不同的電動機控制方式不同、系統(tǒng)中選用部件不同、部件間的組合方式以及數(shù)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看懂電動機控制系統(tǒng)中plc的梯形圖和語句表。
三相交流感應(yīng)電動機連續(xù)控制電路中的plc梯形圖和語句表
三相交流感應(yīng)電動機連續(xù)控制線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、線路維護(hù)困難等缺點，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(yīng)電動機連續(xù)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分配表見表1。
圖1 三相交流感應(yīng)電動機連續(xù)控制電路的原理圖
表1 三相交流感應(yīng)電動機連續(xù)控制電路中plc控制i/o分配表
由圖1可知，通過plc的i/o接口與外部電氣部件進(jìn)行連接，提高了系統(tǒng)的可靠性，并能夠有效地降低故障率，維護(hù)方便。當(dāng)使用編程軟件向plc中寫入的控制程序，便可以實現(xiàn)外接電器部件及負(fù)載電動機等設(shè)備的自動控制了。想要改動控制方式時，只需要修改plc中的控制程序即可，大大提高調(diào)試和改裝效率。
圖2所示為三相交流感應(yīng)電動機三菱fx2n系列plc連續(xù)控制梯形圖及語句表。
圖2 三相交流感應(yīng)電動機三菱fx2n系列plc連續(xù)控制梯形圖及語句表
根據(jù)梯形圖識讀該plc的控制過程，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(dāng)文字注解，然后再根據(jù)操作動作具體分析起動和停止的控制原理。
1．三相交流感應(yīng)電動機連續(xù)控制線路的起動過程
圖3所示為plc連續(xù)控制下三相交流感應(yīng)電動機的起動過程。
圖3 plc連續(xù)控制下三相交流感應(yīng)電動機的起動過程
1 當(dāng)按下起動按鈕sb1時，其將plc內(nèi)的x1置“1”，即常開觸點x1閉合。
1→2 輸出繼電器y0線圈得電，控制plc外接交流接觸器km線圈得電。
→2-1 自鎖常開觸點y0閉合，實現(xiàn)自鎖功能；
→2-2 控制運行指示燈y1的常開觸點y0閉合，y1得電，運行指示燈rl點亮。
→2-3 控制停止指示燈y2的常閉觸點y0斷開，y2失電，停機指示燈gl熄滅。
注意
常開觸點y0閉合自鎖，主要是用來維持輸出繼電器y0線圈一直處得電狀態(tài)，即使起動按鈕斷開，電動機仍然會保持運行，因此起動按鈕常采用點動式開關(guān)，按一下即可起動，手松開后電動機仍然保持運行，有效降低起動部件電氣損耗和安全性、可靠性。
2．三相交流感應(yīng)電動機連續(xù)控制線路的停止過程
當(dāng)使用三菱fx2n系列plc連續(xù)控制電路控制電動機停止時，可按以下操作進(jìn)行：
按下停機按鈕sb2時，其將plc內(nèi)的x2置“0”，即常閉觸點x2斷開，使得輸出繼電器y0失電，該繼電器失電則會引起以下動作：
輸出繼電器y0失電后，相應(yīng)的觸點動作，即常開、常閉觸點y0復(fù)位，y1失電，y2得電，運行指示燈rl熄滅，停機指示燈gl點亮。
plc外接交流接觸器線圈km失電。km失電，主電路中的常開觸點km-1斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)。
三相交流電動機y—△減壓起動控制電路中的plc梯形圖和語句表
三相交流電動機y—△減壓起動控制是指對較大容量的三相電動機起動時首先使其繞組y形連接進(jìn)行起動，再通過控制線路將其繞組連接為△進(jìn)行運轉(zhuǎn)的控制方式，在學(xué)習(xí)控制之前，我們首先了解一下什么是電動機三相繞組的y（星形）和△（三角形）接法，如圖4所示。
圖4 電動機三相繞組的y（星形）和△（三角形）接法
圖5所示為三相交流電動機y—△減壓起動控制的plc梯形圖和語句表，表2所列為其i/o地址分配表。
圖5 三相交流電動機y—△減壓起動控制的plc梯形圖和語句表
表2 三相交流電動機y—△減壓起動控制中plc控制i/o地址分配表
