單按鈕起?？刂频膸追N實(shí)現(xiàn)方式及對(duì)比應(yīng)用

馮劼+廖亦凡

摘 要： 所謂單按鈕起?？刂?，是指采用一個(gè)按鈕來實(shí)現(xiàn)被控設(shè)備的啟動(dòng)和停止操作。從控制的角度來看，PLC單按鈕控制的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省輸入點(diǎn)、硬件接線少，從而連接可靠，故障率低，維護(hù)方便。從教學(xué)的角度看，單按鈕起?？刂频脑O(shè)計(jì)比較可以訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，吸取不同的設(shè)計(jì)思想，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求精的科學(xué)態(tài)度。實(shí)踐證明，合理地采用單按鈕起停控制方式，可以加快設(shè)計(jì)速度，簡化控制電路和梯形圖程序。

關(guān)鍵詞： 單按鈕； 起?？刂?； PLC； 輸入點(diǎn)； 梯形圖

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2017）08-32-03

Abstract： The single button start-stop control refers to the use of a single button to realize the start and stop operation of the controlled device. From the point of view of control， the advantage of PLC single button control is to save input point and have less hardware connection， so that the connection is reliable， the failure rate is low， and the maintenance is convenient. From the point of view of teaching， the comparison of the designs of single button start-stop control can train students' design ability， absorb different design ideas， optimize the design scheme， and train students' rigorous and refined scientific attitude. It has been proved that reasonably adopting the single button stop-stop control method can speed up the design， simplify the control circuit and ladder diagram program.

Key words： single button； start-stop control； PLC； input point； ladder diagram

0 引言

所謂單按鈕起?？刂剖侵?，采用一個(gè)按鈕（通常是常開接點(diǎn)）來實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備的啟動(dòng)和停止操作[1]。單按鈕控制的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省輸入點(diǎn)、硬件接線少，從而連接可靠，故障率低，維護(hù)方便。從教學(xué)的角度看，單按鈕起?？刂频脑O(shè)計(jì)不僅可以訓(xùn)練學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，還可以通過不同方式的對(duì)比，吸取不同的設(shè)計(jì)思想，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求精的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。

單按鈕起?？刂贫鄳?yīng)用于PLC控制，傳統(tǒng)的繼電接觸控制中雖然也可以采用，但并不一定具備前述優(yōu)點(diǎn)[2]。但它可移植為PLC設(shè)計(jì)，為了對(duì)比本文仍然將其作為方式之一。

1 傳統(tǒng)繼電控制方式

傳統(tǒng)繼電控制方式的設(shè)計(jì)思想是要保證中間繼電器KA1與KA2以及被控的KM要可靠互鎖。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是成本相對(duì)較低，但接線復(fù)雜，存在接點(diǎn)競(jìng)爭問題，可靠性差，維護(hù)量大，一般不予推薦采用。傳統(tǒng)繼電控制方式控制電路之一如圖1所示。

2 PLC控制方式（以三菱FX系列為例）

PLC內(nèi)部具有豐富的軟元件，這些軟元件之間的“連接”是通過程序?qū)崿F(xiàn)的，這樣PLC的接線中只有輸入和輸出部分元件，PLC的外部接線很簡單，也很有規(guī)律，大大地簡化了控制電路[3]。如果啟動(dòng)和停止各用一個(gè)按鈕，勢(shì)必占用2個(gè)輸入點(diǎn)，而如果采用單按鈕控制，則可以節(jié)省1個(gè)輸入點(diǎn)。以下各方式中，為了便于以后作對(duì)比，全部假設(shè)被控制的設(shè)備由PLC的Y0口輸出控制，并且將所謂的單按鈕SB接在PLC的X0輸入口，如圖2所示。

2.1 只采用輔助繼電器控制

這種設(shè)計(jì)直接由傳統(tǒng)繼電接觸控制借用而來。其基本思想是起保停電路，只是將起保停環(huán)節(jié)中的起動(dòng)、停止改用兩個(gè)不同的輔助繼電器，單按鈕控制的是這兩個(gè)輔助繼電器的得失電。如圖3所示。

