电气控制技术 第二版 电气控制技术 第8章.ppt

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1、第8章开关量控制系统梯形图程序设计方法本章导言程序设计是PLC完成电气系统控制功能最重要一步，科学合理的设计是系统满足生产要求、长期稳定工作的重要保障。本章介绍PLC开关量控制系统设计的内容、步骤及设计方法。8.1梯形图的经验设计方法开关量控制系统是以电路的接通和断开两种状态作为状态变量的控制系统，继电器控制系统就是典型的开关量控制系统。可以用设计继电器电路图的方法来设计比较简单的数字量控制系统的梯形图，即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，增加一些中间编程

2、元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果也不是惟一的，设计的时间、质量与设计者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法叫做经验设计法，它可以用于较简单的梯形图（如手动程序）的设计。下面先介绍经验设计法中一些常用的基本电路。8.1.1启动、保持和停止电路启动、保持和停止电路（简称为启保停电路）是最常用的一种电路控制方式，该电路在梯形图中的应用很广，如图8-1所示。图中的启动信号I0.0和停止信号I0.1（例如启动按钮和停止按钮提供的信号）持续为ON的时间一般都很短，这种

3、信号称为短信号。启保停电路最主要的特点是具有“记忆”功能，按下启动按钮，I0.0的常开触点接通，如果这时未按停止按钮，I0.1的常闭触点接通，Q0.0的线圈“通电”，它的常开触点同时接通。放开启动按钮，I0.0的常开触点断开，“能流”经Q0.0的常开触点和I0.1的常闭触点流过Q0.0的线圈，Q0.0仍为ON，这就是所谓的“自锁”或“自保持”功能。按下停止按钮，I0.1的常闭触点断开，使Q0.0的线圈“断电”，其常开触点断开，以后即使放开停止按钮，I0.1的常闭触点恢复接通状态，Q0.0的线圈仍然“断电”。在实际电路中，启动信号和停止信号可

4、能由多个触点组成的串并联电路提供。图8-1启保停电路8.1.2延时接通/断开电路图8-2中的电路用I0.0控制Q0.1，I0.0的常开触点接通后，T37开始定时，9s后T37的常开触点接通，使Q0.1变为ON，I0.0为ON时其常闭触点断开，使T38复位。I0.0变为OFF后T38开始定时，7s后T38的常闭触点断开，使Q0.1变为OFF，T38亦被复位。图8-2延时接通/断开电路8.1.3定时范围的扩展S7-200的定时器的最长定时时间为3276.7s，如果需要更长的定时时间，可使用如图8-3所示的电路。I0.2为OFF时，100ms定时

5、器T37和计数器C4处于复位状态，它们不能工作。I0.2为ON时，其常开触点接通，T37开始定时，60s后T37的定时时间到，其当前值等于设定值，它的常闭触点断开，使它自己复位，复位后T37的当前值变为0，同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新“通电”又开始定时，T37将这样周而复始地工作，直到I0.2变为OFF。从上面的分析可知，图8-3中最上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等于T37的设定值（60s）。T37产生的脉冲送给C4计数，计满60个数（即1h）后，C4的当前值等于设定值60，它的常开触点闭合。设T37和C4的设定值分

6、别为KT和KC，对于100ms定时器总的定时时间为T=0.1KTKC（s）图8-3定时范围的扩展电8.1.4闪烁电路图8-4中I0.0的常开触点接通后，T37的IN输入端为1状态，T37开始定时。2s后定时时间到，T37的常开触点接通，使Q0.0变为ON，同时T38开始定时。3s后T38的定时时间到，它的常闭触点断开，使T37的IN输入端变为0状态，T37的常开触点断开，使Q0.0变为OFF，同时使T38的IN输入端变为0状态，其常闭触点接通，T37又开始定时，以后Q0.0的线圈将这样周期性地“通电”和“断电”，直到I0.0变为OFF。Q0

7、.0线圈“通电”和“断电”的时间分别等于T38和T37的设定值。闪烁电路实际上是一个具有正反馈的振荡电路，T37和T38的输出信号通过它们的触点分别控制对方的线圈，形成了正反馈。特殊存储器位SM0.5的常开触点可提供周期为1s、占空比为0.5的脉冲信号，可以用它来驱动需要闪烁的指示灯。图8-4闪烁电路8.1.5小车自动往返运动的梯形图设计图8-5是三相异步电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图，其中KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器。用KM1和KM2的主触点改变进入电动机的三相电源的相序，即可改变电动机的旋转方向。图

8、中的FR是热继电器，在电动机过载时，它的常闭触点断开，使KM1或KM2的线圈断电，电动机停转。图8-5三相异步电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图按下右行启动按钮SB2或左