結(jié)合i/o地址分配表，首先了解該梯形圖或語句表中各觸點及符號表示的含義，并將梯形圖與語句表相結(jié)合分析。
1．三相交流電動機y—△減壓起動的控制過程
圖6所示為按下起動按鈕sb1后，三相交流電動機繞組y連接實現(xiàn)減壓起動的控制過程。
圖6 三相交流電動機繞組y連接減壓起動的控制過程
1 按下起動按鈕sb1，將plc程序中的輸入繼電器常開觸點i0.1置“1”，即常開觸點i0.1閉合。
1→2 輸出繼電器q0.0線圈得電。
→2-1 自鎖常開觸點q0.0閉合實現(xiàn)自鎖功能；
→2-2 控制定時器t37的常開觸點q0.0閉合，定時器t37線圈得電，開始計時；
→2-3 控制plc外接電源供電主接觸器km1線圈得電，帶動km1主觸點閉合，接通主電路供電電源。
1→3 輸出繼電器q0.1線圈同時得電。
→3-1 自鎖常開觸點q0.1閉合實現(xiàn)自鎖功能；
→3-2 控制plc外接y接線方式接觸器kmy線圈得電，電動機三相繞組y連接，并啟動運轉(zhuǎn)。
接下來，將三相交流電動機繞組自動切換為△連接運行，如圖7所示。
圖7 三相交流電動機繞組自動切換為△連接運行
1 當(dāng)定時器t37的線圈得電開始5s的計時時間達(dá)到后，相關(guān)觸點動作。
→1-1 控制輸出繼電器q0.1的延時斷開的常閉觸點t37斷開，輸出繼電器q0.1線圈失電；
→1-2 控制輸出繼電器q0.2的延時閉合的常開觸點t37閉合。
1-1→2 輸出繼電器q0.1線圈失電。
→2-1 自鎖常開觸點q0.1復(fù)位斷開，解除自鎖；
→2-2 控制plc外接y接線接觸器kmy線圈失電，電動機三相繞組取消y連接方式。
1-2→3 輸出繼電器q0.2線圈得電。
→3-1 自鎖常開觸點q0.2閉合，實現(xiàn)自鎖功能；
→3-2 控制定時器t37的延時斷開的常閉觸點q0.2斷開；
→3-3 控制plc外接△接線接觸器km△線圈得電，電動機三相繞組接成△。
3-2→4 定時器t37線圈失電。
→4-1 控制輸出繼電器q0.2的延時閉合的常開觸點t37復(fù)位斷開，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的延時斷開的常閉觸點t37復(fù)位閉合，為q0.1下一次得電做好準(zhǔn)備。
2．三相交流電動機停止的控制過程
若要停止三相交流電動機時，可通過停止按鈕sb2進(jìn)行控制，如圖8所示。
圖8 停止三相交流電動機
1 按下停止按鈕sb2，將plc程序中的輸入繼電器常閉觸點i0.2置“0”，即常閉觸點i0.2斷開。
1→2 輸出繼電器q0.0線圈失電。
→2-1 自鎖常開觸點q0.0復(fù)位斷開，解除自鎖；
→2-2 控制定時器t37的常開觸點q0.0復(fù)位斷開；
→2-3 控制plc外接電源供電主接觸器km1線圈失電，切斷主電路電源，電動機停轉(zhuǎn)。
1→3 輸出繼電器q0.2線圈失電。
→3-1 自鎖常開觸點q0.2復(fù)位斷開，解除自鎖；
→3-2 控制定時器t37的常閉觸點q0.2復(fù)位閉合，為定時器t37下一次得電做好準(zhǔn)備；
→3-3 控制plc外接△接線接觸器km3線圈失電，動機停轉(zhuǎn)。
綜上分析可知，三相交流電動機y—△減壓起動控制的plc梯形圖和語句表的功能是實現(xiàn)電動機在開始起動時為y連接方式，延時一段時間后，自動切換為△連接方式運行。
三相交流電動機自動循環(huán)控制電路中的plc梯形圖和語句表
三相交流電動機自動循環(huán)控制是指電動機在限位開關(guān)的作用下自動實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)循環(huán)控制的方式。
圖9所示為三相交流電動機自動循環(huán)控制中的plc梯形圖和語句表，表3所列為其i/o地址分配表。
圖9 三相交流電動機自動循環(huán)控制中的plc梯形圖和語句表
表3 三相交流電動機自動循環(huán)控制中plc控制i/o地址分配表
結(jié)合i/o地址分配表，首先了解該梯形圖或語句表中各觸點及符號表示的含義，并將梯形圖與語句表相結(jié)合分析。
1．按下正向起動按鈕sb1電動機正轉(zhuǎn)至自動反轉(zhuǎn)的控制過程
圖10所示為按下起動按鈕sb1時，電動機m1起動至自動反轉(zhuǎn)的控制過程。
