不同的電動(dòng)機控制方式不同、系統中選用部件不同、部件間的組合方式以及數量的選用不同，最終PLC控制方式也有所不同，我們需要一些案例來(lái)看懂電動(dòng)機控制系統中PLC的梯形圖和語(yǔ)句表。
三相交流感應電動(dòng)機連續控制電路中的PLC梯形圖和語(yǔ)句表三相交流感應電動(dòng)機連續控制線(xiàn)路基本上采用了交流繼電器、接觸器的控制方式，該種控制方式具有可靠性低、線(xiàn)路維護困難等缺點(diǎn)，將直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。由此，很多生產(chǎn)型企業(yè)中采用PLC控制方式對其進(jìn)行控制。
圖1所示為三相交流感應電動(dòng)機連續控制電路的原理圖。該控制電路采用三菱FX2N系列PLC，電路中PLC控制I/O分配表見(jiàn)表1。
圖1 三相交流感應電動(dòng)機連續控制電路的原理圖
表1 三相交流感應電動(dòng)機連續控制電路中PLC控制I/O分配表
由圖1可知，通過(guò)PLC的I/O接口與外部電氣部件進(jìn)行連接，提高了系統的可靠性，并能夠有效地降低故障率，維護方便。當使用編程軟件向PLC中寫(xiě)入的控制程序，便可以實(shí)現外接電器部件及負載電動(dòng)機等設備的自動(dòng)控制了。想要改動(dòng)控制方式時(shí)，只需要修改PLC中的控制程序即可，大大提高調試和改裝效率。
圖2所示為三相交流感應電動(dòng)機三菱FX2N系列PLC連續控制梯形圖及語(yǔ)句表。
圖2 三相交流感應電動(dòng)機三菱FX2N系列PLC連續控制梯形圖及語(yǔ)句表
根據梯形圖識讀該PLC的控制過(guò)程，首先可對照PLC控制電路和I/O分配表，在梯形圖中進(jìn)行適當文字注解，然后再根據操作動(dòng)作具體分析起動(dòng)和停止的控制原理。
1．三相交流感應電動(dòng)機連續控制線(xiàn)路的起動(dòng)過(guò)程
圖3所示為PLC連續控制下三相交流感應電動(dòng)機的起動(dòng)過(guò)程。
圖3 PLC連續控制下三相交流感應電動(dòng)機的起動(dòng)過(guò)程
1 當按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí)，其將PLC內的X1置“1”，即常開(kāi)觸點(diǎn)X1閉合。
1→2 輸出繼電器Y0線(xiàn)圈得電，控制PLC外接交流接觸器KM線(xiàn)圈得電。
→2-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Y0閉合，實(shí)現自鎖功能；
→2-2 控制運行指示燈Y1的常開(kāi)觸點(diǎn)Y0閉合，Y1得電，運行指示燈RL點(diǎn)亮。
→2-3 控制停止指示燈Y2的常閉觸點(diǎn)Y0斷開(kāi)，Y2失電，停機指示燈GL熄滅。
注意
常開(kāi)觸點(diǎn)Y0閉合自鎖，主要是用來(lái)維持輸出繼電器Y0線(xiàn)圈一直處得電狀態(tài)，即使起動(dòng)按鈕斷開(kāi)，電動(dòng)機仍然會(huì )保持運行，因此起動(dòng)按鈕常采用點(diǎn)動(dòng)式開(kāi)關(guān)，按一下即可起動(dòng)，手松開(kāi)后電動(dòng)機仍然保持運行，有效降低起動(dòng)部件電氣損耗和安全性、可靠性。
2．三相交流感應電動(dòng)機連續控制線(xiàn)路的停止過(guò)程
當使用三菱FX2N系列PLC連續控制電路控制電動(dòng)機停止時(shí)，可按以下操作進(jìn)行：
按下停機按鈕SB2時(shí)，其將PLC內的X2置“0”，即常閉觸點(diǎn)X2斷開(kāi)，使得輸出繼電器Y0失電，該繼電器失電則會(huì )引起以下動(dòng)作：
輸出繼電器Y0失電后，相應的觸點(diǎn)動(dòng)作，即常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)Y0復位，Y1失電，Y2得電，運行指示燈RL熄滅，停機指示燈GL點(diǎn)亮。
PLC外接交流接觸器線(xiàn)圈KM失電。KM失電，主電路中的常開(kāi)觸點(diǎn)KM-1斷開(kāi)，電動(dòng)機停止運轉。
三相交流電動(dòng)機Y—△減壓起動(dòng)控制電路中的PLC梯形圖和語(yǔ)句表三相交流電動(dòng)機Y—△減壓起動(dòng)控制是指對較大容量的三相電動(dòng)機起動(dòng)時(shí)首先使其繞組Y形連接進(jìn)行起動(dòng)，再通過(guò)控制線(xiàn)路將其繞組連接為△進(jìn)行運轉的控制方式，在學(xué)習控制之前，我們首先了解一下什么是電動(dòng)機三相繞組的Y（星形）和△（三角形）接法，如圖4所示。
圖4 電動(dòng)機三相繞組的Y（星形）和△（三角形）接法
圖5所示為三相交流電動(dòng)機Y—△減壓起動(dòng)控制的PLC梯形圖和語(yǔ)句表，表2所列為其I/O地址分配表。
