4.4 常用的基本控制线路及梯形图
4.4.1 启动、自锁和停止控制线路与梯形图
启动、自锁和停止控制是PLC最基本的控制功能，它既可以采用输出线圈指令，也可以采用置位、复位指令来实现。
1．采用输出线圈指令实现启动、自锁和停止控制
采用输出线圈指令实现启动、自锁和停止控制的线路与梯形图如图4-12所示。
图4-12 采用输出线圈指令实现启动、自锁和停止控制的线路与梯形图
当按下启动按钮SB1时，PLC内部梯形图程序中的启动触点I0.0闭合，输出线圈Q0.0得电，PLC输出端子Q0.0内部的硬触点闭合，Q0.0端子与1L端子之间内部硬触点闭合，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电启动。
输出线圈Q0.0得电后，除了会使Q0.0、1L端子之间的硬触点闭合外，还会使自锁触点Q0.0闭合，在启动触点I0.0断开后，依靠自锁触点闭合可使线圈Q0.0继续得电，电动机就会继续运转，从而实现自锁控制功能。
当按下停止按钮SB2时，PLC内部梯形图程序中的停止触点I0.1断开，输出线圈Q0.0失电， Q0.0、1L端子之间的内部硬触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。
2．采用置位、复位指令实现启动、自锁和停止控制
采用置位、复位指令（R、S）实现启动、自锁和停止控制的线路与图4-12（a）相同，梯形图如图4-13所示。
图4-13 采用置位、复位指令实现启动、自锁和停止控制的梯形图
当按下启动按钮SB1时，梯形图中的启动触点I0.0闭合，“S Q0.0， 1”指令执行，指令执行结果将输出继电器线圈Q0.0置1，相当于线圈Q0.0得电，Q0.0、1L端子之间的内部硬触点接通，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电启动。
线圈Q0.0置位后，松开启动按钮SB1，启动触点I0.0断开，但线圈Q0.0仍保持“1”态，即仍维持得电状态，电动机就会继续运转，从而实现自锁控制功能。
当按下停止按钮SB2时，梯形图程序中的停止触点I0.1闭合，“R Q0.0， 1”指令被执行，指令执行结果将输出线圈Q0.0复位（即置0），相当于线圈Q0.0失电，Q0.0、1L端子之间的内部硬触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。
采用置位、复位指令和输出线圈指令都可以实现启动、自锁和停止控制，两者的PLC外部接线相同，仅梯形图程序不同。
4.4.2 正、反转联锁控制线路与梯形图
正、反转联锁控制线路与梯形图如图4-14所示。
图4-14 正、反转联锁控制线路与梯形图
1）正转联锁控制
按下正转按钮SB1，梯形图程序中的正转触点I0.0闭合，线圈Q0.0得电，Q0.0自锁触点闭合，Q0.0联锁触点断开，Q0.0端子与1L端子间的内硬触点闭合，Q0.0自锁触点闭合，使线圈Q0.0在I0.0触点断开后仍可得电；Q0.0联锁触点断开，使线圈Q0.1即使在I0.1触点闭合（误操作SB2引起）时也无法得电，实现联锁控制；Q0.0端子与1L端子间的内硬触点闭合，接触器KM1线圈得电，主电路中的KM1主触点闭合，电动机得电正转。
2）反转联锁控制
按下反转按钮SB2，梯形图程序中的反转触点I0.1闭合，线圈Q0.1得电，Q0.1自锁触点闭合，Q0.1联锁触点断开，Q0.1端子与1L端子间的内硬触点闭合，Q0.1自锁触点闭合，使线圈Q0.1在I0.1触点断开后继续得电；Q0.1联锁触点断开，使线圈Q0.0即使在I0.0触点闭合（误操作SB1引起）时也无法得电，实现联锁控制；Q0.1端子与1L端子间的内硬触点闭合，接触器KM2线圈得电，主电路中的KM2主触点闭合，电动机得电反转。
3）停转控制
按下停止按钮SB3，梯形图程序中的两个停止触点I0.2均断开，线圈Q0.0、Q0.1均失电，接触器KM1、KM2线圈均失电，主电路中的KM1、KM2主触点均断开，电动机失电停转。
4）过热保护
如果电动机长时间过载运行，流过热继电器FR的电流会因长时间过流发热而动作，FR触点闭合，PLC的I0.3端子有输入，梯形图程序中的两个热保护常闭触点I0.3均断开，线圈Q0.0、Q0.1均失电，接触器KM1、KM2线圈均失电，主电路中的KM1、KM2主触点均断开，电动机失电停转，从而防止电动机长时间过流运行而烧坏。
4.4.3 多地控制线路与梯形图
多地控制线路与梯形图如图4-15所示，其中图4-15（b）所示为单人多地控制梯形图，图4-15（c）所示为多人多地控制梯形图。
1）单人多地控制
单人多地控制线路与梯形图如图4-15（a）、（b）所示。
❶甲地启动控制。在甲地按下启动按钮SB1时，I0.0常开触点闭合，线圈Q0.0得电，Q0.0常开自锁触点闭合，Q0.0端子内硬触点闭合，Q0.0常开自锁触点闭合锁定Q0.0线圈供电，Q0.0端子内硬触点闭合使接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转。
