1.5 案例2 電動機連續運行的PLC控制

1.5.1 目的

1）掌握自鎖的編程方法。

2）掌握熱繼電器在PLC控制中的應用。

3）掌握輸入信號外部電源連接方法。

4）掌握變量表的使用。

1.5.2 任務

電動機驅動的機床設備中的主軸在對機械零件進行加工時需要連續運行。本案例的任務主要是用S7-1200 PLC對電動機實現連續運行控制。

1.5.3 步驟

1.I/O分配

根據PLC輸入/輸出點分配原則及本案例控制要求，進行I/O地址分配，如表1-4所示，在此將熱繼電器觸點接到PLC的輸入回路。

2.主電路及I/O接線圖

電動機的連續運行控制主電路如圖1-27所示。根據控制要求及表1-4的I/O分配表，電動機連續運行的PLC控制I/O接線圖如圖1-28所示（在此，為易于閱讀程序，本書中停止按鈕和熱繼電器觸點采用常開觸點，而在工程應用中停止按鈕和保護性元件均使用其常閉觸點）。

3.創建工程項目

雙擊桌面上的圖標，打開TIA博途編程軟件，在Portal視圖中選擇“創建新項目”，輸入項目名稱“M_lianxu”，選擇項目保存路徑，然后單擊“創建”按鈕，創建項目完成。硬件組態過程同案例1，不需要信號模塊、通信模塊和信號板，后續項目若未做特殊說明亦同本項目。

4.編輯變量表

在軟件較為復雜的控制系統中，若使用的輸入/輸出點較多，在閱讀程序時每個輸入/輸出點對應的元器件不易熟記，因此使用符號地址則會大大提高閱讀和調試程序的便利。S7-1200提供變量表功能，可以用變量表來定義變量的符號地址或常數的符號。可以為存儲器類型I、Q、M、DB等創建變量表。

（1）生成和修改變量

打開項目樹的“PLC變量”文件夾，雙擊其中的“添加新變量表”，在“PLC變量”文件夾下生成一個新變量表，名稱為“變量表_1[0]”，其中“0”表示目前變量表里沒有變量。雙擊新生成的變量表或打開默認變量表（見圖1-29），在變量表的“名稱”列輸入變量的名稱；單擊“數據類型”列右側隱藏的按鈕，設置變量的數據類型（只能使用基本數據類型），在此項目中，均為“Bool”型；在“地址”列輸入變量的絕對地址，“%”是自動添加的。

也可以雙擊“PLC變量”文件夾中的“顯示所有變量”，或雙擊“PLC變量”文件夾中的“默認變量表[28]”，在打開的變量表中會生成項目所需要的變量。

首先，用PLC變量表定義變量的符號地址，然后在用戶程序中使用它們。也可以在變量表中修改自動生成的符號地址的名稱。

（2）變量表中變量的排序

單擊變量表中的“地址”，其后出現向上的三角形，各變量按地址的第一個字母（I、Q和M等）升序排列（從A到Z）。再單擊一次該單元，各變量按地址的第一個字母降序排列。可以用同樣的方法，根據變量的名稱和數據類型等來排列變量。

（3）快速生成變量

選中變量“停止按鈕SB1”左邊的標簽，用鼠標按住左下角的藍色小正方形不放，向下拖動鼠標，在空白行生成新的變量，它繼承了上一行的變量“停止按鈕SB1”的數據類型和地址，其名稱為上一行名稱依次增1，或選中“名稱”，然后鼠標按住左下角的藍色小正方形不放，向下拖動鼠標，同樣也可以生成一個或多個新的相同數據和地址類型。如果選中最下面一行的變量向下拖動，可以快速生成多個同類型的變量。

（4）設置程序中地址的顯示方式

單擊編程窗口工具欄上的按鈕可以用下拉式菜單選擇只顯示絕對地址、只顯示符號地址，或同時顯示兩種地址。

單擊編程窗口工具欄上的按鈕可以在上述3種地址顯示方式之間切換。

（5）全局變量與局部變量

PLC變量表中的全局變量可用于整個PLC中所有的代碼塊，在所有代碼塊中具有相同的意義和唯一的名稱。在變量表中，可以為輸入I、輸出Q和位存儲器M的位、字節、字和雙字定義全局變量。在程序中，全局變量被自動添加雙引號，如“停止SB1”。

局部變量只能在它被定義的塊中使用，而且只能通過符號尋址訪問，同一個變量的名稱可以在不同的塊中分別使用一次。可以在塊的接口區定義塊的輸入/輸出參數（Input、Output和Inout參數）和臨時數據（Temp），以及定義FB的靜態變量（Static）。在程序中，局部變量被自動添加#號，如“#正向起動SB2”。

5.編寫程序

根據要求，使用起保停方法編寫本案例的程序，如圖1-30所示。在此編程過程中，需要運用編程窗口工具欄中的打開分支按鈕和關閉分支按鈕。

6.調試程序

按照案例1介紹的方法將本案例程序下載到CPU中。首先，進行控制電路的調試，在確定程序編寫及控制線路連接正確的情況下再接通主電路，進行整個系統的聯機調試。按下起動按鈕SB2，觀察電動機是否起動并連續運行，若連續運行，再按下停止按鈕SB1，觀察電動機能否停止運行。若上述調試現象與控制要求一致，則說明本案例任務實現。

1.5.4 訓練

1）訓練1：用置位/復位指令及觸發器的置位/復位指令實現本案例，并且要求將熱繼電器觸點作為輸入信號。

2）訓練2：用PLC實現電動機點動和連續運行的控制，要求用一個轉換開關、一個起動按鈕和一個停止按鈕實現其控制功能。

3）訓練3：用PLC實現一臺電動機的異地起停控制。