梯形圖基本電路

第三節(jié)梯形圖基本電路起動、保持和停止三相交流異步電動機定時器/計數(shù)器應(yīng)用程序搶答器常閉觸點輸入信號處理梯形圖設(shè)計法：經(jīng)驗設(shè)計法，繼電器電路圖設(shè)計法1、起動、保持和停止電路起動信號X1，停止信號X2持續(xù)ON的時間很短，稱短信號。當(dāng)X1為ON（起動），X2為OFF時，Y1線圈為ON，Y1常開觸點接通，電路自鎖保持。此時，X1變?yōu)镺FF，電路仍接通。當(dāng)X2為ON時，Y1線圈斷電，常開觸點斷開，電路斷開（停止）。此時，X2為OFF，電路仍斷開。實際電路中，起動信號和停止信號可能由多個觸點組成的串、并聯(lián)電路提供。2、三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路KM1、KM2分別為控制正、反轉(zhuǎn)運行的交流接觸器，KM1、KM2的主觸點改變進入電動機的三相電源相序，改變電機轉(zhuǎn)向。FR是手動復(fù)位的熱繼電器，電機過熱時其常閉觸點斷開，使KM1、KM2線圈斷電，電機停轉(zhuǎn)。梯形圖中，用兩個起保停電路來分別控制電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。Y0、Y1的常閉觸點分別與對方線圈串聯(lián)，保證它們不會同時為ON，稱互鎖電路。X0、X1的常閉觸點接入對方的回路，稱按鈕互鎖電路。設(shè)電機在正轉(zhuǎn)，改成反轉(zhuǎn)時，可不按停止按鈕SB1，直接按反轉(zhuǎn)按鈕SB3 ，X1常閉觸點斷開Y0線圈。梯形圖中的互鎖和按鈕互鎖電路只能保證輸出模塊中與Y0、Y1對應(yīng)的硬件繼電器的觸點不會同時接通，但不能保證控制電機的主觸點由于電弧熔焊等故障，不能正常斷開時，造成三相短路的事故。3、定時器、計數(shù)器應(yīng)用程序定時器范圍的擴展閃爍電路延時接通/斷開電路定時器范圍的擴展

FX系列的定時器最長定時時間為3276.7s，如需更長定時時間，可采用定時擴展。第一種方法是T+C；第二種方法是接力定時：T1+T2+T3+T4（P55圖4-35）。X2為ON，其常開觸點為ON，T0開始定時，60s后T0定時時間到，T0常閉觸點斷開，自已復(fù)位，同時T0常開觸點為ON，使自已線圈重新通電定時，T0周而復(fù)始工作，直到X2為OFF，最上面一行電路是一個脈沖信號發(fā)生器，脈沖周期等于T0為設(shè)定值（60s）。T0產(chǎn)生的脈沖列送給C0計數(shù)，計滿60個數(shù)（1h）后，C0當(dāng)前值等于設(shè)定值60，其常開觸點閉合。T=0.1KTKC(s)閃爍電路T0、T1均為OFF，X0為常開觸點接通，T0線圈通電，2S后定時時間到，T0常開觸點接通，Y0變?yōu)镺N，同時T1的線圈通電，開始定時；3s后T1定時時間到，其常閉觸點斷開，T0線圈斷電，Y0斷電。Y0的線圈周期性地通電和斷電，直到X0變?yōu)镺FF，Y0的通/斷時間分別為T1/T0的設(shè)定值。延時接通/斷開電路X0控制Y1，X0的常開觸點接通后，T0開始定時，9s后T0常開觸點接通，Y1變?yōu)镺N，X0為ON時其常閉觸點斷開，使T1復(fù)位，X0變?yōu)镺FF后，T1開始定時，7s后T1的常閉觸點斷開，使Y1變?yōu)镺FF，T1被復(fù)位。即延時9秒接通，延時7秒斷開。搶答器異步電動機Y/△啟動控制

問題的提出：由電機及拖動基礎(chǔ)可知，三相交流異步電動機起動時電流較大，一般是額定電流的（5～7）倍。故對于功率較大的電動機，應(yīng)采用降壓起動方式，Y/△降壓起動是常用的方法之一。

起動時，定子繞組首先接成星形，待轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時，再將定子繞組的接線換成三角形，電動機便進入全電壓正常運行狀態(tài)。圖1（a），（b）為繼電器—接觸器實現(xiàn)的Y/△降壓控制電路。