❷甲地停止控制。在甲地按下停止按钮SB2时，I0.1常闭触点断开，线圈Q0.0失电，Q0.0常开自锁触点断开，Q0.0端子内硬触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。
乙地和丙地的启/停控制与甲地控制相同，利用图4-15（b）所示梯形图可以实现在任何一地进行启/停控制，也可以在一地进行启动，在另一地控制停止。
2）多人多地控制
多人多地控制线路与梯形图如图4-15（a）、（c）所示。
❶启动控制。在甲、乙、丙三地同时按下按钮SB1、SB3、SB5，I0.0、I0.2、I0.4三个常开触点均闭合，线圈Q0.0得电，Q0.0常开自锁触点闭合，Q0.0端子的内硬触点闭合，Q0.0线圈供电锁定，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转。
❷停止控制。在甲、乙、丙三地按下SB2、SB4、SB6中的某个停止按钮时，I0.1、I0.3、I0.5三个常闭触点中的某个断开，线圈Q0.0失电，Q0.0常开自锁触点断开，Q0.0端子内硬触点断开，Q0.0常开自锁触点断开使Q0.0线圈供电切断，Q0.0端子的内硬触点断开使接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。
图4-15（c）所示梯形图可以实现多人在多地同时按下启动按钮才能启动功能，在任意一地都可以进行停止控制。
图4-15 多地控制线路与梯形图
4.4.4 定时控制线路与梯形图
定时控制方式很多，下面介绍两种典型的定时控制线路与梯形图。
1．延时启动定时运行控制线路与梯形图
延时启动定时运行控制线路与梯形图如图4-16所示，其实现的功能是：按下启动按钮SB13s后，电动机开始运行；松开启动按钮SB1后，运行5s会自动停止。
图4-16 延时启动定时运行控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下。
2．多定时器组合控制线路与梯形图
图4-17所示是一种典型的多定时器组合控制线路与梯形图，其实现的功能是：按下启动按钮SB1后电动机B马上运行，30s后电动机A开始运行，70s后电动机B停转，100s后电动机A停转。
图4-17 一种典型的多定时器组合控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下（ [ ]中的数字为对应网络号，下同）。
4.4.5 长定时控制线路与梯形图
西门子S7-200 SMART PLC的最大定时时间为3276.7s（约54min），采用定时器和计数器组合可以延长定时时间。定时器与计数器组合延长定时控制线路与梯形图如图4-18所示。
图4-18 定时器与计数器组合延长定时控制线路与梯形图
图4-18 定时器与计数器组合延长定时控制线路与梯形图（续）
线路与梯形图说明如下。
图4-18中的定时器T50定时单位为0.1s（100ms），它与计数器C10组合使用后，其定时时间T=30000×0.1s×30000=90000000s=25000h。若需重新定时，可将开关QS断开，让[2]I0.0常闭触点闭合，对计数器C10执行复位，然后再闭合QS，则会重新开始25000h定时。
4.4.6 多重输出控制线路与梯形图
多重输出控制线路与梯形图如图4-19所示。
图4-19 多重输出控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下。
1）启动控制
2）停止控制
4.4.7 过载报警控制线路与梯形图
过载报警控制线路与梯形图如图4-20所示。
图4-20 过载报警控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下。
1）启动控制
按下启动按钮SB1→[1]I0.1常开触点闭合→置位指令执行→Q0.1线圈被置位，即Q0.1线圈得电→Q0.1端子内硬触点闭合→接触器KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机得电运转。
2）停止控制
按下停止按钮SB2→[2]I0.2常开触点闭合→复位指令执行→Q0.1线圈被复位（置0），即Q0.1线圈失电→Q0.1端子内硬触点断开→接触器KM线圈失电→KM主触点断开→电动机失电停转。
3）过热保护及报警控制
4.4.8 闪烁控制线路与梯形图
闪烁控制线路与梯形图如图4-21所示。
图4-21 闪烁控制线路与梯形图
线路与梯形图说明如下。
将开关QS闭合→I0.0常开触点闭合→定时器T50开始3s计时→3s后，定时器T50动作，T50常开触点闭合→定时器T51开始3s计时，同时Q0.0得电，Q0.0端子内硬触点闭合，灯HL点亮→3s后，定时器T51动作，T51常闭触点断开→定时器T50复位，T50常开触点断开→Q0.0线圈失电，同时定时器T51复位→Q0.0线圈失电使灯HL熄灭；定时器T51复位使T51常闭触点闭合，由于开关QS仍处于闭合状态，I0.0常开触点也处于闭合状态，定时器T50又重新开始3s计时（此期间T50触点断开，灯处于熄灭状态）。
以后重复上述过程，灯HL保持3s亮、3s灭的频率闪烁发光。