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_Start | I0.0 | Bool | 启动按钮,常开,按下为 1 |
| SB2_Stop | I0.1 | Bool | 停止按钮,常闭,未按为 1,按下为 0 |
| KM1_Run | Q0.0 | Bool | 皮带电机接触器线圈 |
| KM1_FB | M0.0 | Bool | 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。
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 | I0.0 | I0.1 | 预期 Q0.0 | 判读 |
|---|---|---|---|---|
| 上电待机 | 0 | 1 | 0 | 不自启动,正确 |
| 按住 SB1 | 1 | 1 | 1 | 启动有效 |
| 松开 SB1 | 0 | 1 | 1 | 自锁维持,正确 |
| 按住 SB2 | 0 | 0 | 0 | 立即停机 |
| 松开 SB2 | 0 | 1 | 0 | 保持停止,正确 |
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。