1. 皮带启停基本控制

任务边界与硬件对象

本例只做一件事:让一条皮带电机具备“按启动按钮运行、松手不停、按停止按钮立即停机”的基本启停能力。核心对象是 S7-1200 CPU(示例用 CPU 1214C DC/DC/DC)、一个启动按钮 SB1(常开)、一个停止按钮 SB2(常闭)、一个接触器 KM1 线圈及其自锁触点,以及作为输出的 Q0.0。

先明确电气约定,后文与梯形图保持一致:SB1 为常开按钮,按下接通;SB2 为常闭按钮,未按下时其接点闭合,按下时断开。因此 PLC 输入点 I0.1 在“未按停止”时读到 1,按下停止时读到 0。这一约定直接决定梯形图中停止支路用常开触点还是常闭触点。

硬件组态与变量定义

在 TIA Portal 中新建项目,添加 CPU 1214C DC/DC/DC,确认机架与订货号后进入设备视图。本例不使用扩展模块,保持默认数字量输入/输出地址即可。随后在 PLC 变量表中建立下表变量,符号名与地址必须与梯形图一致。

符号名地址数据类型说明
SB1_StartI0.0Bool启动按钮,常开,按下为 1
SB2_StopI0.1Bool停止按钮,常闭,未按为 1,按下为 0
KM1_RunQ0.0Bool皮带电机接触器线圈
KM1_FBM0.0Bool运行自锁中间位(可选,用于扩展)

若现场停止按钮实际接为常开,则 I0.1 的常态为 0,梯形图中的停止触点必须改为常闭触点,否则无法停机。这一点在接线核对时必须确认,不能照抄。

梯形图逻辑与自锁形成过程

在 OB1 中编写一个网络即可完成基本启停。逻辑结构为:启动支路(I0.0 常开触点)与自锁支路(Q0.0 常开触点)并联,再与停止支路(I0.1 常开触点)串联,最后驱动线圈 Q0.0。

Network 1: 皮带启停基本控制
      I0.0            I0.1              Q0.0
  ----| |----+--------| |---------------( )----
             |
      Q0.0   |
  ----| |----+

动作过程:初始 Q0.0=0,自锁支路断开。按下 SB1,I0.0=1,若此时未按停止(I0.1=1),则并联支路导通、串联支路导通,Q0.0 置 1,接触器吸合,皮带运行。松开 SB1 后 I0.0 回 0,但 Q0.0 已为 1,其常开触点闭合,经自锁支路继续维持导通,实现“松手不停”。按下 SB2,I0.1 变为 0,串联支路断开,Q0.0 复位为 0,接触器释放,皮带停止;松开 SB2 后 I0.1 恢复 1,但因启动支路未按下、自锁支路已随 Q0.0 断开,输出保持为 0,不会自启动。

自锁的本质是“用输出自己的状态维持输出”,因此自锁触点必须与启动触点并联,且必须位于停止触点之前(同一串联支路内),否则停止将失效。
皮带启停:输入信号 → 自锁逻辑 → 输出状态 现场输入 SB1 启动 I0.0(常开) SB2 停止 I0.1(常闭) 未按停止:I0.1 = 1 OB1 梯形图 I0.0 ∥ Q0.0 → 自锁支路 再串联 I0.1 停止支路 输出线圈 Q0.0 执行输出 KM1 接触器线圈 皮带电机运行 Q0.0 = 1 时吸合 关键状态变化(示例时序) t0 待机 t1 按 SB1 t2 松开 SB1 t3 按 SB2 t4 松开 SB2 I0.0 I0.1 Q0.0 Q0.0 自锁维持输出

下载与仿真验证

编译 OB1 与硬件组态,确认无错误后下载到 CPU 或 PLCSIM。若使用 PLCSIM,需在仿真启动后打开监控表或程序状态监控,逐项核对下表预期现象。验证重点是“松手不停”和“按停即断”两个行为,以及停止后不会自启动。

操作I0.0I0.1预期 Q0.0判读
上电待机010不自启动,正确
按住 SB1111启动有效
松开 SB1011自锁维持,正确
按住 SB2000立即停机
松开 SB2010保持停止,正确
若松开 SB1 后 Q0.0 立即掉为 0,说明自锁触点未并联或地址写错;若按 SB2 无法停机,说明停止支路用了常闭触点(与常闭按钮叠加后逻辑反了),应改为常开触点。仿真中强制 I0.1=0 可快速复现停机路径。

完成上述验证后,本例的启停控制闭环即成立:硬件组态给出 I0.0/I0.1/Q0.0 的物理映射,梯形图用“启动并联自锁、串联停止”实现保持与切断,仿真监控表逐行确认了五种操作下的输出状态。