圖10 電動機m1起動至自動反轉(zhuǎn)的控制過程
1 按下起動按鈕sb1，將plc程序中的輸入繼電器常開觸點i0.1置“1”，即常開觸點i0.1閉合。
1→2 輸出繼電器q0.0線圈得電。
→2-1 自鎖常開觸點q0.0閉合，實現(xiàn)自鎖功能；
→2-2 控制輸出繼電器q0.1的常閉觸點q0.0斷開，防止q0.1得電，實現(xiàn)互鎖；
→2-3 控制plc外接交流接觸器km1線圈得電吸合，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機m1正向電源，電動機m1正向啟動運轉(zhuǎn)。
3 當(dāng)電動機運行到正向限位開關(guān)sq1位置時，sq1受壓觸發(fā)，plc程序中相應(yīng)的輸入繼電器觸點i0.4動作。
→3-1 控制輸出繼電器q0.0的常閉觸點i0.4斷開；
→3-2 控制輸出繼電器q0.1的常開觸點i0.4閉合；
3-1→4 輸出繼電器q0.0線圈失電。
→4-1 自鎖常開觸點q0.0復(fù)位斷開，解除自鎖；
→4-2 控制輸出繼電器q0.1的常閉觸點q0.0復(fù)位閉合，為q0.1得電做好準(zhǔn)備；
→4-3 控制plc外接交流接觸器km1線圈失電釋放，帶動主電路中的主觸點復(fù)位斷開，切斷電動機m1正向電源，電動機m1正向運行停止。
3-2和4-2→5輸出繼電器q0.1線圈得電。
→5-1 自鎖常開觸點q0.1閉合，實現(xiàn)自鎖功能；
→5-2 控制輸出繼電器q0.0的常閉觸點q0.1斷開，防止q0.0得電，實現(xiàn)互鎖；
→5-3 控制plc外接交流接觸器km2線圈得電吸合，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機m1反向電源，電動機m1自動反向起動運轉(zhuǎn)。
2．電動機由反轉(zhuǎn)自動恢復(fù)正轉(zhuǎn)的循環(huán)控制過程
圖11所示為電動機由反轉(zhuǎn)自動恢復(fù)正轉(zhuǎn)的循環(huán)控制過程。
圖11 電動機由反轉(zhuǎn)自動恢復(fù)正轉(zhuǎn)的循環(huán)控制過程
1 當(dāng)電動機運行到正向限位開關(guān)sq2位置時，sq2受壓觸發(fā)，plc程序中相應(yīng)的輸入繼電器觸點i0.5動作。
→1-1 控制輸出繼電器q0.1的常閉觸點i0.5斷開；
→1-2 控制輸出繼電器q0.0的常開觸點i0.5閉合；
1-1→2 輸出繼電器q0.1線圈失電。
→2-1 自鎖常開觸點q0.1復(fù)位斷開，解除自鎖；
→2-2 控制輸出繼電器q0.0的常閉觸點q0.1復(fù)位閉合，為q0.0得電做好準(zhǔn)備；
→2-3 控制plc外接交流接觸器km2線圈失電釋放，帶動主電路中的主觸點復(fù)位斷開，切斷電動機m1反向電源，電動機m1反向運行停止。
1-2和2-2→3 輸出繼電器q0.0線圈得電。
→3-1 自鎖常開觸點q0.0閉合，實現(xiàn)自鎖功能；
→3-2 控制輸出繼電器q0.1的常閉觸點q0.0斷開，防止q0.1得電，實現(xiàn)互鎖；
→3-3 控制plc外接交流接觸器km1線圈得電吸合，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機m1正向電源，電動機m1恢復(fù)正向起動運轉(zhuǎn)，完成一次循環(huán)控制。
按下反向起動按鈕sb2，電動機反轉(zhuǎn)起動運行，其運行中自動進(jìn)行正轉(zhuǎn)，然后又恢復(fù)反轉(zhuǎn)的控制過程與正向運行控制的工作過程相似，可參照上述分析過程了解，這里不再重復(fù)。另外，不論電動機處于何種運行狀態(tài)，按下停止按鈕sb3后均可切斷電動機當(dāng)前供電電源，使電動機停轉(zhuǎn)。若電動機出現(xiàn)過載，過熱保護(hù)繼電器動作，也可控制電動機停轉(zhuǎn)，起到過熱保護(hù)作用。
綜上分析可知，電動機自動循環(huán)控制的plc梯形圖和語句表的功能是實現(xiàn)對電動機從正向到反向運轉(zhuǎn)的自動切換、連續(xù)循環(huán)、停機和過熱保護(hù)控制。
兩臺電動機交替運行控制電路中的plc梯形圖和語句表
