用單按鈕改造正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)

吳濤

(昆山開(kāi)放大學(xué)，江蘇昆山，215316)

用單按鈕改造正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)

吳濤

(昆山開(kāi)放大學(xué)，江蘇昆山，215316)

通過(guò)分析一個(gè)實(shí)際正反轉(zhuǎn)控制線路的例子，在程序中利用PLC的內(nèi)部計(jì)數(shù)器減少使用PLC的輸入點(diǎn)的個(gè)數(shù)，但原有線路的所有功能全部保留。減少PLC輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的方法有很多，在本文中主要介紹上面這一種。

計(jì)數(shù)器；正反轉(zhuǎn)；PLC；聯(lián)鎖

0 引言

在圖1所示正反轉(zhuǎn)電路中，現(xiàn)在希望只要一個(gè)按鈕可以實(shí)現(xiàn)其正反和停止。要是采用原來(lái)繼電控制來(lái)實(shí)現(xiàn)這種控制方式，則線路的邏輯關(guān)系比較復(fù)雜，利用元件也比較多，且也不容易實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在利用PLC實(shí)現(xiàn)這種控制就比較方便。首先我們先分析一下圖1的工作原理。

1 工作原理

1.1 合上電源開(kāi)關(guān)QF，為主電路和控制線路提供電源，同時(shí)HL1和HL4指示燈亮，HL1指示燈亮代表的含義為電源開(kāi)關(guān)閉合，380V供電已經(jīng)進(jìn)入到線路當(dāng)中，HL4指示燈亮代表的含義為電動(dòng)機(jī)既沒(méi)有正轉(zhuǎn)也沒(méi)有反轉(zhuǎn)，為電動(dòng)機(jī)末轉(zhuǎn)狀態(tài)標(biāo)志。

1.2 按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2，SB2常閉觸點(diǎn)先分?jǐn)嗲袛喾崔D(zhuǎn)KM2線圈支路，以防止錯(cuò)誤的按下SB3，讓正反轉(zhuǎn)同時(shí)接通，從而引起主電路短路；SB2常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合接通KM1線圈，KM1常閉輔助觸點(diǎn)(1,10)先分?jǐn)?，讓電?dòng)機(jī)末轉(zhuǎn)標(biāo)志HL4熄滅；KM1常閉輔助觸點(diǎn) (8,9)先分?jǐn)?，切斷反轉(zhuǎn)KM2線圈支路；KM1常開(kāi)輔助觸點(diǎn)（3，4）后閉合自鎖，KM1主觸點(diǎn)閉合，讓電動(dòng)機(jī)M持續(xù)正轉(zhuǎn)。

圖1 正反轉(zhuǎn)控制的電氣原理圖

1.3 按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3，SB3常閉觸點(diǎn)先分?jǐn)嗲袛喾崔D(zhuǎn)KM1線圈支路，所有標(biāo)注為KM1的元件恢復(fù)，KM1主觸頭和自鎖觸頭先恢復(fù)斷開(kāi)，讓電動(dòng)機(jī)M停止正轉(zhuǎn)，KM1聯(lián)鎖觸頭（8,9）后恢復(fù)閉合，為反轉(zhuǎn)作準(zhǔn)備，KM1常閉輔助觸頭（1，10）后恢復(fù)閉合，讓HL4指示為亮；SB3常開(kāi)觸點(diǎn)后閉合接通KM2線圈，KM2常閉輔助觸點(diǎn)(10,11)先分?jǐn)?，讓電?dòng)機(jī)末轉(zhuǎn)標(biāo)志HL4熄滅；KM2常閉輔助觸點(diǎn) (5,6)先分?jǐn)?，切斷反轉(zhuǎn)KM1線圈支路，KM2常開(kāi)輔助觸點(diǎn)（3，7）后閉合自鎖，KM1主觸點(diǎn)閉合，讓電動(dòng)機(jī)M持續(xù)正轉(zhuǎn)。

2.1 PLC的I/O分配表如下表所示：

2.2 系統(tǒng)電氣原理圖如下圖所示：

2.3 梯形圖如下圖所示：

1.4 按下停止按鈕SB1，SB1常閉觸點(diǎn)分?jǐn)嗲袛郖M1或者KM2線圈支路，讓KM1主觸點(diǎn)和KM1自鎖觸點(diǎn)（3，4）先恢復(fù)斷開(kāi)(或KM2主觸點(diǎn)和KM2自鎖觸點(diǎn)（3，7）先恢復(fù)斷開(kāi))，讓正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)先停下來(lái)；然后KM1常閉輔助觸點(diǎn)（1，10）或KM2常閉輔助觸點(diǎn)（10，11）后恢復(fù)閉合，讓電動(dòng)機(jī)末轉(zhuǎn)指示燈HL4亮；

2 改造

按照PLC設(shè)備改造的原則，我們首先要列出PLC的I/O分配表、電氣原理圖、PLC程序及上機(jī)調(diào)試。

梯形圖分析：

要想實(shí)現(xiàn)本題中的單按鈕控制方式，必須要用到一個(gè)PLC內(nèi)部軟元件計(jì)數(shù)器C，通過(guò)利用其的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)控制。FX2N系列PLC內(nèi)部共有246個(gè)計(jì)數(shù)器C，分成16位增計(jì)數(shù)器，其編號(hào)從C0到C199，32位增減計(jì)數(shù)器，其編號(hào)從C200到C234；32位高速計(jì)數(shù)器，其編號(hào)從C235到C245。計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)其觸發(fā)信號(hào)一定要是脈沖，即使其觸發(fā)信號(hào)為一個(gè)常ON信號(hào)，其計(jì)數(shù)也只計(jì)一次，計(jì)數(shù)完成后只有通過(guò)RST指令讓其觸點(diǎn)和內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)位。

