喷泉设计：从控制过程到原理及梯形图
2020/11/14 00:53:44
本文中将以分析几个案例的方式拆解程序编程的过程，从控制过程到原理及梯形图。如果采用其它系列或品牌的PLC，其逻辑结构大同小异。
这次我们将拆解的案例
1、喷泉控制
2、交通信号灯控制
3、多级传送带控制
4、车库自动门控制
1、喷泉控制
（1）明确系统控制要求
系统要求用两个按钮来控制A、B、C三组喷头工作（通过控制三组喷头的泵电动机来实现），三组喷头排列如下图所示。
系统控制要求具体如下：
当按下起动按钮后，A组喷头先喷5s后停止，然后B、C组喷头同时喷，5s后，B组喷头停止、C组喷头继续喷5s再停止，而后A、B组喷头喷7s，C组喷头在这7s的前2s内停止，后5s内喷水，接着A、B、C三组喷头同时停止3s，以后重复前述过程。按下停止按钮后，三组喷头同时停止喷水。下图为A、B、C三组喷头工作时序图。
（2）确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子
喷泉控制需用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见下表：
（3）绘制喷泉控制电路图
控制电路图
（4）编写PLC控制程序
启动STEP 7-Micro/WIN编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，编写完成的梯形图如下图所示。
下面对照控制电路来说明梯形图的工作原理：
（2）停止控制
2、交通信号灯控制
（1）明确系统控制要求
系统要求用两个按钮来控制交通信号灯工作，交通信号灯排列如下图所示。
系统控制要求具体如下：
当按下起动按钮后，南北红灯亮25s，在南北红灯亮25s的时间里，东西绿灯先亮20s再以1次/s的频率闪烁3次，接着东西黄灯亮2s，25s后南北红灯熄灭，熄灭时间维持30s，在这30s时间里，东西红灯一直亮，南北绿灯先亮25s，然后以1次/s频率闪烁3次，接着南北黄灯亮2s。以后重复该过程。按下停止按钮后，所有的灯都熄灭。交通信号灯的工作时序如下图所示。
（2）确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子
交通信号灯控制需用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见下表。
（3）绘制交通信号灯控制电路图
控制电路图
（4）编写PLC控制程序
启动STEP 7-Micro/WIN编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，编写完成的梯形图如下图所示。
梯形图
在上图所示的梯形图中，采用了一个特殊的辅助继电器SM0.5，称为触点利用型特殊继电器，它利用PLC自动驱动线圈，用户只能利用它的触点，即画梯形图里只能画它的触点。SM0.5能产生周期为1s的时钟脉冲，其高低电平持续时间各为0.5s，以上图梯形图网络9为例，当T50常开触点闭合，在1s内，SM0.5常闭触点接通、断开时间分别为0.5s，Q0.4线圈得电、失电时间也都为0.5s。
下面对照控制电路和时序图来说明梯形图工作原理：
（1）起动控制
（2）停止控制
3、多级传送带控制
（1）明确系统控制要求
系统要求用两个按钮来控制传送带按一定方式工作，传送带结构如下图所示。
系统控制要求具体如下：
当按下起动按钮后，电磁阀YV打开，开始落料，同时一级传送带电动机M1起动，将物料往前传送，6s后二级传送带电动机M2起动，M2起动5s后三极传送带电动机M3起动，M3起动后4s后四级传送带电动机M4起动。
当按下停止按钮后，为了不让各传送带上有物料堆积，要求先关闭电磁阀YV，6s后让M1停转，M1停转5s后让M2停转，M2停转4s后让M3停转，M3停转3s后让M4停转。
（2）确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子
多级传送带控制需用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见下表。
（3）绘制多级传送带控制电路图
控制电路图
（4）编写PLC控制程序
启动STEP 7-Micro/WIN编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，编写完成的梯形图如下图所示。
梯形图
下面对照控制电路来说明梯形图的工作原理。
（1）起动控制
（2）停止控制
4、车库自动门控制
（1）明确系统控制要求
系统要求车库门在车辆进出时能自动打开关闭，车库门控制结构如下图所示。
系统控制具体要求如下：
在车辆入库经过入门传感器时，入门传感器开关闭合，车库门电动机正转，车库门上升，当车库门上升到上限位开关处时，电动机停转；车辆进库经过出门传感器时，出门传感器开关闭合，车库门电动机反转，车库门下降，当车库门下降到下限位开关处时，电动机停转。
在车辆出库经过出门传感器时，出门传感器开关闭合，车库门电动机正转，车库门上升，当门上升到上限位开关处时，电动机停转；车辆出库经过入门传感器时，入门传感器开关闭合，车库门电动机反转，车库门下降，当门下降到下限位开关处时，电动机停转。
（2）确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子
车库自动门控制需用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见下表：
（3）绘制车库自动门控制电路图
控制电路图
（4）编写PLC控制程序
启动STEP 7-Micro/WIN编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，编写完成的梯形图如下图所示。
梯形图
下面对照控制电路来说明梯形图的工作原理。
（1）入库控制过程
（2）出库控制过程