一、电动机制动控制
1．电气控制线路分析
图1是串阻减压起动和反接制动控制图。主电路中合上QF后，当主触头KM1、KM3闭合，则电动机串联了电阻R开始减压起动；到达稳定转速后，主触头KM3断开，电动机切换为正常运转状态。制动时主触头KM1断开，KM2闭合，电动机转子施加制动反转转矩；电动机接近零转速时，主触头KM2断开，撤去制动反转转矩，电动机停转。
图1 串阻减压起动和反接制动电气控制
2．梯形图初步转换
图2是PLC替代控制的主电路，与继电器接触器控制时的主电路基本保持不变，为PLC提供电源的两路线则采用变压器输出。PLC控制的I/O接线图见图6-26。
图2 主电路
图6-27是电动机继电器接触器电气控制线路，按下SB2，线圈KM1通电，并通过常开辅助触头KM1自锁，主电路中电动机M通过串电阻R进行减压起动。
电动机M起动后不断升速，到达速度继电器KS的额定转速后将使该速度继电器闭合，因该支路的常开触头KM1已闭合，所以继电器线圈KA将闭合并通过常开辅助触头KA自锁。继电器线圈KA一旦通电，导致KM3线圈通电，主电路中形成主触头KM1、KM3通电，KM2断电的状态，电动机M全压稳定转动。
SB1是总停开关，按下SB1导致接触器线圈KM1断电，这将导致线圈KM2通电，线圈KM3断电。主电路中因主触头KM1、KM3断电，KM2通电，转子上施加了反转转矩，导致电动机M快速降速。
当电动机快速降速至速度继电器KS的额定转速时将断开，电动机停转。本控制线路中共有四个回路：
①A®1®2®3®B®C ②A®1®4®5®6®B®C
③A®1®7®8®9®B®C ④A®1®10®11®12®B®C
图3是根据逐行回路转换法得到的初步转换梯形图。该图直接将四个回路转换为一个四行的梯形图，但初步转换梯形图还须根据梯形图若干绘制原则进行合理修改。
图3 初步转换梯形图
3．梯形图修正规则
梯形图最基本绘制规则在4.2.2中已有初步介绍，在此基础上还应掌握以下修正规则。
接入常开型输入电气元件时，梯形图与电气控制图中各触头形式一致
当PLC的I口接入常开按钮或常开触头时，与之对应的PLC内部编程元件与继电器接触器控制线路中按钮或触头的常开、常闭形式完全一致。
如果图6-26中I口接入常开按钮SB1，则梯形图第1支路中对应的编程元件X1为常闭触头，继电器接触器控制线路中，A®1®2®3®B®C 回路中SB1也是常闭触头形式，两者完全一致。
反之，如果PLC的I口接入SB1常闭按钮，则因继电器接触器控制线路的A®1®2®3®B®C 回路中SB1是常闭形式，转换为梯形图时，第1支路中对应的编程元件X1就应为常开触头，两者触头形式刚好相反。
触头不直接与右母线相连，线圈不直接与左母线相连
梯形图每一行从左母线开始并终止于右母线，触头不能与右母线直接相连，线圈不能与左母线直接相连。图3中第1、3、4、6支路中的常闭触头X3直接接在了右母线上，因与各自的线圈互换位置，才能符合“触头不接右母线”的规则。
较多串联触头支路置于上，较多并联触头回路置于左
在一条梯形图支路中，几个触头并联的回路应置于左母线端，并联触头越多，回路位置越靠左；支路与支路之间，串联触头多的支路应置于梯形图上部位置，例图3中，第1、2、4、5支路的并联回路按本规则应置于梯形图的左母线处。
受线圈控制的触头所在支路置于线圈支路之后
图3中第3支路的T0触头受第5支路线圈T0控制，应将第3支路置于线圈T0所在支路（第5支路）之后，才能使梯形图逻辑清晰，容易读懂。
同一编号线圈不重复，一条支路中多个线圈可并联输出
同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为重复线圈输出，极易引起误操作，应尽量避免使用；而且一条支路中的两个或两个以上不同编号的线圈，则可以采用并联的方式输出，但不能串联。
