（昆明）中国西门子PLC模块代理商

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PLC控制三相异步电动机的常用硬件线路与梯形图

 起动、自锁和停止控制是PLC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。

  1.采用线圈驱动指令实现起动、自锁和停止控制

  线圈驱动(OUT)指令的功能是将输出线圈与右母线连接。用线圈驱动指令实现起动、自锁和停止控制的PILC线路和梯形图如图11-23所示。

  线路与梯形图说明如下:0.

  当按下起动按钮SB1时，PLC内部梯形图程序中的起动触点X000闭合，输出线圈Y000得电，输出端子Y0内部硬触点闭合，Y0端子与COM端子之间内部接通，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电起动。

  输出线圈Y000得电后，除了会使Y000、COM端子之间的硬触点闭合外，还会使自锁触点Y000闭合，在起动触点X000断开后，依靠自锁触点闭合可使线圈Y000继续得电，电动机就会继续运转，从而实现自锁控制功能。

  当按下停止按钮SB2时，PLC内部梯形图程序中的停止触点X001断开，输出线圈Y000失电，Y0、COM端子之间的内部硬触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。

  2.采用置位复位指令实现起动、自锁和停止控制

  采用置位复位指令SET、RST实现起动、自锁和停止控制的梯形图如图11-24所示，其PLC接线图与图11-23a所示线路是一样的。

  线路与梯形图说明如下:

  当按下起动按钮SBI时，梯形图中的起动触点X000闭合，[SETYo00]指令执行，指令执行结果将输出继电器线圈Y000置1，相当于线圈Y000得电，使Y0、COM端子之间的内部硬触点接通，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电起动。

  线圈Y000置位后，松开起动按钮SB1、起动触点X000断开，但线圈Y000仍保持“1”态，即仍维持得电状态，电动机就会继续运转，从而实现自锁控制功能。

  当按下停止按钮SB2时，梯形图程序中的停止触点X001闭合，[RSTY000]指令被执行，指令执行结果将输出线圈Y000复位，相当于线圈Y000失电，Y0、C0M端子之间的内部触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。

  采用置位复位指令与线圈驱动都可以实现起动、自锁和停止控制，两者的PLC接线都相同，仅给PLC编写输入的梯形图程序不同。

  11.5.2正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图

  正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图如图11-25所示。

  1)正转联锁控制。按下正转按钮SB1→梯形图程序中的正转触点X000闭合→线圈Y000得电→Y000自锁触点闭合，Y000联锁触点断开，Y0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(误操作由SB2引起)时也无法得电，实现联锁控制;Y0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。

  2)反转联锁控制。按下反转按钮SB2梯形图程序中的反转触点X001闭合→线圈Y001得电→Y001自锁触点闭合，Y001联锁触点断开，Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y001自锁触点闭合，使线圈Y001在X001触点断开后继续得电;Y001联锁触点断开，使线圈Y000即使在X000触点闭合(误操作SB1引起)时也无法得电，从而实现联锁控制;Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合，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。

  3)停转控制。按下停止按钮SB3→梯形图程序中的两个停止触点X002均断开→线圈Y000、Y001均失电→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。

标准：
SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL、CSA 和 FM（I 类，类别 2；危险区组别 A、B、C 和D，T4A）。生产质量管理体系已按照 ISO 9001 进行认证。

通信

SIMATIC S7-1200 支持各种通信机制：

集成 PROFINET IO 控制器接口
带 PROFIBUS DP 主站接口的通信模块
带 PROFIBUS DP 从站接口的通信模块
GPRS 模块，用于连接到 GSM/G 网络
LTE 模块，用于在第四代 LTE（长期演进）网络中进行通信。
通信处理器，可通过以太网接口连接到 eControl Server Basic 控制中心软件，并借助于基于 IP的网络进行安全通信。
通信处理器，可连接到服务应用的控制中心。
RF120C，可连接到 SIMATIC Ident 系统。
模块 SM1278，用于连接 IO-Link 传感器和执行器。
通过通信模块实现点到点连接。

PROFINET 接口

通过集成 PROFINET接口，可与以下设备通信：

编程设备
HMI 设备
其它 SIMATIC 控制器
PROFINET IO 自动化组件
支持以下协议：
TCP/IP
ISO-on-TCP
S7 通信
可连接以下设备：
通过标准 5 类电缆连接现场编程器和 PC。
在编程器和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之间建立连接
SIMATIC HMI 精简面板

在精简面板和 SIMATIC S7-1200 的 CPU之间建立连接

其它 SIMATIC S7-1200 控制器

通过 CSM 1277 以太网交换机连接多台设备

点到点接口，可自由编程的接口模式

通信模块可通过点到点连接进行通信。采用 RS232 和 RS485物理传输介质。在 CPU 的“自由口 (Freeport)”模式下进行数据传输。采用面向位的用户特定通信协议（例如，ASCII协议、USS 或 Modbus）。

可以连接任何具有串行接口的终端设备，如驱动、打印机、条码读码器、调制解调器等。

S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。

CPU单元设计

集成的24V负载电源：可直接连接到传感器和变送器（执行器），CPU221，222具有180mA输出， CPU 224，CPU 224XP，CPU226分别输出280，400mA。可用作负载电源。

