PLC可以方便地實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、保持和停止的控制。在很多工業(yè)生產(chǎn)中,根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求,經(jīng)常需要使兩臺(tái)或更多臺(tái)電動(dòng)機(jī)按照一定的時(shí)間順序啟動(dòng)。例如壓縮機(jī)或某些機(jī)床工作時(shí),必須先啟動(dòng)油泵電動(dòng)機(jī)給潤滑系統(tǒng)提供足夠的潤滑油,一定時(shí)間間隔后啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)工作,再過一定時(shí)間間隔后啟動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)工作。另外,銑床工作時(shí),在主軸旋轉(zhuǎn)后,工作臺(tái)方可移動(dòng)。同時(shí),在一些設(shè)備的加工中,也要求加工設(shè)備按照一定的工步依次加工,在一個(gè)工步完成后可以自動(dòng)切換到下一個(gè)工步。在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過繼電器控制線路來實(shí)現(xiàn)所要求的順序控制。考慮到啟動(dòng)(停止)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的啟動(dòng)(停止)電流,一般要求錯(cuò)開時(shí)間啟動(dòng)(停止)。
一、多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟/停的工作原理
順序啟/停控制線路有順序啟動(dòng)、同時(shí)停止控制線路,順序啟動(dòng)、順序停止控制線路,以及順序啟動(dòng)、逆序停止控制線路。圖7-28所示為順序啟/停控制線路,接觸器KM1、KM2分別控制電動(dòng)機(jī)M1和M2。
圖7-28 電動(dòng)機(jī)順序啟/停控制線路
(a)順序啟動(dòng)、同時(shí)停止;(b)順序啟動(dòng)、順序停止;(c)順序啟動(dòng)、逆序停止
圖7-28 (a)為順序啟動(dòng)、同時(shí)停止控制線路。在該線路中,只有接觸器KM1先得電吸合后,接觸器KM2才能得電,即M1先啟動(dòng),M2后啟動(dòng)。按下停止按鈕SB1時(shí),KM1和KM2同時(shí)失電,即M1和M2同時(shí)停轉(zhuǎn)。
圖7-28 (b)為順序啟動(dòng)、順序停止控制線路。在該線路中,當(dāng)KM1得電吸合后,KM2才能得電,即M1先啟動(dòng),M2后啟動(dòng)。斷電時(shí),KM1先復(fù)位,KM2后復(fù)位,即先停M1后停M2。
圖7-28 (c)為順序啟動(dòng)、逆序停止控制線路。在該線路中,啟動(dòng)時(shí),KM1、KM2先后得電,即M1先啟動(dòng)M2后啟動(dòng)。斷電時(shí),KM2、KM1先后復(fù)位,即按照先M2后M1的順序停車。
順序啟停控制線路的控制規(guī)律是:把控制電動(dòng)機(jī)先啟動(dòng)的接觸器動(dòng)合觸點(diǎn),串聯(lián)在控制電動(dòng)機(jī)后啟動(dòng)的接觸器線圈電路中,用多個(gè)停止按鈕控制電動(dòng)機(jī)的順序停止,或者將先停的接觸器動(dòng)合觸點(diǎn)與后停的停止按鈕并聯(lián)即可。
二、利用順序控制繼電器指令實(shí)現(xiàn)順序啟/停
本實(shí)例通過順序控制繼電器指令實(shí)現(xiàn)對四臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4的順序啟動(dòng)和順序停車控制。啟/停的順序?yàn)镸1→M2→M3→M4,其控制線路見圖7-28 (b),要求順序啟動(dòng)時(shí)的時(shí)間間隔為30s,順序停車的時(shí)間間隔為10s。
1.輸入/輸出信號(hào)分析
輸入信號(hào):啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行和停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行各需1個(gè)按鈕,共有2個(gè)按鈕,需2個(gè)輸入端子。
輸出信號(hào):控制4臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,需4個(gè)接觸器,共需4個(gè)輸出端子。
2.PLC輸入/輸出分配表
根據(jù)圖7-28 (b)所述的控制原理,結(jié)合四臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)、順序停車控制的要求,可設(shè)計(jì)如表7-4所示的PLC輸入/輸出分配表。
表7-4 PLC輸入/輸出分配表
3.PLC選型
根據(jù)表7-4所示的PLC控制系統(tǒng)輸入/輸出信號(hào)情況,參看第2章表2-1 S7-200 CPU系列產(chǎn)品主要性能指標(biāo),本實(shí)例中可以選用S7 - 200系列PLC中的CPU224作為控制主機(jī)。
4.PLC的硬件接線圖
根據(jù)表7-4所示的PLC輸入/輸出信號(hào)地址分配表,可畫出如圖7-29所示的PLC控制的硬件接線圖。
圖7-29 PLC的I/O接線圖
5.編寫程序
根據(jù)順序啟/停控制的要求,其梯形圖如圖7-30所示。
圖7-30 利用順序控制繼電器控制四臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟/停控制梯形圖
三、利用移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)順序啟/停
要求四臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的順序?yàn)镸1→M2→M3→M4,停止的順序?yàn)镸4→M3→M2→M1,其控制線路見圖7-28 (c)。要求順序啟動(dòng)時(shí)的時(shí)間間隔為30s,順序停止的時(shí)間間隔為10s。輸入/輸出分配表如表7-4所示,PLC的I/O接線圖如圖7-29所示,四臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟、停利用移位寄存器指令設(shè)計(jì)梯形圖,如圖7-31所示。
圖7-31 利用移位寄存器控制四臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟/停控制梯形圖