图4 根据梯形图绘制规则修改后的梯形图
根据上述规则修正后的梯形图见图4。此外，梯形图还应根据梯形图简化规则进行化简，以提高PLC程序的简洁性与执行效率，例图4中第3、5支路中的常闭触头X3可根据后述的简化规则省略。
二、两台电动机顺序起动控制
1．电气控制线路分析
图5是两台电动机顺序起动控制图。主电路中合上QS后，当主触头KM1合上时电动机M1转动；而当主触头KM2合上时，电动机M2转动。
图5 两台电动机顺序起动控制
2．初步转换梯形图
图6是两台电动机顺序起动继电器接触器的控制线路，其中有三个回路：①A®4（4、5支路与4、7、8、5支路的并联块）®5®6®3®2®1®B；②A®4（4、5、8支路与4、7、8支路的并联块）®8®9®10®6®3®2®1®B；③A®4（4、5、8支路与4、7、8支路的并联块）®8®11（11、12支路与11、15、16、12支路的并联块）®12®13®14®10®6
®3®2®1®B。采用逐行回路转换法得到的初步梯形图见图7。
3．梯形图修正与简化
图8a)是根据触头不直接与右母线相联、并联回路接左母线规则对初步转换梯形图修正后得到的修正梯形图。梯形图还需根据简化规则进行化简。
1）自锁简化规则
自锁简化规则指梯形图中一个经过扫描后的并联回路块，再次出现在梯形图中，可在再次出现的梯形图支路中用一个串联自锁触头替代原并联回路块。
图8a)中第2、3支路中出现的并联回路块（X0 OR Y0）与第1支路中的并联（X0 OR Y0）完全相同，所以可用一个自锁串联触头（Y0）代替原来的并联回路块，见图8b)的第2、3支路。
自锁简化规则原理：设图9a)的第1支路触头X0断开，则线圈Y0断电，第2支路的自锁触头Y0断开，即Y0=0，而由于（X0 OR Y0）=0，所以简化前后逻辑结果不变。
又设图6-20a)的第1支路触头X0闭合，则线圈Y0通电，第2支路的自锁触头Y0闭合，即Y0=1，而由于此时（X0 OR Y0）=1，所以简化前后逻辑结果还是不变。
2）重复简化规则
重复简化规则指当梯形图支路中出现与线圈编号相同的串联常开触头，且线圈支路居于该支路之前，则该支路中其它串联的常闭触头若与线圈支路中串联的常闭触头重复，可以省略。
图8b)第2、3支路中出现了一个串联常开触头Y0，由于线圈Y0支路位于第2、3支路之前，所以图9a)第2、3支路中出现的串联常闭触头X1、X2与线圈Y0支路中的常闭触头X1、X2重复，在图9b）的第2、3支路中被省略，梯形图得到了化简。
重复简化规则原理：设图9b)第1支路中X0断开，则线圈Y0断电，第2支路的辅助常开触头Y0断开，导致线圈T0断电。省去两个与第1支路重复的常闭触头X1、X2不改变线圈T0断电的逻辑结果。
又设图9b)第1支路中X0通电，则线圈Y0通电，第2支路的辅助常开触头Y0闭合，导致线圈T0通电。省去两个与第1支路重复的常闭触头X1、X2不改变线圈T0通电的逻辑结果。
图9 定时器计数器组合延时控制环节
a)I/O接线 b)梯形图
三、电动机星三角减压起动控制
1．电气控制线路分析
图10是电动机星三角减压起动控制图。主电路中合上QS后，当主触头KM与KM1合上、KM2断开，电动机M接成星连接起动；而当主触头KM与KM2合上、KM1断开，电动机M接成三角形，进入稳定运行状态。
控制线路中SB1是总停开关。主电路中QS合上后，按下控制线路中的SB2，线圈KM通电并通过常开辅助触头自锁，线圈KM1及KT随之通电，主电路中形成主触头KM与KM1合上、KM2断开的状态，电动机接成星连接开始减压起动。
