“停止按鈕接的是常閉觸點(diǎn),為什么PLC程序內(nèi),要用常開接點(diǎn)呢?”
類似問題,不止一次聽到。確實(shí),對(duì)初學(xué)者來說,一些概念正在形成中,有疑問是很自然的;而且,能夠提出問題,還證明動(dòng)了腦筋。
那么,下面的回答對(duì)嗎?
“電器控制電路中,需用常閉觸點(diǎn)進(jìn)行停止;而PLC程序中,則需用常開接點(diǎn)進(jìn)行停止,兩者相反?!?br/>
1.“停止按鈕”為什么使用常閉觸點(diǎn)
其實(shí),對(duì)于這個(gè)問題,完全可以把“外接按鈕”和“PLC程序”分開來看:外接按鈕是外接按鈕,設(shè)計(jì)要求它什么狀態(tài)下停止、就按要求來接;PLC程序是PLC程序,使用什么接點(diǎn)能夠達(dá)到停止的目的,就用什么接點(diǎn)。
有了這個(gè)原則,就可以進(jìn)行下面的討論了。
1)使用常開接點(diǎn)時(shí)的情況
在莫操君《自學(xué)自會(huì)PLC指令——三菱FX2N編程技術(shù)及應(yīng)用》的p.21,也談到了這個(gè)問題(以下稱該書為文獻(xiàn)[1]):停止按鈕接成常開的形式,會(huì)有一個(gè)缺陷,即當(dāng)停止按鈕觸點(diǎn)的連接線脫開時(shí),按下按鈕將無效。
這是什么意思呢,先請(qǐng)看圖1。該圖取自文獻(xiàn)[1]的圖2-14,為突出重點(diǎn),刪去了次要的部分,并把按鈕符號(hào)畫成了觸點(diǎn)的形式(在上端給出了電路圖符號(hào))。
圖1中,PLC的輸入端子X2,連接了“停止按鈕”S2。圖示情況下,按鈕處于常態(tài),其常開觸點(diǎn)是斷開的,所以X2沒有輸入信號(hào)。
2)連接線脫開的情況
這里的按鈕,是指機(jī)床設(shè)備上、常見的那種有觸點(diǎn)的按鈕開關(guān),例如LAY3、LA39等;其在電路中的連接方式,是用連接螺釘壓接導(dǎo)線。因此,當(dāng)連接螺釘松動(dòng),或因某種原因而使導(dǎo)線斷裂時(shí),就可能會(huì)出現(xiàn)圖2所示的情況。
這時(shí),即使按下了按鈕,其常開觸點(diǎn)是接通的,仍然會(huì)因“導(dǎo)線斷開”而使電路不通,X2仍然會(huì)沒有輸入信號(hào)。
對(duì)于工業(yè)設(shè)備,停止按鈕通常很重要。例如按下“停止按鈕”后需“立即停機(jī)”的設(shè)備,緊急情況下,若按下“停止按鈕”而設(shè)備未能停機(jī),則可能會(huì)損壞工件或設(shè)備,甚至出現(xiàn)安全事故。
而圖2出現(xiàn)的情況,就無法使設(shè)備停機(jī)。
3)使用常閉觸點(diǎn)
為防止出現(xiàn)圖2的故障,可以采用把螺釘緊固牢靠、選用合適的導(dǎo)線、不使導(dǎo)線受力等措施來保證。
而從電氣設(shè)計(jì)角度說,應(yīng)盡可能地保證電路的安全、采用完善的保護(hù)措施;所以盡管如此,圖2仍然存在一個(gè)設(shè)計(jì)上的故障隱患。
因此,對(duì)于重要些的停止按鈕,通常會(huì)取用其常閉觸點(diǎn),如圖3所示。
這樣,若按鈕導(dǎo)線斷開,則相當(dāng)于按下了停止按鈕,設(shè)備將不能起動(dòng)或?qū)⑼V惯\(yùn)行,防止了因?qū)Ь€斷開、而使得停止按鈕失靈的情況發(fā)生。
所以,停止按鈕通常會(huì)使用常閉觸點(diǎn),當(dāng)然這也不是完全絕對(duì)的。
2.使用常閉觸點(diǎn)時(shí)PLC程序的對(duì)應(yīng)接點(diǎn)
1)電路模型
還是利用《自學(xué)自會(huì)PLC指令——三菱FX2N編程技術(shù)及應(yīng)用》的圖2-14,并將S2改為常閉觸點(diǎn),PLC改FX2N為臺(tái)達(dá)DVP32ES200T,則電路圖見圖4。該型PLC為晶體管輸出。
