q0.0[2]闭合，使T1[2]、Q0.1[3]相继得电，发出报警信号，同时使#Q0.1[1]断开，Q0.0[1]失电。

【例1-2-4】用置位、复位指令编程的控制程序

在实际应用中也可以用置位、复位指令来等效启保停电路的功能，如图1-2-4所示，它能实现自锁功能。其电路工作过程与图1-2-3相同，不再赘述。

【例1-2-5】用跳变指令编程的电动机启停控制

用跳变指令编程的电动机启停控制的梯形图、语句表和时序图如图1-2-5所示。从图1-2-5可以清楚地看到，EU指令检测到触点◎I0.0[1]状态变化的正跳变时，M0.0[1]接通1个扫描周期，使Q0.0[2]线圈保持接通状态；而ED指令检测到触点◎I0.1[3]状态变化的负跳变时，M0.1[4]接通1个扫描周期，使Q0.0[4]线圈保持断开状态。

【例1-2-6】点动/连动的电动机启停控制

有些设备运动部件的位置常常需要进行调整，这就要用到具有点动调整的功能。点动/连动的电动机启停控制的梯形图如图1-2-6所示。SB3（I0.3）为点动按钮，SB1（I0.1）为连动的启动按钮，SB2（I0.2）为连动的停止按钮。按下点动按钮SB3时，◎I0.3闭合，Q0.0得电，电动机启动运行，但#I0.3断开，即断开KM的自锁支路，因此，松开点动按钮SB3时，Q0.0失电，电动机停止运行。

【例1-2-7】利用辅助中间继电器的点动/连动的电动机启停控制

1．梯形图

在继电器控制电路中，点动的控制是采用复合按钮实现的，即利用动合、动断触点的先断后合的特点实现的。而PLC梯形图中的软继电器的动合触点和动断触点的状态转换是同时发生的，这时，可采用如图1-2-7所示的位存储器M2.0及其动断触点来模拟先断后合型电器的特性。在该程序中运用了PLC的周期循环扫描工作方式造成的输入、输出延迟响应来达到先断后合的效果。注意，若将M2.0内部线圈与Q0.0输出线圈两个线圈的位置对调一下，则不能产生先断后合的效果。

2．电路工作过程

1）点动

2）连续运行

【例1-2-8】用置位、复位指令编程的具有过载报警的电动机单向运行的PLC控制

1. PLC的I/O接线和梯形图

PLC的I/O接线和梯形图如图1-2-8所示。

2．电路工作过程

1）启动

按下SB2→I0.1得电→◎I0.1[1]闭合→Q0.0[1]置位并保持→KM得电→电动机启动运行

2）停止

按下SB1→I0.0得电→◎I0.0[2]闭合→Q0.0[2]复位并保持→KM失电→电动机停止运行

3）过载保护及声光报警

【例1-2-9】电动机单向间歇运行的PLC控制

1．控制要求

电动机运行一段时间后自动停止，停止一段时间后自动启动，如此循环。

2．梯形图和时序图

电动机单向间歇运行PLC控制的梯形图和时序图如图1-2-9所示。从图1-2-9可以看出，电动机的运行时间由定时器T38的设定值控制，停止时间由定时器T37的设定值控制。设定时间可根据实际要求确定。

3．电路工作过程

【例1-2-10】用上升沿（正跳变）触发指令编程的单按钮控制电动机启停

1．控制要求

在继电器-接触器控制系统中，控制电动机的启停往往需要两个按钮，这样当1台PLC控制多个这种具有启停操作的设备时，势必占用很多输入点。有时为了节省输入点，通过利用PLC软件编程，实现用单按钮控制启停。

操作方法是：按一下该按钮，输入的是启动信号，再按一下该按钮，输入的则是停止信号……，即单数次为启动信号，双数次为停止信号。

2．梯形图、语句表和时序图

图1-2-10所示为利用上升沿触发指令编程的梯形图、语句表和时序图。I0.0作为启动、停止按钮相对应的输入继电器，第1次按下时Q0.1有输出，第2次按下时Q0.1无输出，第3次按下时Q0.1又有输出。

3．电路工作过程

1）第1次按下SB启动

2）第2次按下SB停止

3）第3次按下SB，电动机再次启动

【例1-2-11】用计数器指令编程的单按钮控制

1．梯形图和语句表

用计数器指令编程的单按钮控制的梯形图和语句表如图1-2-11所示。

2．电路工作过程

1）第1次按下SB启动

2）第2次按下SB停止

3）第3次按下SB，电动机再启动

【例1-2-12】用RS触发器和上升沿触发指令组成的单按钮电动机启停控制

1．梯形图、语句表和时序图

用RS触发器和上升沿触发指令组成的单按钮电动机启停控制的梯形图、语句表和时序图如图1-2-12所示。

2．电路工作过程

利用上升沿触发指令只ON一个扫描周期的特点及RS触发器在置位端与复位端同时为1时复位信号优先的特点，实现单按钮电动机启停控制的目的。

当第1次按下按钮时，在当前扫描周期，I0.0成为ON, RS触发器的置位端为1，而复位端由于Q1.0此时处于OFF状态使得复位端为0，因此，在第1次按下按钮的第1个扫描周期，Q1.0就会成为ON状态，电动机启动运行。从第2个扫描周期开始，由于上升沿触发指令的作用，RS触发器的置位端与复位端都为0, Q1.0继续保持ON状态，不论是继续按着还是松开按钮，这样的状态都不会改变了。

当第2次按下按钮时，由于Q1.0已经是ON状态了，因此，就会形成触发器的置位端与复位端都为1的时刻，这样由于RS触发器是复位优先的，就会使得Q1.0复位，变成OFF状态，电动机就停止运行了。

同样，这种方案也是单数次按下按钮时为启动，双数次按下按钮时为停止。

【例1-2-13】停电后再通电禁止输出程序

在实际工作中，由于停电（突然中断供电）而停止生产是常有的事。在恢复供电时，有些设备是不允许立即恢复工作的，否则会发生严重事故。此时可采用如图1-2-13所示的停电后再通电禁止输出程序。SM0.3为特殊辅助存储器，仅在开机时接通1个扫描周期，因此，在开机后立即使M4.0[1]置1, #M4.0[3]断开，使Q0.0[3]不能得电。只有接通恢复按钮I0.0[2], M4.0[2]被复位，使#M4.0[3]闭合，Q0.0[3]才能得电。