2.2 采用兩個(gè)計(jì)數(shù)器控制

本方式利用計(jì)數(shù)器的置位復(fù)位特性，通過巧妙地設(shè)置兩個(gè)計(jì)數(shù)器的動(dòng)作參數(shù)分別為1和2而實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止?？刂铺菪螆D如圖4所示。

2.3 采用計(jì)數(shù)器+輔助繼電器控制

本方式的關(guān)鍵在于采用計(jì)數(shù)器對(duì)X0接點(diǎn)計(jì)數(shù)并設(shè)置動(dòng)作值為1，在[RST C0]指令前加入Y0的常開接點(diǎn)，其作用是為停止作好準(zhǔn)備。另外需要特別注意的是輔助繼電器M0的線圈控制一定要放在其接點(diǎn)使用之后，只有這樣才能保證正常起動(dòng)。如圖5所示。

2.4 采用一個(gè)計(jì)數(shù)器控制

本方式在方式2.3的基礎(chǔ)上，去掉了繼電器M0，并將X0的普通接點(diǎn)改成邊沿接點(diǎn)，如圖6所示。

2.5 SET 與RST指令復(fù)用

本方式與方式2.4很類似，C0計(jì)一次數(shù)就動(dòng)作直到停止之前（RST C0），就如同直接置位M0直到停止之前（RST M0）一樣。梯形圖如圖7所示。

2.6 采用交替輸出ALT指令

這是最簡單直觀的一種方式，需要注意的是，最好用脈沖執(zhí)行型指令A(yù)LTP。如圖8所示。當(dāng)然，如果沒有別的控制要求，M0完全可以不用，就直接將[ALTP M0]改為[ALTP Y0]，這樣程序?qū)⒅挥?步。

3 對(duì)比與擴(kuò)展應(yīng)用

從以上幾種方式可以看出，每種方式的程序步是不相同的，從方式1至方式6，步數(shù)越來越少。表1是各方式的對(duì)比。

在一些場(chǎng)合，不僅有單按鈕起?？刂埔?，有時(shí)還有延時(shí)要求。在方式5、6中，若將M0的接點(diǎn)改為受控定時(shí)器接點(diǎn)，就可實(shí)現(xiàn)延時(shí)起?？刂啤Ｈ鐖D9所示，Y1控制預(yù)警，Y0仍然控制被起停操作的設(shè)備。

圖10是起停均延時(shí)的典型實(shí)現(xiàn)方式，該方式其實(shí)首先實(shí)現(xiàn)的是對(duì)M0的單按鈕起?？刂疲⒂蒑0與定時(shí)器T0、T1配合實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)停止均延時(shí)，該方式中可設(shè)置啟動(dòng)和停止延時(shí)的時(shí)間不相等。

4 結(jié)論

單按鈕起停控制的實(shí)現(xiàn)方法還有很多，以上幾種是最基本和最簡單的，其他形式或變形，如將邊沿接點(diǎn)指令改為邊沿線圈指令等；或者不夠簡明，如采用主控線圈指令、采用比較指令、采用傳送指令等。重要的是合理借鑒其中的設(shè)計(jì)思想，如果我們合理借用并加以擴(kuò)充，將可以更為方便地以實(shí)現(xiàn)其他控制要求。實(shí)踐證明，通過比較教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、積極性，疲于應(yīng)付的現(xiàn)象能得到一定程度的改善[4]，提高了設(shè)計(jì)能力，能夠合理地借用單按鈕起?？刂品绞剑岣咴O(shè)計(jì)速度，簡化控制電路和程序。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 薛云.幾種單按鈕起?？刂芇LC程序設(shè)計(jì)方法[J].機(jī)床電器，2006.4：28-29

[2] 孫克禮，謝忠志.單按鈕起?？刂频腜LC編程技術(shù)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)，2008.10：111-113

[3] 王阿根.電氣可編程控制原理與應(yīng)用（第2版）[M].清華大學(xué)出版社，2010.

[4] 李涵，鄭珂.基于混合式教學(xué)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2017.2：67-67

[5] 三菱電機(jī)自動(dòng)化（中國）有限公司網(wǎng)站[EB/OL].http：//cn.mitsubishielectric.com/fa/zh/