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学PLC编程必须掌握的经典小程序

实际的PLC程序往往是某些典型小程序的扩展与叠加,因此掌握一些典型的小程序对设计大型复杂的PLC程序来说非常有利。鉴于此,下面梳理一些典型的小程序,供读者学习。

启保停电路与置位复位电路

01

启保停电路

启保停电路在梯形图中应用广泛,其最大的特点是利用自身的自锁(又称自保持)可以获得“记忆”功能。

启保停电路

当按下启动按钮,常开触点I0.1接通,在未按停止按钮的情况下(即常闭触点I0.2为ON),线圈Q0.1得电,其常开触点闭合;松开启动按钮,常开触点I0.1断开,这时“能流”经常开触点Q0.1和常闭触点I0.2流至线圈Q0.1,Q0.1仍得电,这就是“自锁”和“自保持”功能。

当按下停止按钮,其常闭触点I0.2断开,线圈Q0.1失电,其常开触点断开;松开停止按钮,线圈Q0.1仍保持断电状态。

02

置位复位电路

和启保停电路一样,置位复位电路也具有“记忆”功能。置位复位电路由置位、复位指令实现。

置位复位电路

按下启动按钮,常开触点I0.1闭合,置位指令被执行,线圈Q0.1得电,当I0.1断开后,线圈Q0.1继续保持得电状态;按下停止按钮,常开触点I0.2闭合,复位指令被执行,线圈Q0.1失电,当I0.2断开后,线圈Q0.1继续保持失电状态。

互锁电路

有些情况下,两个或多个继电器不能同时输出,为了避免它们同时输出,往往相互将自身的常闭触点串在对方的电路中,这样的电路就是互锁电路。

互锁电路

按下正向启动按钮,常开触点I0.0闭合,线圈Q0.0得电并自锁,其常闭触点Q0.0断开,这时即使I0.1接通,线圈Q0.1也不会动作;

按下反向启动按钮,常开触点I0.1闭合,线圈Q0.1得电并自锁,其常闭触点Q0.1断开,这时即使I0.0接通,线圈Q0.0也不会动作;

按下停止按钮,常闭触点I0.2断开,线圈Q0.0、Q0.1均失电。

延时断开电路

控制要求

当输入信号有效时,立即有输出信号;而当输入信号无效时,输出信号要延时一段时间后再停止。

解决方案

延时断开电路

案例解析

当按下启动按钮,I0.2接通,Q0.0立即有输出并自锁,当按下启动按钮松开后,定时器T38开始定时,延时3s后,Q0.0断开,且T38复位。

延时接通/断开电路

当输入信号有效,延时一段时间后输出信号才接通;当输入信号无效,延时一段时间后输出信号才断开。

解决方案

延时接通/断开电路

案例解析

当I0.1接通后,定时器T40开始计时,6s后T40常开触点闭合,断电延时定时器T41通电,其常开触点闭合,Q0.1有输出;当I0.1断开后,断电延时定时器T41开始定时,5s后,T41定时时间到,其常开触点断开,线圈Q0.1的状态由接通到断开。

长延时电路

在S7-200 SMART PLC中,定时器最长延时时间为3276.7s,如果需要更长的延时时间,则应该考虑多个定时器、计数器的联合使用,以扩展其延时时间。

01

应用定时器的长延时电路

简介

该解决方案的基本思路是利用多个定时器的串联,来实现长延时控制。定时器串联使用时,其总的定时时间等于各定时器定时时间之和即T=T1+T2。

应用定时器的长延时电路

案例解析

按下启动按钮,I0.0接通,线圈M0.1得电,其常开触点闭合,定时器T38开始定时,200s后T38常开触点闭合,T39开始定时,100s后T39常开触点闭合,线圈Q0.1有输出。I0.0从接通到Q0.1接通总共延时时间=200s+100s=300s。

02

应用计数器的长延时电路

简介

只要提供一个时钟脉冲信号作为计数器的计数输入信号,计数器即可实现定时功能。其定时时间等于时钟脉冲信号周期乘以计数器的设定值即T=T1Kc,其中T1为时钟脉冲周期,Kc为计数器设定值,时钟脉冲可以由PLC内部特殊标志位存储器产生如SM0.4(分脉冲)、SM0.5(秒脉冲),也可以由脉冲发生电路产生。下面是含有1个计数器的长延时电路。

应用计数器的长延时电路

案例解析

本程序将SM0.5产生周期为1s的脉冲信号加到CU端,当按下起动按钮I0.0闭合,线圈M10.0得电并自锁,其常开触点闭合,当C0累计到300个脉冲后,C0常开触点动作,线圈Q0.1接通;I0.0从闭合到Q0.1动作共计延时300×1s=300s。

03

应用定时器和计数器组合的长延时电路

简介

该解决方案的基本思路是将定时器和计数器连接,来实现长延时,其本质是形成一个等效倍乘定时器。

应用定时器和计数器组合的长延时电路

案例解析

网络1和网络2形成一个50s自复位定时器,该定时器每50s接通一次,都会给C1一个脉冲,当计数到达预置值10时,计数器常开触点闭合,Q0.1有输出。从I0.1接通到Q0.1有输出总共延时时间为50s×10=500s。

脉冲发生电路

01

由SM0.4和SM0.5构成的脉冲发生电路

SM0.4和SM0.5构成的脉冲发生电路最为简单,SM0.4和SM0.5是最为常用的特殊内部标志位存储器,SM0.4为分脉冲,在一个周期内接通30s断开30s,SM0.5为秒脉冲,在一个周期内接通0.5s断开0.5s。

由SM0.4和SM0.5构成的脉冲发生电路

02

单个定时器构成的脉冲发生电路

单个定时器构成的脉冲发生电路

单个定时器构成的脉冲发生电路的脉冲周期可调,通过改变T37的预置值,从而改变脉冲的延时时间,进而改变脉冲的发生周期。当按下起动按钮时,I0.1闭合,线圈M0.1接通并自锁,M0.1的常开触点闭合,T37计时,0.5s后T37定时时间到其线圈得电,其常开触点闭合,Q0.1接通,当T37常开触点接通的同时,其常闭触点断开,T37线圈断电,从而Q0.1失电,接着T37在从0开始计时,如此周而复始会产生间隔为1s的脉冲,直到按下停止按钮,才停止脉冲发生。

03

多个定时器构成的脉冲发生电路

多个定时器构成的脉冲发生电路

当按下启动按钮时,I0.1闭合,线圈M0.1接通并自锁,M0.1的常开触点闭合,T37计时,2s后T37定时时间到其线圈得电,其常开触点闭合,Q0.1接通,与此同时T38定时,3秒后定时时间到,T38线圈得电,其常闭触点断开,T37断电其常开触点断开,Q0.1和T38线圈断电,T38的常闭触点复位,T37又开始定时,如此反复,会发出一个个脉冲。

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本文作者/ 韩相争

沈阳德恒装备研发部电气工程师

工控畅销书作者

长期从事自动化工程设计和技术研究,取得发明和实用新型专利多项,近年来独著工控类书籍多部,《彻底学会S7-200 SMART PLC》、《西门子PLC、触摸屏、变频器、组态软件一本通》、《西门子S7-200 SMART PLC编程技巧与案例》和《三菱FX系列PLC编程速成全图解》等,两部书籍获中国石油化工联合会优秀出版物一、二等奖,其作品长居PLC排行榜前列,且以图文并茂和实用性广受读者好评。

责编:银河铁道

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