圖5 三相交流電動(dòng)機Y—△減壓起動(dòng)控制的PLC梯形圖和語(yǔ)句表
表2 三相交流電動(dòng)機Y—△減壓起動(dòng)控制中PLC控制I/O地址分配表
結合I/O地址分配表，首先了解該梯形圖或語(yǔ)句表中各觸點(diǎn)及符號表示的含義，并將梯形圖與語(yǔ)句表相結合分析。
1．三相交流電動(dòng)機Y—△減壓起動(dòng)的控制過(guò)程
圖6所示為按下起動(dòng)按鈕SB1后，三相交流電動(dòng)機繞組Y連接實(shí)現減壓起動(dòng)的控制過(guò)程。
圖6 三相交流電動(dòng)機繞組Y連接減壓起動(dòng)的控制過(guò)程
1 按下起動(dòng)按鈕SB1，將PLC程序中的輸入繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)I0.1置“1”，即常開(kāi)觸點(diǎn)I0.1閉合。
1→2 輸出繼電器Q0.0線(xiàn)圈得電。
→2-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.0閉合實(shí)現自鎖功能；
→2-2 控制定時(shí)器T37的常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.0閉合，定時(shí)器T37線(xiàn)圈得電，開(kāi)始計時(shí)；
→2-3 控制PLC外接電源供電主接觸器KM1線(xiàn)圈得電，帶動(dòng)KM1主觸點(diǎn)閉合，接通主電路供電電源。
1→3 輸出繼電器Q0.1線(xiàn)圈同時(shí)得電。
→3-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.1閉合實(shí)現自鎖功能；
→3-2 控制PLC外接Y接線(xiàn)方式接觸器KMY線(xiàn)圈得電，電動(dòng)機三相繞組Y連接，并啟動(dòng)運轉。
接下來(lái)，將三相交流電動(dòng)機繞組自動(dòng)切換為△連接運行，如圖7所示。
圖7 三相交流電動(dòng)機繞組自動(dòng)切換為△連接運行
1 當定時(shí)器T37的線(xiàn)圈得電開(kāi)始5s的計時(shí)時(shí)間達到后，相關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作。
→1-1 控制輸出繼電器Q0.1的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)T37斷開(kāi)，輸出繼電器Q0.1線(xiàn)圈失電；
→1-2 控制輸出繼電器Q0.2的延時(shí)閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)T37閉合。
1-1→2 輸出繼電器Q0.1線(xiàn)圈失電。
→2-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.1復位斷開(kāi)，解除自鎖；
→2-2 控制PLC外接Y接線(xiàn)接觸器KMY線(xiàn)圈失電，電動(dòng)機三相繞組取消Y連接方式。
1-2→3 輸出繼電器Q0.2線(xiàn)圈得電。
→3-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.2閉合，實(shí)現自鎖功能；
→3-2 控制定時(shí)器T37的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)Q0.2斷開(kāi)；
→3-3 控制PLC外接△接線(xiàn)接觸器KM△線(xiàn)圈得電，電動(dòng)機三相繞組接成△。
3-2→4 定時(shí)器T37線(xiàn)圈失電。
→4-1 控制輸出繼電器Q0.2的延時(shí)閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)T37復位斷開(kāi)，但由于Q0.2自鎖，仍保持得電狀態(tài)；
→4-2 控制輸出繼電器Q0.1的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)T37復位閉合，為Q0.1下一次得電做好準備。
2．三相交流電動(dòng)機停止的控制過(guò)程
若要停止三相交流電動(dòng)機時(shí)，可通過(guò)停止按鈕SB2進(jìn)行控制，如圖8所示。
圖8 停止三相交流電動(dòng)機
1 按下停止按鈕SB2，將PLC程序中的輸入繼電器常閉觸點(diǎn)I0.2置“0”，即常閉觸點(diǎn)I0.2斷開(kāi)。
1→2 輸出繼電器Q0.0線(xiàn)圈失電。
→2-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.0復位斷開(kāi)，解除自鎖；