兩臺電動機交替運行是指電動機m1運轉(zhuǎn)一定時間自動停止后，電動機m2開始工作，當(dāng)電動機m2運轉(zhuǎn)一定時間自動停止后，電動機m1再次起動運轉(zhuǎn)，如此反復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)兩臺電動機的自動交替運行。
圖12所示為兩臺電動機交替運行控制中的plc梯形圖和語句表，表4所列為其i/o地址分配表。
圖12 兩臺電動機交替運行控制中的plc梯形圖和語句表
表4 兩臺電動機交替運行控制中plc控制io地址分配表
結(jié)合i/o地址分配表，首先了解該梯形圖和語句表中各觸點及符號標(biāo)識的含義，并將梯形圖和語句表相結(jié)合進(jìn)行分析。
1．電動機m1的起動控制過程
起動電動機m1時，可通過起動按鈕sb1進(jìn)行控制，如圖13所示。
圖13 起動電動機m1
1 按下起動按鈕sb1，將plc程序中的輸入繼電器常開觸點i0.0置“1”，即常開觸點i0.0閉合。
1→2 輔助繼電器m0.0線圈得電。
→2-1 自鎖常開觸點m0.0閉合實現(xiàn)自鎖功能；
→2-2 控制定時器t37、t38的常開觸點m0.0閉合；
→2-3 控制輸出繼電器q0.0的常開觸點m0.0閉合；
→2-4 控制輸出繼電器q0.1的常開觸點m0.0閉合；
2-3→3 輸出繼電器q0.0線圈得電，控制plc外接電動機m1的接觸器km1線圈得電，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機m1電源，電動機m1起動運轉(zhuǎn)。
2．電動機m1的停止和電動機m2的起動控制過程
當(dāng)兩臺電動機進(jìn)行交替運行時，即電動機m1的停止和電動機m2則可以通過以下的控制來完成，如圖14所示。
圖14 兩臺電動機進(jìn)行交替運行
2-2→4 定時器t37線圈得電，開始計時。
→4-1 計時時間到（延時5min），其控制輸出繼電器q0.0的延時斷開的常閉觸點t37斷開。
→4-2 計時時間到（延時5min），其控制輸出繼電器q0.1的延時閉合的常開觸點t37閉合。
4-1→5 輸出繼電器q0.0線圈失電，控制plc外接電動機m1的接觸器km1線圈失電，帶動主電路中的主觸點復(fù)位斷開，切斷電動機m1電源，電動機m1停止運轉(zhuǎn)。
4-2→6 輸出繼電器q0.1線圈失電，控制plc外接電動機m2的接觸器km2線圈得電，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機m2電源，電動機m2起動運轉(zhuǎn)。
3．電動機m2的停止和電動機m1的再起動控制過程
當(dāng)需要電動機m2停止和電動機m1起動時，可以通過定時器的控制來實現(xiàn)，如圖15所示。
圖15 電動機m2停止和電動機m1起動
2-2→7 定時器t38線圈得電，開始計時。
→7-1 計時時間到（延時10min），其控制定時器t37的延時斷開的常閉觸點t38斷開。
→7-2 計時時間到（延時10min），其控制定時器t37的延時斷開的常閉觸點t38斷開。
7-3→8 定時器t37線圈失電。
→8-1 控制輸出繼電器q0.0的延時斷開的常閉觸點t37復(fù)位閉合。
→8-2 控制輸出繼電器q0.1的延時閉合的常開觸點t37復(fù)位斷開。
8-2→9 輸出繼電器q0.1線圈失電。
→9-1 控制plc外接電動機m2的接觸器km2線圈失電，帶動主電路中的主觸點復(fù)位斷開，切斷電動機m2電源，電動機m2停止運轉(zhuǎn)。
8-1→10 輸出繼電器q0.0線圈得電。
→10-1 控制plc外接電動機m1的接觸器km1線圈再次得電，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機m1電源，電動機m1再次起動運轉(zhuǎn)。
7-2→11 定時器t38線圈失電，將自身復(fù)位，進(jìn)入下一次循環(huán)。
當(dāng)需要兩臺電動機停止運轉(zhuǎn)時，按下停止按鈕sb2，將plc程序中的輸入繼電器常閉觸點i0.1置“0”，即常閉觸點i0.1斷開，輔助繼電器m0.0線圈失電，觸點復(fù)位，定時器t37、t38，輸出繼電器q0.0、q0.1線圈均失電，控制plc外接電動機接觸器線圈失電，帶動主電路中的主觸點復(fù)位斷開，切斷電動機電源，電動機停止循環(huán)運轉(zhuǎn)。