控制正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止的按鈕與PLC的輸入繼電器X0連接，當(dāng)?shù)谝淮伟窗粹oSB1其內(nèi)部程序中計(jì)數(shù)器C1、C2和C3中的數(shù)據(jù)各驅(qū)動(dòng)一次，由于計(jì)數(shù)器C1的目標(biāo)值設(shè)定為1，目標(biāo)值達(dá)到以后，即使其驅(qū)動(dòng)條件動(dòng)作，C1也不計(jì)數(shù)，C1計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)提供一個(gè)正轉(zhuǎn)信號(hào)；當(dāng)按鈕SB1第二次被按下時(shí)同樣計(jì)數(shù)器C2的目標(biāo)值設(shè)定為2，目標(biāo)值達(dá)到以后，即使其驅(qū)動(dòng)條件動(dòng)作，C2也不計(jì)數(shù)，C2計(jì)數(shù)器的常閉觸點(diǎn)提供一個(gè)正轉(zhuǎn)停止信號(hào)，C2計(jì)數(shù)器的常開(kāi)觸點(diǎn)提供一個(gè)反轉(zhuǎn)信號(hào)；當(dāng)按鈕SB1第三次被按下時(shí)，計(jì)數(shù)器C3的目標(biāo)值設(shè)定為3，目標(biāo)值達(dá)到以后，，C3計(jì)數(shù)器的常開(kāi)觸點(diǎn)全體復(fù)位指令，讓C1、C2和C3計(jì)數(shù)器成批復(fù)位，讓C1、C2和C3計(jì)數(shù)器內(nèi)部數(shù)據(jù)和狀態(tài)全部清零，C3計(jì)數(shù)器的常開(kāi)觸點(diǎn)提供一個(gè)停止反轉(zhuǎn)信號(hào)和循環(huán)信號(hào)。當(dāng)按鈕第四次被按下，則正轉(zhuǎn)；當(dāng)按鈕第五次被按下，則停止正轉(zhuǎn)，起動(dòng)反轉(zhuǎn)；當(dāng)按鈕第六次被按下，則電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在本程序中用M8000來(lái)驅(qū)動(dòng)Y2，M8000的功能是只要PLC從STOP狀態(tài)變成RUN狀一直保持為接通態(tài)，Y2連接是電源指示燈HL1，這樣起到電源指示的作用；正轉(zhuǎn)接觸器連接是內(nèi)部程序中Y0，只要控制Y0也就是控制正轉(zhuǎn)，用Y0的常開(kāi)觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)Y3，Y3連接是指示燈HL2充當(dāng)正轉(zhuǎn)指示；反轉(zhuǎn)接觸器連接是內(nèi)部程序中Y1，只要控制Y1也就是控制反轉(zhuǎn)，用Y1的常開(kāi)觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)Y4，Y4連接是指示燈HL3充當(dāng)反轉(zhuǎn)指示；用Y0和Y1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)Y5，Y5連接是指示杰HL4充當(dāng)電動(dòng)機(jī)末轉(zhuǎn)指示。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)了過(guò)載則斷開(kāi)輸入繼電器X1信號(hào)，讓輸入繼電器X1恢復(fù)閉合狀態(tài)，讓指令ZRST C1 C3動(dòng)作，讓C1、C2和C3計(jì)數(shù)器內(nèi)部數(shù)據(jù)和狀態(tài)全部清零，從而讓電動(dòng)機(jī)停止下來(lái)。至此原來(lái)電路中所有功能均實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)利用PLC內(nèi)部計(jì)數(shù)器C，實(shí)現(xiàn)單按鈕實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，精減了線路，原來(lái)電路中所有的功能均能實(shí)現(xiàn)。這個(gè)程序也給我提供了一個(gè)方法，利用計(jì)數(shù)器減少輸入點(diǎn)的使用的個(gè)數(shù)，我利用仿真軟件及實(shí)際硬件連接方式驗(yàn)證程序都可以順利完成。

[1]楊后川編著.《三菱PLC應(yīng)用100例》[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

[2]初航，史進(jìn)波編著.《三菱FX系列PLC編程及應(yīng)用》[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.

[3]李金城編著.《三菱FX系列PLC定位控制應(yīng)用技術(shù)》[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.

[4]文杰編著.《三菱PLC電氣設(shè)計(jì)與編程自學(xué)寶典》北京：中國(guó)電力出版社，2015.

（編輯 文新梅）

The Transformation of Positive and Negative Inversion Control System with a Single Button

WUTAO
(Kunshan Open University,Kunshan 215316，China)

Byanalyzinga practical example ofpositive and negative inversion control circuit,use the internal counter ofPLC to reduce the use ofPLCinput points,but all the functionalities oforiginal line are retained.There are manymethods todecrease the input and output points ofPLC,and this article mainlyintroduces the above one.

counter;positive and negative inversion;PLC;interlocking

G712

B

1672-0601（2015）10-0104-03

2015-07-23

吳濤（1980-），女，工學(xué)學(xué)士，講師，主要研究方向機(jī)電一體化及自動(dòng)控制方面。