→2-2 控制定時(shí)器T37的常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.0復位斷開(kāi)；
→2-3 控制PLC外接電源供電主接觸器KM1線(xiàn)圈失電，切斷主電路電源，電動(dòng)機停轉。
1→3 輸出繼電器Q0.2線(xiàn)圈失電。
→3-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.2復位斷開(kāi)，解除自鎖；
→3-2 控制定時(shí)器T37的常閉觸點(diǎn)Q0.2復位閉合，為定時(shí)器T37下一次得電做好準備；
→3-3 控制PLC外接△接線(xiàn)接觸器KM3線(xiàn)圈失電，動(dòng)機停轉。
綜上分析可知，三相交流電動(dòng)機Y—△減壓起動(dòng)控制的PLC梯形圖和語(yǔ)句表的功能是實(shí)現電動(dòng)機在開(kāi)始起動(dòng)時(shí)為Y連接方式，延時(shí)一段時(shí)間后，自動(dòng)切換為△連接方式運行。
三相交流電動(dòng)機自動(dòng)循環(huán)控制電路中的PLC梯形圖和語(yǔ)句表三相交流電動(dòng)機自動(dòng)循環(huán)控制是指電動(dòng)機在限位開(kāi)關(guān)的作用下自動(dòng)實(shí)現正反轉循環(huán)控制的方式。
圖9所示為三相交流電動(dòng)機自動(dòng)循環(huán)控制中的PLC梯形圖和語(yǔ)句表，表3所列為其I/O地址分配表。
圖9 三相交流電動(dòng)機自動(dòng)循環(huán)控制中的PLC梯形圖和語(yǔ)句表
表3 三相交流電動(dòng)機自動(dòng)循環(huán)控制中PLC控制I/O地址分配表
結合I/O地址分配表，首先了解該梯形圖或語(yǔ)句表中各觸點(diǎn)及符號表示的含義，并將梯形圖與語(yǔ)句表相結合分析。
1．按下正向起動(dòng)按鈕SB1電動(dòng)機正轉至自動(dòng)反轉的控制過(guò)程
圖10所示為按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí)，電動(dòng)機M1起動(dòng)至自動(dòng)反轉的控制過(guò)程。
圖10 電動(dòng)機M1起動(dòng)至自動(dòng)反轉的控制過(guò)程
1 按下起動(dòng)按鈕SB1，將PLC程序中的輸入繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)I0.1置“1”，即常開(kāi)觸點(diǎn)I0.1閉合。
1→2 輸出繼電器Q0.0線(xiàn)圈得電。
→2-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.0閉合，實(shí)現自鎖功能；
→2-2 控制輸出繼電器Q0.1的常閉觸點(diǎn)Q0.0斷開(kāi)，防止Q0.1得電，實(shí)現互鎖；
→2-3 控制PLC外接交流接觸器KM1線(xiàn)圈得電吸合，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)閉合，接通電動(dòng)機M1正向電源，電動(dòng)機M1正向啟動(dòng)運轉。
3 當電動(dòng)機運行到正向限位開(kāi)關(guān)SQ1位置時(shí)，SQ1受壓觸發(fā)，PLC程序中相應的輸入繼電器觸點(diǎn)I0.4動(dòng)作。
→3-1 控制輸出繼電器Q0.0的常閉觸點(diǎn)I0.4斷開(kāi)；
→3-2 控制輸出繼電器Q0.1的常開(kāi)觸點(diǎn)I0.4閉合；
3-1→4 輸出繼電器Q0.0線(xiàn)圈失電。
→4-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.0復位斷開(kāi)，解除自鎖；
→4-2 控制輸出繼電器Q0.1的常閉觸點(diǎn)Q0.0復位閉合，為Q0.1得電做好準備；
→4-3 控制PLC外接交流接觸器KM1線(xiàn)圈失電釋放，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)復位斷開(kāi)，切斷電動(dòng)機M1正向電源，電動(dòng)機M1正向運行停止。
3-2和4-2→5 輸出繼電器Q0.1線(xiàn)圈得電。
→5-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.1閉合，實(shí)現自鎖功能；
→5-2 控制輸出繼電器Q0.0的常閉觸點(diǎn)Q0.1斷開(kāi)，防止Q0.0得電，實(shí)現互鎖；
→5-3 控制PLC外接交流接觸器KM2線(xiàn)圈得電吸合，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)閉合，接通電動(dòng)機M1反向電源，電動(dòng)機M1自動(dòng)反向起動(dòng)運轉。
