1．確認設計任務書

    三級皮帶運輸機分別由M1、M2、M3 3臺電動機拖動，啟動時要求10s的時間間隔，并按M1、M2、M3的順序啟動；停止時要求30s的時間間隔，并按M3、M2、M1的順序停止。三級皮帶運輸機工作示意圖如圖7-22所示。三級皮帶運輸機主電路如圖7-23所示。

    圖7-22    三級皮帶運輸機工作示意圖

    圖7-23    三級皮帶運輸機主電路圖

    2．確定外圍I/O設備

    (1)輸入設備：采用3個按鈕，分別為啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕；3個熱繼電器。

    (2)輸出設備：采用3個接觸器分別控制3級皮帶的電動機。

    3．選定PLC的型號

    選用的PLC是西門子公司的S7-200系列PLC-CPU224。

    4．編制輸入／輸出元件地址分配表

    對輸入元件和輸出元件分配I/O地址，其分配表見表7-2。

    表7-2    輸入／輸出元件地址分配表

    5．硬件連接圖

    本系統的工作電源采用24V DC源輸入、24V DC輸出的形式，根據外圍I/O設備確定PLC外部接線圖，如圖7-24所示。

    圖7-24    三級皮帶運輸機PLC外部接線圖

    6．程序設計

    (1)方法一：簡單指令編程方法

    表7-3為三級皮帶運輸機控制梯形圖。根據3臺電動機啟動與停止的順序可知，實際上I0.0啟動M1，I0.1停止M3，M1的停止、M2的啟動／停止以及M3的啟動都是由定時器產生的脈沖信號來實現操作，本例選用T37～T40這4個100ms的定時器分別實現10s間隔定時和30s間隔定時。因為T37～T40是100ms定時器，所以可以使用自復位來產生脈沖信號，使編程更容易。建議讀者使用定時器時，盡量選用100ms的定時器。

    表7-3的網絡1中，使用的是熱繼電器FR1、FR2、FR3的動合觸點。這是因為在圖7-24所示的PLC外部接線圖中，熱繼電器以動斷觸點的形式接入電路中。當電動機正常工作時，熱繼電器不動作，I0.3、I0.4、I0.5的輸入端為“1”；當繼電器動作時，FR1、FR2、FR3斷開主電路，則I0.3、I0.4、I0.5的輸入端為“0”。表7-4中的網絡1亦是如此。

    表7-3    三級皮帶運輸機控制方法一

    (2)方法二：復雜指令編程方法

    表7-4是使用比較指令編寫的程序，在程序中電動機的啟動和關斷信號均為短信號。在表7-4中，采用通電延時定時器T37實現M2和M3的啟動，采用斷電延時定時器T38實現3臺電動機的停止。T38的定時值設定為610，這使得再次按下啟動按鈕I0.0，T38不等于600的比較觸點為閉合狀態，M1能夠正常啟動。對比表7-3與表7-4的程序可以發現使用一些復雜指令，可以使程序變得簡單。

    表7-4    三級皮帶運輸機控制方法二