西門子PLC編程實(shí)例：運(yùn)料小車控制系統(tǒng)

前面和大家一起進(jìn)行了西門子PLC的一些基礎(chǔ)知識及編程元件的學(xué)習(xí)，下面和大家一起探討一下具體應(yīng)用程序的編寫方法，我們以運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的編程方法為例進(jìn)行講解。

運(yùn)料車主要用于搬運(yùn)加工工件，在工礦企業(yè)的生產(chǎn)車間是比較常見的運(yùn)輸設(shè)備。運(yùn)料車由三相交流異步電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。其運(yùn)動方向的改變主要是通過電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。控制系統(tǒng)正常運(yùn)行時，一般設(shè)為連續(xù)運(yùn)行（自動控制）狀態(tài)。但在調(diào)試系統(tǒng)或設(shè)備維修過程中，往往需把系統(tǒng)設(shè)為點(diǎn)動控制（手動控制），所以運(yùn)料車的控制實(shí)際上就是電動機(jī)點(diǎn)動、連續(xù)正反轉(zhuǎn)控制。

運(yùn)料車由三相交流異步電動機(jī)拖動，可左右運(yùn)行，如圖1所示。具體控制要求如下：

圖 1

1、點(diǎn)動控制時，按點(diǎn)動正轉(zhuǎn)按鈕，電動機(jī)正轉(zhuǎn)點(diǎn)動運(yùn)行，運(yùn)料車左行；按點(diǎn)動反轉(zhuǎn)按鈕，電動機(jī)反轉(zhuǎn)點(diǎn)動運(yùn)行，運(yùn)料車右行。

2、連續(xù)控制時，按正轉(zhuǎn)按鈕，電動機(jī)連續(xù)正轉(zhuǎn)，運(yùn)科車連續(xù)左行；按反轉(zhuǎn)按鈕，電動機(jī)連續(xù)反轉(zhuǎn)，運(yùn)料車連續(xù)右行；按停止按鈕，運(yùn)料車隨時停止。

3、運(yùn)料車應(yīng)有軟、硬件互鎖控制功能

要求用前面已經(jīng)學(xué)過的編程元件和方法試著編寫PLC控制編程（梯形圖）：

（1）用觸點(diǎn)線圈指令編程；

（2）用置位復(fù)位指令編程;

（3）用跳轉(zhuǎn)與跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令編程。

一、設(shè)計電氣原理圖

1、選擇電器元件及PLC型號

輸入信號：點(diǎn)動正轉(zhuǎn)按鈕1個、點(diǎn)動反轉(zhuǎn)按鈕1個、連續(xù)正轉(zhuǎn)按鈕1個、連續(xù)反轉(zhuǎn)按紐1個、停止按鈕1個，輸入信號共5個，要占用5個輸入端子，所以PLC輸入至少需5點(diǎn)。（這里說明一下，限位因篇幅的原因，不做考慮）。

輸出信號：正轉(zhuǎn)接觸器1個、反轉(zhuǎn)接觸器1個，占用PLC兩個輸出端子，所以PLC輸出至少需2點(diǎn)。查西門子PLC用戶手冊可知，CPU221主機(jī)輸入6點(diǎn)、輸出4點(diǎn)，能滿足實(shí)際需求的輸入5點(diǎn)輸出2點(diǎn)的要求。因PLC控制電動機(jī)，所以繼電器輸出型的PLC就能滿足要求，選擇CPU221繼電器輸出型的PLC即可。

2、設(shè)計電氣原理圖

電氣原理圖見圖2所示。

圖 2

二、控制程序設(shè)計

1、用觸點(diǎn)指令編程

運(yùn)料車的控制要求既有點(diǎn)動又有連續(xù)正反轉(zhuǎn)控制功能， 用中間繼電器進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換后就很較易實(shí)現(xiàn)要求，如圖3所示，網(wǎng)絡(luò)1、網(wǎng)絡(luò)3實(shí)現(xiàn)了既能點(diǎn)動又能連續(xù)的正轉(zhuǎn)控制，網(wǎng)絡(luò)2、網(wǎng)絡(luò)4實(shí)現(xiàn)了既能點(diǎn)動又能連續(xù)的反轉(zhuǎn)控制。

圖 3

2、用置位復(fù)位指令編程

用置位位復(fù)位指令編程也可以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)連續(xù)控制，其運(yùn)行程序如圖4（1）所示。

圖 4（1）

點(diǎn)動控制不能用置位復(fù)位指令，只能用觸點(diǎn)線圈指令編程，既有點(diǎn)動、又有連續(xù)控制功能的電動機(jī)運(yùn)行程序如圖4（2）所示。

圖 4（2）

3、用跳轉(zhuǎn)與跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令編程

前面用5個按鈕實(shí)現(xiàn)運(yùn)料車點(diǎn)動，連續(xù)啟停控制，其實(shí)點(diǎn)動、連續(xù)控制方式也可用旋轉(zhuǎn)開關(guān)進(jìn)行方式選擇，這時正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停止按鈕仍需要，電氣原理圖稍有變化。輸入信號：旋鈕開關(guān)1個，正轉(zhuǎn)啟動校鈕1個，反轉(zhuǎn)啟動按鈕1個，停止按鈕1個，輸入至少需4點(diǎn)。輸出信號同前，正反轉(zhuǎn)接觸器線圈各1個，至少需2點(diǎn)。仍選擇CPU221 （輸入6點(diǎn)，輸出4點(diǎn)）繼電器輸出型。

電氣原理圖可在圖1的基礎(chǔ)上稍作修改，輸入信號少用個按鈕， 在此不再重畫電氣原理圖，程序中I0.3假設(shè)接通為點(diǎn)動，斷開為連續(xù)，控制程序如圖5所示。

圖 5

前面也提到過，任何一個實(shí)際控制程序，可以用不同的方法來進(jìn)行編寫。究竟什么樣的程序是合適的，就要看程序是不是編寫簡單、維護(hù)起來方便，還有就是運(yùn)行可靠，盡量減少冗余。

審核編輯：湯梓紅