2．電動(dòng)機由反轉自動(dòng)恢復正轉的循環(huán)控制過(guò)程
圖11所示為電動(dòng)機由反轉自動(dòng)恢復正轉的循環(huán)控制過(guò)程。
圖11 電動(dòng)機由反轉自動(dòng)恢復正轉的循環(huán)控制過(guò)程
1 當電動(dòng)機運行到正向限位開(kāi)關(guān)SQ2位置時(shí)，SQ2受壓觸發(fā)，PLC程序中相應的輸入繼電器觸點(diǎn)I0.5動(dòng)作。
→1-1 控制輸出繼電器Q0.1的常閉觸點(diǎn)I0.5斷開(kāi)；
→1-2 控制輸出繼電器Q0.0的常開(kāi)觸點(diǎn)I0.5閉合；
1-1→2 輸出繼電器Q0.1線(xiàn)圈失電。
→2-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.1復位斷開(kāi)，解除自鎖；
→2-2 控制輸出繼電器Q0.0的常閉觸點(diǎn)Q0.1復位閉合，為Q0.0得電做好準備；
→2-3 控制PLC外接交流接觸器KM2線(xiàn)圈失電釋放，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)復位斷開(kāi)，切斷電動(dòng)機M1反向電源，電動(dòng)機M1反向運行停止。
1-2和2-2→3 輸出繼電器Q0.0線(xiàn)圈得電。
→3-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)Q0.0閉合，實(shí)現自鎖功能；
→3-2 控制輸出繼電器Q0.1的常閉觸點(diǎn)Q0.0斷開(kāi)，防止Q0.1得電，實(shí)現互鎖；
→3-3 控制PLC外接交流接觸器KM1線(xiàn)圈得電吸合，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)閉合，接通電動(dòng)機M1正向電源，電動(dòng)機M1恢復正向起動(dòng)運轉，完成一次循環(huán)控制。
按下反向起動(dòng)按鈕SB2，電動(dòng)機反轉起動(dòng)運行，其運行中自動(dòng)進(jìn)行正轉，然后又恢復反轉的控制過(guò)程與正向運行控制的工作過(guò)程相似，可參照上述分析過(guò)程了解，這里不再重復。另外，不論電動(dòng)機處于何種運行狀態(tài)，按下停止按鈕SB3后均可切斷電動(dòng)機當前供電電源，使電動(dòng)機停轉。若電動(dòng)機出現過(guò)載，過(guò)熱保護繼電器動(dòng)作，也可控制電動(dòng)機停轉，起到過(guò)熱保護作用。
綜上分析可知，電動(dòng)機自動(dòng)循環(huán)控制的PLC梯形圖和語(yǔ)句表的功能是實(shí)現對電動(dòng)機從正向到反向運轉的自動(dòng)切換、連續循環(huán)、停機和過(guò)熱保護控制。
兩臺電動(dòng)機交替運行控制電路中的PLC梯形圖和語(yǔ)句表兩臺電動(dòng)機交替運行是指電動(dòng)機M1運轉一定時(shí)間自動(dòng)停止后，電動(dòng)機M2開(kāi)始工作，當電動(dòng)機M2運轉一定時(shí)間自動(dòng)停止后，電動(dòng)機M1再次起動(dòng)運轉，如此反復循環(huán)，實(shí)現兩臺電動(dòng)機的自動(dòng)交替運行。
圖12所示為兩臺電動(dòng)機交替運行控制中的PLC梯形圖和語(yǔ)句表，表4所列為其I/O地址分配表。
圖12 兩臺電動(dòng)機交替運行控制中的PLC梯形圖和語(yǔ)句表
表4 兩臺電動(dòng)機交替運行控制中PLC控制IO地址分配表
結合I/O地址分配表，首先了解該梯形圖和語(yǔ)句表中各觸點(diǎn)及符號標識的含義，并將梯形圖和語(yǔ)句表相結合進(jìn)行分析。
1．電動(dòng)機M1的起動(dòng)控制過(guò)程
起動(dòng)電動(dòng)機M1時(shí)，可通過(guò)起動(dòng)按鈕SB1進(jìn)行控制，如圖13所示。
圖13 起動(dòng)電動(dòng)機M1
1 按下起動(dòng)按鈕SB1，將PLC程序中的輸入繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)I0.0置“1”，即常開(kāi)觸點(diǎn)I0.0閉合。
1→2 輔助繼電器M0.0線(xiàn)圈得電。
→2-1 自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)M0.0閉合實(shí)現自鎖功能；
→2-2 控制定時(shí)器T37、T38的常開(kāi)觸點(diǎn)M0.0閉合；
→2-3 控制輸出繼電器Q0.0的常開(kāi)觸點(diǎn)M0.0閉合；
→2-4 控制輸出繼電器Q0.1的常開(kāi)觸點(diǎn)M0.0閉合；
