彩灯控制电路实例解析

1.控制要求

其彩灯电路共有A、B、C、D4组，彩灯控制的要求为：

①B、C、D暗，A组亮2s。

②A、C、D暗，B组亮2s。

③A、B、D暗，C组亮2s。

④A、B、C暗，D组亮2s。

⑤B、D两组暗，A、C两组同时亮1s。

⑥A、C两组暗，B、D两组同时亮1s。

然后按①～⑥反复循环。要求用一个输入开关控制，开关闭合彩灯电路工作，开关断开彩灯电路停止工作。

由上述彩灯电路的控制要求可见，A、B、C、D4组彩灯按时间先后顺序依次点亮，是典型的时序控制系统，最适合使用波形图设计法。

2.编程元件配置及PLC的I/O接线

1）PLC的I/O配置见表3.2-1。

表3.2-1 PLC的I/O分配

2）设置控制A、B、C、D4组彩灯亮灭的定时器T37～T42。

3）根据PLC的I/O配置，可得图3.2-1所示的PLC的I/O接线。

3.画波形图

按照时间的先后顺序关系，画出各信号在一个循环中的波形图，分析波形图中有几个时间段需要控制，决定使用几个定时器，并对应时间画出定时器的波形图。该例中4组彩灯HL₁、HL₂、HL₃、HL₄的波形图如图3.2-2所示，由图可见，4组彩灯工作一个循环由6个时间段构成，可用6个定时器T37～T42加以控制。当工作开关SA接通后，T37得电，延时2s

图3.2-1 彩灯电路控制PLC外部接线图

图3.2-2 彩灯电路工作波形图

后T38接通，再延时2s后T39接通……依此类推，最后T42接通时将所有定时器（包括自己）线圈都断开，从而又开始新的一个循环。(www.xing528.com)

4.列出逻辑表达式

A组彩灯HL₁在时间段1、5亮；

B组彩灯HL₂在时间段2、6亮；

C组彩灯HL₃在时间段3、5亮；

D组彩灯HL₄在时间段4、6亮。

通过对每时段各组灯的得电、失电条件可知：

对时段1来讲，由转换开关SA闭合→使输入继电器X0得电→触点◎X0闭合→Y1得电→HL₁亮。通过控制时段1的定时器T37的触点#T37断开，使Y1失电，从而使HL₁熄灭。对时间段2～6来讲，利用控制前一时间段定时器的动合触点，使该时间段灯点亮，由控制该时间段定时器的动断触点，使该时间段灯熄灭。由此可得逻辑表达式：

Y1（HL₁）=◎X0·#T37+◎T40·#T41

Y2（HL₂）=◎T37·#T38+◎T41·#T42

Y3（HL₃）=◎T38·#T39+◎T40·#T41

Y4（HL₄）=◎T39·#T40+◎T41·#T42

5.设计梯形图程序

根据上面的逻辑表达式及定时器T37～T42的依次得电过程就可设计出彩灯电路的梯形图程序，如图3.2-3所示。图中把T42的动断触点串在T37线圈中，目的是使定时器T37～T42能周期地进行工作。

按照霓虹灯的工作过程，每个循环分为8个时段，用6个定时器T37～T42控制。

T37～T42在每个时段开始时依次得电，开始计时，计时时间到，即该时段结束，其动合触点闭合、动断触点断开。因此可以用相邻前一时段定时器的动合触点（此时已闭合）来点亮下一时段的灯，用本时段定时器动断触点，使该时段的灯熄灭。

因此，T37～T42定时器作用：①点亮下一时段的灯；②使该时段的灯熄灭；③起动下一时段定时器。

定时器T42[6]计时到，#T42[1]断开→T37失电→接着T38～T42相继失电，一个工作周期结束。由于T42[8]失电→#T42[1]复位闭合→T37[1]得电→使T38～T42相继得电，开始下一个工作周期。

图3.2-3 彩灯电路PLC控制梯形图

6.电路工作过程