当时间继电器KT延时时间到达后，线圈KM1所在支路断电、线圈KM2所在支路通电并自锁，导致主电路中主触头KM与KM2闭合、KM1断开，电动机接成三角形连接进入稳定运转状态。
继电器接触器控制线路中，电流经入口支路（FR®SB1®SB2与KM并联块）后，分成了四条支路：①KM支路，②KM2®KT®KM1支路，③KM2®KT支路，④KM1®KT与KM2并联块®KM2支路。这种形式的电气控制线路可采用主控指令及堆栈操作指令进行梯形图转换。
图10 电动机星三角减压起动控制
a)主电路 b)控制线路
2．主控指令梯形图
图11a)是PLC实现电动机星三角减压起动控制的I/O接线图，输出接口采用接触器硬件触头KM2、KM1互锁接线，将与内部编程元件的互锁一起实现双重互锁功能。
1）入口支路转换
入口支路由1个并联块（X0 OR M100）及编程元件常闭触头X1、X2组成，输出处连接主控指令MC，见梯形图第1、2支路。第3支路由主控指令辅助继电器触头M100新建了一条左母线，新建左母线后再连接四条分支路。
2）分支路逐行转换
图11b)是采用主控指令结合逐行转换法得到的PLC控制初步梯形图。根据电气控制线路及梯形图各支路前后关系，选择串联元件最多的KM2®KT®KM1支路直接转换为第3支路，而KM支路仅有一个输出元件，转换为第4支路不符合线圈不直接与左母线相连的规则，需作修正，第6、7支路则可以进行简化，第8支路起结束主控指令（清除新建左母线）的作用。
图11 主控指令梯形图的初步转换
a)PLC的I/O接线图 b)初步转换梯形图
3）梯形图再构与简化
图11b)中线圈Y0新建左母线直接相连，必须进行再构。从继电器接触器控制逻辑分析，线圈KM接通的条件是线圈KM1接通，即当线圈KM1接通后，受线圈KM1控制的常开辅助触头也将闭合，所以可在第4支路中串联一个线圈KM1的常开触头，并用线圈KM的常开触头进行自锁，第4支路再构梯形图见图12。
图12的第6、7支路通过省略T0与Y2并联块（T0 OR Y2）进行支路化简。其化简原理实际上就是线圈Y2与Y1之间的互锁关系，即只要线圈Y1通电，线圈Y2就保持断电，反之当线圈Y1断电，则线圈Y2保持通电。因此只要在线圈Y2所在支路中串联线圈Y1的常闭触头即可，支路其余编程元件就可省略。
图12 梯形图的再构与简化
3．堆栈指令梯形图
图13是采用堆栈指令实现电动机星三角减压起动控制梯形图，各支路组成元件及其连接与继电器接触器控制线路基本相同，但控制指令程序中则需用堆栈指令编写，其指令程序为：
图13 堆栈指令实现的梯形图
LD X0 //起动。
OR Y0 //自锁。
ANI X1 //过载保护
ANI X2 //停止
MPS //进栈
OUT Y0 //接通电源接触器
MRD //读栈
ANI Y2
MPS //进栈
ANI T0
OUT Y2
MPP //出栈
AND T0
OR Y2
ANI Y1
OUT Y2
END //程序结束
与继电器接触器控制线路相比，PLC控制用软件程序代替了电气元件之间的繁杂连线，极大地提高了使用灵活性与可靠；对于同一控制对象，一旦控制要求改变需调整控制系统的功能时，不必改变PLC的硬件设备，只需改变PLC软件即可实现控制功能的调整，具有极强的通用性。
四、工作任务
运用梯形图初步转换、修正规则、简化与再构方法编制电动机制动控制、两台电动机顺序起动控制、电动机星三角减压起动控制的梯形图程序。
资讯：归纳整理听课笔记
决策：确定具体的工作任务，绘制电气图
计划：设计继电器控制电气图向PLC梯形图转换的步骤
实施：完成电气图向梯形图的转换
检查：检查电气图与梯形图控制逻辑的一致性，撰写工作报告
评估：教师分组评估
