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PLC外接“停止按钮”的基础知识

时间:2012-03-13 23:16来源:未知 作者:www.plcs.cn 点击:

    “停止按钮接的是常闭触点,为什么PLC程序内,要用常开接点呢?”
    类似问题,不止一次听到。确实,对初学者来说,一些概念正在形成中,有疑问是很自然的;而且,能够提出问题,还证明动了脑筋。
    那么,下面的回答对吗?
    “电器控制电路中,需用常闭触点进行停止;而PLC程序中,则需用常开接点进行停止,两者相反。”
 
   1.“停止按钮”为什么使用常闭触点
    其实,对于这个问题,完全可以把“外接按钮”和“PLC程序”分开来看:外接按钮是外接按钮,设计要求它什么状态下停止、就按要求来接;PLC程序是PLC程序,使用什么接点能够达到停止的目的,就用什么接点。
    有了这个原则,就可以进行下面的讨论了。
    1)使用常开接点时的情况
    在莫操君《自学自会PLC指令——三菱FX2N编程技术及应用》的p.21,也谈到了这个问题(以下称该书为文献[1]):停止按钮接成常开的形式,会有一个缺陷,即当停止按钮触点的连接线脱开时,按下按钮将无效。
    这是什么意思呢,先请看图1。该图取自文献[1]的图2-14,为突出重点,删去了次要的部分,并把按钮符号画成了触点的形式(在上端给出了电路图符号)。

莫操君《自学自会PLC指令——三菱FX2N编程技术及应用》

    图1中,PLC的输入端子X2,连接了“停止按钮”S2。图示情况下,按钮处于常态,其常开触点是断开的,所以X2没有输入信号。
    2)连接线脱开的情况
    这里的按钮,是指机床设备上、常见的那种有触点的按钮开关,例如LAY3、LA39等;其在电路中的连接方式,是用连接螺钉压接导线。因此,当连接螺钉松动,或因某种原因而使导线断裂时,就可能会出现图2所示的情况。

莫操君《自学自会PLC指令——三菱FX2N编程技术及应用》

    这时,即使按下了按钮,其常开触点是接通的,仍然会因“导线断开”而使电路不通,X2仍然会没有输入信号。
    对于工业设备,停止按钮通常很重要。例如按下“停止按钮”后需“立即停机”的设备,紧急情况下,若按下“停止按钮”而设备未能停机,则可能会损坏工件或设备,甚至出现安全事故。
    而图2出现的情况,就无法使设备停机。
    3)使用常闭触点
    为防止出现图2的故障,可以采用把螺钉紧固牢靠、选用合适的导线、不使导线受力等措施来保证。
    而从电气设计角度说,应尽可能地保证电路的安全、采用完善的保护措施;所以尽管如此,图2仍然存在一个设计上的故障隐患。
    因此,对于重要些的停止按钮,通常会取用其常闭触点,如图3所示。

莫操君《自学自会PLC指令——三菱FX2N编程技术及应用》

    这样,若按钮导线断开,则相当于按下了停止按钮,设备将不能起动或将停止运行,防止了因导线断开、而使得停止按钮失灵的情况发生。
    所以,停止按钮通常会使用常闭触点,当然这也不是完全绝对的。
 
2.使用常闭触点时PLC程序的对应接点
    1)电路模型
    还是利用《自学自会PLC指令——三菱FX2N编程技术及应用》的图2-14,并将S2改为常闭触点,PLC改FX2N为台达DVP32ES200T,则电路图见图4。该型PLC为晶体管输出。

莫操君《自学自会PLC指令——三菱FX2N编程技术及应用》

    图4中,没有表示出PLC的供电电源(~220V,50Hz);起动按钮S1与停止按钮S2接至输入端,采用源型输入方式。
    现在,我们就可以利用该电路模型,来编制一个起保停程序。
    2)起保停程序
    仿文献[1]图2-15,编制一个起保停程序如图5所示。所谓起保停,就是起动、保持、停止,常针对于电动机控制电路;图5则是就继电器K1的接通、保持接通、断开而言。
    试验时,K1可暂用一个LED代替(需串联适当电阻);或者输出不接负载,以观察输出指示LED点亮否,来判断输出是否接通。

莫操君·PLC入门书

    运行程序,因为S2使用的是常闭触点,所以PLC内部输入继电器X2是接通的;这时按下按钮S1, X1接通,Y1接通(起动)。松开按钮S1,X1断开,而因为此前Y1是接通的、且有Y1常开接点并接于X1上,故Y1保持接通(保持)。待按下S2,其常闭触点断开,X2断开,Y1的虚拟线圈回路断开,Y1断开(停止)。这样,程序实现了设计目的。
    本文开头的问题是:形如图5的程序,其停止接点,为什么需要采用常开?
    3)停止接点用常开还是常闭
    实际上,图5中的X2之所以使用常开接点,是由外部触点的接入方式、及程序的设计方式决定的。
    到底采用哪种接点,以它所实现的功能为准。还是看图5的情况,X2的外部接常开触点,这点不加讨论,也就是认为它是确定的,不变的。
    我们的要求是,按下按钮S2时,必须使Y1断开。而由端子X2外部接点的接入方式可知,要采用典型的起保停程序(图5),则必须使用X2的常开接点,才能达到目的。
    如果为了便于理解,要在图5的X2位置使用常闭接点,则可以通过一个辅助继电器进行转换,见图6。

莫操君·PLC入门书

    同时,图6中没有出现X2的常开接点;而且,也可以用其他的方式,而不使用其常开接点(当然,目的不是为了是否使用其常开接点)。
    4)用常闭接点实现停止
    在PLC中,要达到同一控制目的www.plcs.cn,往往有多种方式。例如,也可以用置位、复位指令来实现图5的要求,见图7。

莫操君《高速走丝 电火花线切割机 电气原理与维修》

    可见,文章开头的回答,是不准确的。PLC程序内使用常开或常闭接点,是由其实现的功能和编程方式决定的,而不是一成不变的对应关系。这个问题,了解其实质以后,就变成了一个简单的常识问题。
    当然,也不是用于停止功能的按钮绝对不能使用常开触点,这需视它在控制系统中的重要程度、以及所采用的元器件而定。比如采用按键的情况,可能会只有常开触点;这时可采用紧急停止等后备保护措施。
 

附:防止S1常通的程序
    图5~图7的程序,当按钮S1出现故障、而一直接通时,则在按下S2使Y1断开后,只要松开S2,Y1又会接通,这种情况一般是不允许的。而图8的程序,则可避免这种情况。

莫操君《自学自会PLC指令——三菱FX2N编程技术及应用》

    当然,这只是随手举的一个例子,也可以根据具体情况,用其他方法解决问题。梯形图程序,采用台达编程软件WPLSoft 2.12编制。

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