PLC基本控制线路优化方案

PLC控制线路类型很多，有的看上去电器元件繁多、结构也复杂，但实际上大多数线路都由以下基本控制线路组成。

1.起动、自锁和停止控制

自锁是指依靠接触器线圈得电后，利用自身的常开辅助触点保持回路的接通状态，一般对象是对自身回路的控制。如把常开辅助触点与起动按钮并联，这样，当起动按钮按下，接触器动作，常开辅助触点闭合，接通状态保持，此时再松开起动按钮，接触器也不会失电断开。

一般来说，在起动按钮和常开辅助触点并联之外，还要再串联一个按钮，起停止作用。点动工作中作起动用的选择常开触点，做停止用的选常闭触点。

起动、自锁和停止控制是PLC最基本的控制功能。起动、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。

线圈驱动指令OUT的功能是将输出线圈与右母线连接，它是—种很常用的指令。用线圈驱动指令实现起动、自锁和停止控制的PLC线路和梯形图如图5-32所示。

图5-32 采用线圈驱动指令实现起动、自锁和停止控制线路和梯形图

采用置位与复位指令（SET、RST）实现起动、自锁和停止控制的PLC线路如图5-32a所示，梯形图如图5-33所示。

2.顺序控制

所谓顺序控制，就是按照预定的受控执行机构动作的顺序及相应的转步条件，一步一步地进行自动控制，其受控设备通常是动作顺序不变或相对固定的生产机械。因此顺序控制又称为步进控制。

图5-33 采用置位与复位指令（SET、RST）来实现起动、自锁和停止控制梯形图

这种控制系统的转步主令信号大多数是行程开关（包括有触点或无触点行程开关、光电开关、干簧管开关、霍尔元件开关等位置检测开关），有时也采用压力继电器、时间继电器之类的信号转换元件作为某些步的转步主令信号。

为了使顺序控制系统工作可靠，通常采用步进式顺序控制电路结构。所谓步进式顺序控制，是指控制系统的任一程序步（以下简称步）的得电必须以前一步的得电并且本步的转步主令信号已发出为条件。对生产机械而言，受控设备任一步的机械动作是否执行，取决于控制系统前一步是否已有输出信号及其受控机械动作是否已完成。若前一步的动作未完成，则后一步的动作无法执行。这种控制系统的互锁严密，即便转步主令信号元件失灵或出现误操作，亦不会导致动作顺序错乱。

采用多定时器组合顺序控制电动机的控制线路与梯形图如图5-34所示。它可以实现的功能是：按下起动按钮后电动机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。

图5-34 采用多定时器组合顺序控制电动机的控制线路与梯形图

3.点动与连续控制(www.xing528.com)

在生产实际中，有的生产机械需要点动控制；有的生产机械既需要连续控制，又需要点动控制。点动与连续的主要区别是控制电器能否自锁，点动控制加入自锁后就可以连续运行。如需要在连续状态和点动状态两者间进行选择时，须采用联锁电路。

电动机正、反转联锁控制线路如图5-35所示。按下正转按钮SB1，正转触点X000闭合，使得线圈Y000得电→Y000自锁触点闭合，Y000联锁触点断开，Y000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（由误操作SB₂引起）时，也无法得电，实现联锁控制；Y000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。

图5-35 电动机正、反转联锁控制线路与梯形图

按下反转按钮SB₂，反转触点X001闭合，线圈Y001得电，其工作过程与正转时相似，不同的是Y001端子与COM端子间的内部机械动作触点闭合，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。

按下停止按钮SB₃，两个常闭触点X002均断开，致使线圈Y000、Y001和接触器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.循环控制

PLC循环控制是指PLC在执行程序时，从上至下按顺序扫描执行，条件满足的执行，条件不满足跳过。PLC对程序是一遍一遍地反复扫描的，所以一旦程序中的条件发生变化，PLC可以很快做出相应的反应。交通信号灯循环控制、喷泉控制是PLC控制技术中的经典应用，其控制线路如图5-36、图5-37所示。

图5-36 交通信号灯循环控制线路图

当按下启动按钮SB1后，南北红灯亮25s，在南北红灯亮25s的时间里，东西绿灯先亮20s再以1次/s的频率闪烁3次，接着东西黄灯亮2s，25s后南北红灯熄灭，熄灭时间维持30s，在这30s的时间里，东西红灯一直亮，南北绿灯先亮25s，然后以1次/s频率闪烁3次，接着南北黄灯亮2s。以后循环该过程。按下停止按钮SB₂后，所有的灯都熄灭。

图5-37 喷泉控制线路图

三组喷头由电动机A、B、C控制，电动机运转，喷头有喷水；电动机停转，喷头停止喷水。图5-38为A、B、C三组喷头工作时序图。

当按下起动按钮SB1后，A组喷头先喷5s后停止，然后B、C组喷头同时喷，5s后，B组喷头停止、C组喷头继续喷5s再停止，而后A、B组喷头喷7s，C组喷头在这7s的前2s内停止，后5s内喷水，接着A、B、C三组喷头同时停止3s，以后重复前述过程。按下停止按钮SB2后，三组喷头同时停止喷水。

图5-38 A、B、C三组喷头工作时序图