不同的设备类型。

CPU221~226各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。

本机数字量输入/输出点。

CPU 221具有6个输入点和4个输出点，CPU222具有8个输入点和6个输出点，CPU 224具有14个输入点和10个输出点，CPU224XP具有14个输入点和10个输出点，CPU 226具有24个输入点和16个输出点。

本机模拟量输入/输出点。

CPU 224XP具有2个输入点，1个输出点。

中断输入。

允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。

高速计数器。

CPU 221/222

4个高速计数器（30KHz），可编程并具有复位输入，2个立的输入端可同时作加、减计数，可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器。

CPU224/224XP/226。

6个高速计数器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。

CPU 222/224/224XP/226。

可方便地用数字量和模拟量扩展模块进行扩展。可使用仿真器（选件）对本机输入信号进行仿真，用于调试用户程序。

模拟电位器

CPU221/222 1个。

CPU224/224XP/226 2个。

CPU221/222/224/224XP/226还具有。

脉冲输出

2路高频率脉冲输出（大20KHz），用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。

实时时钟

例如为信息加注时间标记，记录机器运行时间或对过程进行时间控制。

EEPROM存储器模块（选件）

可作为修改与拷贝程序的快速工具（无需编程器），并可进行辅助软件归档工作。

电池模块

用于长时间数据后备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。

编程：CPU221/222/224/224XP/226

STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件可以对所有的CPU221/222/224/224XP/226功能进行编程。同时也可以使用STEP 7-Micro/WIN16V2.1软件包，但是它只支持对S7-21x同样具有的功能进行编程。

STEP 7-Micro/DOS不能对CPU221/222/224/224XP/226编程。如果使用PG/PC的串口编程，则需要使用PC/PPI电缆。

如果使用STEP 7-Micro/WIN32V3.1编程软件，则也可以通过SIMATIC CP 5511或CP5611编程。在这种情况下，通讯速率可高达187.5kbit/s。

可以利用PC/PPI 电缆和自由口通讯功能把 S7-200 CPU连接到许多和RS-232标准兼容的设备。

有两种不同型号的 PC/PPI 电缆

带有RS-232口的隔离型 PC/PPI电缆，用5个DIP开关设置波特率和其它配置项 （见下图）。

带有RS-232口的非隔离型 PC/PPI电缆，用4个DIP开关设置波特率。有关非隔离型PC/PPI电缆的技术规范，请参阅S7-200 可编程控制器系统手册。

当数据从RS-232传送到RS-485口时，PC/PPI电缆是发送模式。当数据从RS-485传送到RS-232口时，PC/PPI电缆是接收模式。当检测到RS-232的发送线有字符时，电缆立即从接收模式转换到发送模式。当RS-232发送线处于闲置的时间超过电缆切换时间时，电缆又切换到接收模式。这个时间与电缆上的DIP开关设定的波特率选择有关。

三相交流电动机的PLC控制实验板

  图2-11为三相交流电动机PLC控制的实验板。其要完成的功能是用PLC控制三相交流异步电动机的正反转与星-三角启动等，其控制对象是一台三相交流异步电动机。要完成这些功能，除电动机外，还要有四组三相交流接触器KM1、KM2、KMY、KM△和3个按钮开关SB1、SB2、SB3。3个按钮开关采用体积很小的按钮，可以将实物安装在实验板上。而电动机和接触器体积大，不宜安装在实验板上。若用实物将使整个实验板变得庞大，可在实验板上采用示意图加指示灯显示的方法模拟这些元件。图2-11中的M代表三相交流异步电动机，两个方向的箭头下面有发光二极管LED，实验时发光的一个LED表示电动机在按箭头所示方向旋转：两者均不发光，患示电动机停转。对于由KM1、KM2、KMYKM△组成的方框中分别有一个发光二极管，它发光时表示该接触器线圈得电，对应的常开触点也闭合；不发光时表示接触器线圈失电，对应的常开触点断开。

  主机输入或输出点与模拟实验板的连接是通过安装在实验板上的7个插孔，用带有插头的连线来实现。该实验用到的3个输入按钮开关和模拟接触器的几个发光二极管在实验板上均有。无须再用其他模块。只需将主机模块上用到的输入、输出端口与实验板上的输入、输出插孔相连。

  其他各块模拟实验板也是基于类似的方法编程。

  控制要求

  1)控制电动机正、反转。

  ①按下启动按钮SB1，KM1得电，电动机正转。按下启动按钮SB2，KM2得电，电动机反转。

  ②按下停止按钮SB3，电动机停转。电动机正反转之间要有可靠的互锁。

  2)控制电机星-三角启动。

  按下启动按钮SB1，KM1、KMY得电接通，电动机星形启动。2s后KMY失电断开，KM△得电接通，切换到三角运行。按下停止按钮SB3，电动机停止运行。电动机星-三角之间要有可靠的互锁。

  3)电动机正、反转的反接制动控制。

  用两个开关模拟速度继电器，实现正反转停机时的反接制动控制。

  4)控制电机往复运行。

  按下启动按钮SB1，KM1得电，电动机正转10s，然后再反转运行10s，如此不断循环。当按下停止按钮SB3后，电动机停转。电动机正反转之间要有可靠的互锁。

  5)PLC控制电动机正、反转。

  星-三角启动，往复运行和正反转停机时的反接制动综合控制。

  在分别做了前述4种基本环节的PLC控制之后，将其组合在一起，可实现机床的综合控制。