2-3→3 輸出繼電器Q0.0線(xiàn)圈得電，控制PLC外接電動(dòng)機M1的接觸器KM1線(xiàn)圈得電，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)閉合，接通電動(dòng)機M1電源，電動(dòng)機M1起動(dòng)運轉。
2．電動(dòng)機M1的停止和電動(dòng)機M2的起動(dòng)控制過(guò)程
當兩臺電動(dòng)機進(jìn)行交替運行時(shí)，即電動(dòng)機M1的停止和電動(dòng)機M2則可以通過(guò)以下的控制來(lái)完成，如圖14所示。
圖14 兩臺電動(dòng)機進(jìn)行交替運行
2-2→4 定時(shí)器T37線(xiàn)圈得電，開(kāi)始計時(shí)。
→4-1 計時(shí)時(shí)間到（延時(shí)5min），其控制輸出繼電器Q0.0的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)T37斷開(kāi)。
→4-2 計時(shí)時(shí)間到（延時(shí)5min），其控制輸出繼電器Q0.1的延時(shí)閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)T37閉合。
4-1→5 輸出繼電器Q0.0線(xiàn)圈失電，控制PLC外接電動(dòng)機M1的接觸器KM1線(xiàn)圈失電，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)復位斷開(kāi)，切斷電動(dòng)機M1電源，電動(dòng)機M1停止運轉。
4-2→6 輸出繼電器Q0.1線(xiàn)圈失電，控制PLC外接電動(dòng)機M2的接觸器KM2線(xiàn)圈得電，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)閉合，接通電動(dòng)機M2電源，電動(dòng)機M2起動(dòng)運轉。
3．電動(dòng)機M2的停止和電動(dòng)機M1的再起動(dòng)控制過(guò)程
當需要電動(dòng)機M2停止和電動(dòng)機M1起動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)定時(shí)器的控制來(lái)實(shí)現，如圖15所示。
圖15 電動(dòng)機M2停止和電動(dòng)機M1起動(dòng)
2-2→7 定時(shí)器T38線(xiàn)圈得電，開(kāi)始計時(shí)。
→7-1 計時(shí)時(shí)間到（延時(shí)10min），其控制定時(shí)器T37的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)T38斷開(kāi)。
→7-2 計時(shí)時(shí)間到（延時(shí)10min），其控制定時(shí)器T37的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)T38斷開(kāi)。
7-3→8 定時(shí)器T37線(xiàn)圈失電。
→8-1 控制輸出繼電器Q0.0的延時(shí)斷開(kāi)的常閉觸點(diǎn)T37復位閉合。
→8-2 控制輸出繼電器Q0.1的延時(shí)閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)T37復位斷開(kāi)。
8-2→9 輸出繼電器Q0.1線(xiàn)圈失電。
→9-1 控制PLC外接電動(dòng)機M2的接觸器KM2線(xiàn)圈失電，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)復位斷開(kāi)，切斷電動(dòng)機M2電源，電動(dòng)機M2停止運轉。
8-1→10 輸出繼電器Q0.0線(xiàn)圈得電。
→10-1 控制PLC外接電動(dòng)機M1的接觸器KM1線(xiàn)圈再次得電，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)閉合，接通電動(dòng)機M1電源，電動(dòng)機M1再次起動(dòng)運轉。
7-2→11 定時(shí)器T38線(xiàn)圈失電，將自身復位，進(jìn)入下一次循環(huán)。
當需要兩臺電動(dòng)機停止運轉時(shí)，按下停止按鈕SB2，將PLC程序中的輸入繼電器常閉觸點(diǎn)I0.1置“0”，即常閉觸點(diǎn)I0.1斷開(kāi)，輔助繼電器M0.0線(xiàn)圈失電，觸點(diǎn)復位，定時(shí)器T37、T38，輸出繼電器Q0.0、Q0.1線(xiàn)圈均失電，控制PLC外接電動(dòng)機接觸器線(xiàn)圈失電，帶動(dòng)主電路中的主觸點(diǎn)復位斷開(kāi)，切斷電動(dòng)機電源，電動(dòng)機停止循環(huán)運轉。
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