用單按鈕改造正反轉控制系統

吳濤

(昆山開放大學，江蘇昆山，215316)

用單按鈕改造正反轉控制系統

吳濤

(昆山開放大學，江蘇昆山，215316)

通過分析一個實際正反轉控制線路的例子，在程序中利用PLC的內部計數器減少使用PLC的輸入點的個數，但原有線路的所有功能全部保留。減少PLC輸入點和輸出點的方法有很多，在本文中主要介紹上面這一種。

計數器；正反轉；PLC；聯鎖

0 引言

在圖1所示正反轉電路中，現在希望只要一個按鈕可以實現其正反和停止。要是采用原來繼電控制來實現這種控制方式，則線路的邏輯關系比較復雜，利用元件也比較多，且也不容易實現，現在利用PLC實現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 合上電源開關QF，為主電路和控制線路提供電源，同時HL1和HL4指示燈亮，HL1指示燈亮代表的含義為電源開關閉合，380V供電已經進入到線路當中，HL4指示燈亮代表的含義為電動機既沒有正轉也沒有反轉，為電動機末轉狀態標志。

1.2 按下正轉按鈕SB2，SB2常閉觸點先分斷切斷反轉KM2線圈支路，以防止錯誤的按下SB3，讓正反轉同時接通，從而引起主電路短路；SB2常開觸點后閉合接通KM1線圈，KM1常閉輔助觸點(1,10)先分斷，讓電動機末轉標志HL4熄滅；KM1常閉輔助觸點 (8,9)先分斷，切斷反轉KM2線圈支路；KM1常開輔助觸點（3，4）后閉合自鎖，KM1主觸點閉合，讓電動機M持續正轉。

圖1 正反轉控制的電氣原理圖

1.3 按下反轉按鈕SB3，SB3常閉觸點先分斷切斷反轉KM1線圈支路，所有標注為KM1的元件恢復，KM1主觸頭和自鎖觸頭先恢復斷開，讓電動機M停止正轉，KM1聯鎖觸頭（8,9）后恢復閉合，為反轉作準備，KM1常閉輔助觸頭（1，10）后恢復閉合，讓HL4指示為亮；SB3常開觸點后閉合接通KM2線圈，KM2常閉輔助觸點(10,11)先分斷，讓電動機末轉標志HL4熄滅；KM2常閉輔助觸點 (5,6)先分斷，切斷反轉KM1線圈支路，KM2常開輔助觸點（3，7）后閉合自鎖，KM1主觸點閉合，讓電動機M持續正轉。

2.1 PLC的I/O分配表如下表所示：

2.2 系統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常閉觸點分斷切斷KM1或者KM2線圈支路，讓KM1主觸點和KM1自鎖觸點（3，4）先恢復斷開(或KM2主觸點和KM2自鎖觸點（3，7）先恢復斷開)，讓正轉或反轉先停下來；然后KM1常閉輔助觸點（1，10）或KM2常閉輔助觸點（10，11）后恢復閉合，讓電動機末轉指示燈HL4亮；

2 改造

按照PLC設備改造的原則，我們首先要列出PLC的I/O分配表、電氣原理圖、PLC程序及上機調試。

梯形圖分析：

要想實現本題中的單按鈕控制方式，必須要用到一個PLC內部軟元件計數器C，通過利用其的特點實現控制。FX2N系列PLC內部共有246個計數器C，分成16位增計數器，其編號從C0到C199，32位增減計數器，其編號從C200到C234；32位高速計數器，其編號從C235到C245。計數器的特點其觸發信號一定要是脈沖，即使其觸發信號為一個常ON信號，其計數也只計一次，計數完成后只有通過RST指令讓其觸點和內部數據進行復位。

控制正轉、反轉和停止的按鈕與PLC的輸入繼電器X0連接，當第一次按按鈕SB1其內部程序中計數器C1、C2和C3中的數據各驅動一次，由于計數器C1的目標值設定為1，目標值達到以后，即使其驅動條件動作，C1也不計數，C1計數器的觸點提供一個正轉信號；當按鈕SB1第二次被按下時同樣計數器C2的目標值設定為2，目標值達到以后，即使其驅動條件動作，C2也不計數，C2計數器的常閉觸點提供一個正轉停止信號，C2計數器的常開觸點提供一個反轉信號；當按鈕SB1第三次被按下時，計數器C3的目標值設定為3，目標值達到以后，，C3計數器的常開觸點全體復位指令，讓C1、C2和C3計數器成批復位，讓C1、C2和C3計數器內部數據和狀態全部清零，C3計數器的常開觸點提供一個停止反轉信號和循環信號。當按鈕第四次被按下，則正轉；當按鈕第五次被按下，則停止正轉，起動反轉；當按鈕第六次被按下，則電動機停止轉動。在本程序中用M8000來驅動Y2，M8000的功能是只要PLC從STOP狀態變成RUN狀一直保持為接通態，Y2連接是電源指示燈HL1，這樣起到電源指示的作用；正轉接觸器連接是內部程序中Y0，只要控制Y0也就是控制正轉，用Y0的常開觸點驅動Y3，Y3連接是指示燈HL2充當正轉指示；反轉接觸器連接是內部程序中Y1，只要控制Y1也就是控制反轉，用Y1的常開觸點驅動Y4，Y4連接是指示燈HL3充當反轉指示；用Y0和Y1的常閉觸點串聯驅動Y5，Y5連接是指示杰HL4充當電動機末轉指示。

當電動機在長期運行過程中，出現了過載則斷開輸入繼電器X1信號，讓輸入繼電器X1恢復閉合狀態，讓指令ZRST C1 C3動作，讓C1、C2和C3計數器內部數據和狀態全部清零，從而讓電動機停止下來。至此原來電路中所有功能均實現。

3 結語

通過利用PLC內部計數器C，實現單按鈕實現正反轉控制，精減了線路，原來電路中所有的功能均能實現。這個程序也給我提供了一個方法，利用計數器減少輸入點的使用的個數，我利用仿真軟件及實際硬件連接方式驗證程序都可以順利完成。

[1]楊后川編著.《三菱PLC應用100例》[M].北京：電子工業出版社，2013.

[2]初航，史進波編著.《三菱FX系列PLC編程及應用》[M].北京：電子工業出版社，2014.

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

[4]文杰編著.《三菱PLC電氣設計與編程自學寶典》北京：中國電力出版社，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，工學學士，講師，主要研究方向機電一體化及自動控制方面。