圖4中,沒有表示出PLC的供電電源(~220V,50Hz);起動(dòng)按鈕S1與停止按鈕S2接至輸入端,采用源型輸入方式。
現(xiàn)在,我們就可以利用該電路模型,來編制一個(gè)起保停程序。
2)起保停程序
仿文獻(xiàn)[1]圖2-15,編制一個(gè)起保停程序如圖5所示。所謂起保停,就是起動(dòng)、保持、停止,常針對(duì)于電動(dòng)機(jī)控制電路;圖5則是就繼電器K1的接通、保持接通、斷開而言。
試驗(yàn)時(shí),K1可暫用一個(gè)LED代替(需串聯(lián)適當(dāng)電阻);或者輸出不接負(fù)載,以觀察輸出指示LED點(diǎn)亮否,來判斷輸出是否接通。
運(yùn)行程序,因?yàn)镾2使用的是常閉觸點(diǎn),所以PLC內(nèi)部輸入繼電器X2是接通的;這時(shí)按下按鈕S1, X1接通,Y1接通(起動(dòng))。松開按鈕S1,X1斷開,而因?yàn)榇饲癥1是接通的、且有Y1常開接點(diǎn)并接于X1上,故Y1保持接通(保持)。待按下S2,其常閉觸點(diǎn)斷開,X2斷開,Y1的虛擬線圈回路斷開,Y1斷開(停止)。這樣,程序?qū)崿F(xiàn)了設(shè)計(jì)目的。
本文開頭的問題是:形如圖5的程序,其停止接點(diǎn),為什么需要采用常開?
3)停止接點(diǎn)用常開還是常閉
實(shí)際上,圖5中的X2之所以使用常開接點(diǎn),是由外部觸點(diǎn)的接入方式、及程序的設(shè)計(jì)方式?jīng)Q定的。
到底采用哪種接點(diǎn),以它所實(shí)現(xiàn)的功能為準(zhǔn)。還是看圖5的情況,X2的外部接常開觸點(diǎn),這點(diǎn)不加討論,也就是認(rèn)為它是確定的,不變的。
我們的要求是,按下按鈕S2時(shí),必須使Y1斷開。而由端子X2外部接點(diǎn)的接入方式可知,要采用典型的起保停程序(圖5),則必須使用X2的常開接點(diǎn),才能達(dá)到目的。
如果為了便于理解,要在圖5的X2位置使用常閉接點(diǎn),則可以通過一個(gè)輔助繼電器進(jìn)行轉(zhuǎn)換,見圖6。
同時(shí),圖6中沒有出現(xiàn)X2的常開接點(diǎn);而且,也可以用其他的方式,而不使用其常開接點(diǎn)(當(dāng)然,目的不是為了是否使用其常開接點(diǎn))。
4)用常閉接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)停止
在PLC中,要達(dá)到同一控制目的,往往有多種方式。例如,也可以用置位、復(fù)位指令來實(shí)現(xiàn)圖5的要求,見圖7。
可見,文章開頭的回答,是不準(zhǔn)確的。PLC程序內(nèi)使用常開或常閉接點(diǎn),是由其實(shí)現(xiàn)的功能和編程方式?jīng)Q定的,而不是一成不變的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這個(gè)問題,了解其實(shí)質(zhì)以后,就變成了一個(gè)簡(jiǎn)單的常識(shí)問題。
當(dāng)然,也不是用于停止功能的按鈕絕對(duì)不能使用常開觸點(diǎn),這需視它在控制系統(tǒng)中的重要程度、以及所采用的元器件而定。比如采用按鍵的情況,可能會(huì)只有常開觸點(diǎn);這時(shí)可采用緊急停止等后備保護(hù)措施。
附:防止S1常通的程序
圖5~圖7的程序,當(dāng)按鈕S1出現(xiàn)故障、而一直接通時(shí),則在按下S2使Y1斷開后,只要松開S2,Y1又會(huì)接通,這種情況一般是不允許的。而圖8的程序,則可避免這種情況。
當(dāng)然,這只是隨手舉的一個(gè)例子,也可以根據(jù)具體情況,用其他方法解決問題。梯形圖程序,采用臺(tái)達(dá)編程軟件WPLSoft 2.12編制。
(審核編輯: 智匯胡妮)
分享