異步電動機Y/△降壓起動控制電路它是根據(jù)起動過程中的時間變化，利用時間繼電器來控制Y/△的換接的。由（a）圖知，工作時，首先合上閘刀開關(guān)QS，當(dāng)接觸器KM1及KM3接通時，電動機Y形起動。當(dāng)接觸器KM1及KM2接通時，電動機△形運行。圖（b）為控制電路，其工作過程分析如下:線路中KM2和KM3的常閉觸點構(gòu)成電氣互鎖，保證電動機繞組只能接成一種形式，即Y形或△形，以防止同時連接成Y形及△形而造成電源短路。異步電動機Y/△啟動控制

二、硬件配置

本模塊所需的硬件及輸入/輸出端口分配如圖所示。由圖可見：本模塊除可編程控制器之外，還增添了部分器件，其中，SB1為停止按鈕，SB2為起動按鈕，F(xiàn)R為熱繼電器的常開觸點，KM1為主電源接觸器，KM2為△形運行接觸器，KM3為Y形起動接觸器。

二、軟件設(shè)計工作過程分析如下：按下啟動按鈕SB2時，輸入繼電器X0的常開觸點閉合，并通過主控觸點（M100常開觸點）自鎖，輸出繼電器Y1接通，接觸器KM3得電吸合，接著Y0接通，接觸器KM1得電吸合，電動機在Y形接線方式下起動；同時定時器T0開始計時，延時8秒后T0動作,使Y1斷開，Y1斷開后，KM3失電，互鎖解除，使輸出繼電器Y2接通，接觸器KM2得電，電動機在△形接線方式下運行。0LDX01ORM1002ANIX13ANIX24MCN0M1007LDIT08ANIY29OUTY110LDY111ORY012OUTY013LDIY214OUTY0K8017LDIY118OUTY219MCRN021END

(b)指令表

實驗實驗一：搶答器實驗實驗二：電機Y-△啟動實驗梯形圖設(shè)計法：

1、經(jīng)驗設(shè)計法2、繼電器電路圖設(shè)計法

1、經(jīng)驗設(shè)計法在PLC發(fā)展初期，沿用了設(shè)計繼電器電路圖的方法來設(shè)計梯形圖，在一些典型電路基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和輔助觸點，才能得到一個較滿意的結(jié)果。經(jīng)驗設(shè)計法沒有普遍的規(guī)律可遵循，具有很大的試探性和隨意性，結(jié)果不是惟一的，設(shè)計所用的時間、設(shè)計的質(zhì)量與設(shè)計者的經(jīng)驗有很大關(guān)系。用于較簡單的梯形圖設(shè)計。例1：送料小車自動控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計控制要求：送料小車在限位開關(guān)X4處裝料，10s后裝料結(jié)束,開始右行，碰到x3后停下來卸料，15s后左行,碰到x4后又停下來裝料，不停地循環(huán)，直到按下停止按鈕X2，X0，X1分別用來起動小車右行和左行。為使小車自動停止，將X3，X4常閉觸點分別與Y0，Y1線圈串聯(lián)。為使小車自動起動，將控制裝、卸料延時的定時器T0和T1常開觸點，分別與手動起動右行和左行的X0、X1常開觸點并聯(lián)，用兩個限位開關(guān)對應(yīng)的X4，X3常開觸點分別接通裝料、卸料電磁閥和相應(yīng)的定時器，設(shè)小車在起動時是空車，按下左行起動按鈕X1，小車開始左行，碰到左限位開關(guān)，X4常閉觸點為斷開（OFF），使Y1斷開，小車停止運行。X4常開觸點接通（ON），使Y2，T0的線圈通電，開始裝料和延時，10s后T0常閉觸點閉合，Y0通電，小車右行；小車離開左限位開關(guān)X4后，X4變?yōu)镺FF狀態(tài)，Y2，T0失電，停止裝料，T0復(fù)位；右行和卸料過程基本相同；如果按停止按鈕X2，小車將停止運行，系統(tǒng)停止工作。2、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法為了便于工廠電氣技術(shù)員和電工使用，采用梯形圖語言編程；當(dāng)用PLC改造繼電器控制系統(tǒng)時，根據(jù)原來的繼電器電路圖設(shè)計梯形圖顯然是一條捷徑；老繼電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期使用和驗證，能完成系統(tǒng)控制要求，只要將繼電器控制電路圖譯成梯形圖，用軟元件代替硬元件。這種改造并沒改變系統(tǒng)原來的外部特性，（控制面板及上面的器件可不變）對操作工人來說，系統(tǒng)可靠性提高了，但操作習(xí)慣未變，減少硬件改造費用及改造工作量。基本方法：將PLC看成一個繼電器控制系統(tǒng)中的控制箱，PLC外部接線描述的是該控制箱的外部接線，梯形圖是該控制箱的內(nèi)部“線路圖”，梯形圖中的X，Y元件是控制箱與外部世界聯(lián)系的“中間