1．确认设计任务书

    三级皮带运输机分别由M1、M2、M3 3台电动机拖动，启动时要求10s的时间间隔，并按M1、M2、M3的顺序启动；停止时要求30s的时间间隔，并按M3、M2、M1的顺序停止。三级皮带运输机工作示意图如图7-22所示。三级皮带运输机主电路如图7-23所示。

    图7-22    三级皮带运输机工作示意图

    图7-23    三级皮带运输机主电路图

    2．确定外围I/O设备

    (1)输入设备：采用3个按钮，分别为启动按钮、停止按钮、急停按钮；3个热继电器。

    (2)输出设备：采用3个接触器分别控制3级皮带的电动机。

    3．选定PLC的型号

    选用的PLC是西门子公司的S7-200系列PLC-CPU224。

    4．编制输入／输出元件地址分配表

    对输入元件和输出元件分配I/O地址，其分配表见表7-2。

    表7-2    输入／输出元件地址分配表

    5．硬件连接图

    本系统的工作电源采用24V DC源输入、24V DC输出的形式，根据外围I/O设备确定PLC外部接线图，如图7-24所示。

    图7-24    三级皮带运输机PLC外部接线图

    6．程序设计

    (1)方法一：简单指令编程方法

    表7-3为三级皮带运输机控制梯形图。根据3台电动机启动与停止的顺序可知，实际上I0.0启动M1，I0.1停止M3，M1的停止、M2的启动／停止以及M3的启动都是由定时器产生的脉冲信号来实现操作，本例选用T37～T40这4个100ms的定时器分别实现10s间隔定时和30s间隔定时。因为T37～T40是100ms定时器，所以可以使用自复位来产生脉冲信号，使编程更容易。建议读者使用定时器时，尽量选用100ms的定时器。

    表7-3的网络1中，使用的是热继电器FR1、FR2、FR3的动合触点。这是因为在图7-24所示的PLC外部接线图中，热继电器以动断触点的形式接入电路中。当电动机正常工作时，热继电器不动作，I0.3、I0.4、I0.5的输入端为“1”；当继电器动作时，FR1、FR2、FR3断开主电路，则I0.3、I0.4、I0.5的输入端为“0”。表7-4中的网络1亦是如此。

    表7-3    三级皮带运输机控制方法一

    (2)方法二：复杂指令编程方法

    表7-4是使用比较指令编写的程序，在程序中电动机的启动和关断信号均为短信号。在表7-4中，采用通电延时定时器T37实现M2和M3的启动，采用断电延时定时器T38实现3台电动机的停止。T38的定时值设定为610，这使得再次按下启动按钮I0.0，T38不等于600的比较触点为闭合状态，M1能够正常启动。对比表7-3与表7-4的程序可以发现使用一些复杂指令，可以使程序变得简单。

    表7-4    三级皮带运输机控制方法二