時間:2017年09月09日 分類:文學論文 次數:
這篇設計論文發表了輔助繼電器在PLC程序設計的應用,目前教材中對輔助繼電器的講解僅限于簡單功能介紹,特別是針對通用輔助繼電器的應用,缺少系統的歸納和應用實例,是目前教學中的一大難點。論文從三個方面進行了示例分析,系統全面地總結了通用輔助繼電器在梯形圖程序設計中的幾種常見作用及用法。
關鍵詞:設計論文發表,可編程控制器(PLC),輔助繼電器,程序設計
引言
PLC輔助繼電器的常開、常閉觸點編程時可無限次使用,應用較靈活。一些一線教師雖對輔助繼電器在PLC編程中的應用作了一些研究,如金彥平從三個方面歸納了可編程序控制器中輔助繼電器的運用[1],劉麗輝通過三臺電機的順啟逆停實例說明了PLC中輔助繼電器和定時器的巧用[2],李珍,王本軼等通過實例介紹了輔助繼電器在PLC編程中的應用[3-4],孫劍光從7個方面歸納了中間繼電器在PLC編程中的應用[5],郭和偉介紹了用PLC內部輔助繼電器實現順序控制的應用[6]等。這些研究對理解輔助繼電器在梯形圖程序中的應用有一定的幫助,但系統性和示范性還不夠。本文從三大方面結合實例對通用輔助繼電器的應用進行介紹,尤其是輔助繼電器在記憶設備狀態方面,又從三個方面進行分析示例,較系統全面地總結了通用輔助繼電器在梯形圖程序設計中的幾種常見作用及用法。
1記憶設備狀態
(1)記憶啟動信號,實現自鎖控制。利用通用輔助繼電器觸點進行自鎖,記住設備的啟動狀態是輔助繼電器的常見用法。輔助繼電器實現自鎖控制如圖1(a)所示,按下啟動按鈕(X0),使M0接通,松開啟動按鈕(X0)后,M0保持接通狀態,直到按下停止按鈕(X1),M0才會失電。此時的M0起到一個自鎖的功能,將啟動信號進行了存儲。利用此基本單元電路和其他元件配合,可方便地實現一些常規控制。如圖1(b)所示,借助M0的自鎖控制,實現了按下啟動按鈕后延時5s電動機(Y0)的啟動控制。
(2)記憶多個控制條件,避免同一操作數輸出線圈被重復使用。在PLC的程序設計中,經常遇到不同輸入驅動同一輸出的情況,此時使用通用輔助繼電器記憶不同輸入狀態,可避免同一操作數的輸出線圈被重復使用,有效實現多種輸入條件下對同一輸出的有效控制。圖2為小車運動示意圖,小車初始狀態時停在中間位置,限位開關(X1)為ON,按下起動按鈕(X0),小車按圖2所示順序運動,最后返回并停在初始位置。用經驗設計法設計小車運行控制的梯形圖程序。從小車的運動軌跡看,在第①③階段,小車均向左行駛(Y1),驅動的輸出相同,均是Y1,但小車在第①和③階段時的驅動條件不相同。此時可借助通用輔助繼電器來設計小車的PLC控制程序。
在第一個運動階段,先用相應的起保停條件控制一個輔助繼電器M1,在第三個運動階段,用相應的起保停條件控制另一個輔助繼電器M2;通過M1、M2記憶下小車在第①和③階段運動的控制條件,最后,再用M1和M2的常開觸點并聯起來驅動Y1線圈,實現小車的左行控制;第二個運動階段的設計保持不變。編制的梯形圖程序如圖3所示。某一信號指示燈,當某一傳感器觸點(X0)接通時,綠燈(Y0)常亮,而當另一行程開關觸點(X1)接通時,綠燈(Y0)以1秒頻率閃爍,按下停止按鈕(X2),指示燈熄滅。程序設計時,利用通用輔助繼電器M10、M11分別記錄綠燈(Y0)的長亮狀態和閃爍狀態,再用M10和M11的觸點輸出到Y0線圈,可實現不同輸入條件下同一個輸出的兩種不同狀態,程序如圖4所示。
(3)記憶中間狀態,控制多個輸出。梯形圖程序中,若幾個線圈同時受某些觸點串并聯電路控制,為簡化電路,可借助通用輔助繼電器記憶觸點的串并聯電路,再由輔助繼電器控制不同的輸出。例如,某傳送帶在進行產品傳送時,按下啟動按鈕(X0),傳送帶(Y0)開始工作,當檢測器(X1)檢測到次品時,起動電磁鐵(Y1)驅動剔除裝置,剔除次品,按下停止按鈕(X2),傳送帶和電磁鐵均失電,梯形圖程序如圖5所示。梯形圖中借助輔助繼電器M0記憶啟動按鈕和停止按鈕的狀態,通過M0同時控制傳送帶和電磁鐵的工作狀態。
2記憶順序控制程序的工步
順序控制設計法的關鍵是將控制對象工作過程按輸出狀態的變化分為若干工步,并依據相鄰工步間的轉換條件和每個工步的控制對象設計出順序功能流程圖,用輔助繼電器M或狀態繼電器S來記憶工步。使用狀態繼電器S記憶工步時,需要使用專門為順序控制設計的指令。順序控制指令屬于專用指令,不同生產廠家的PLC所使用的順序控制指令不一樣,故此類指令的通用性較差。而使用PLC內部輔助繼電器M記憶工步時設計出的順序功能圖更具有通用性和普遍性,適合于各種類型的PLC。某鍋爐的鼓風機和引風機的控制系統波形圖如圖6所示。按下啟動按鈕(X0)后,引風機(Y0)開始工作,延時5s后鼓風機(Y1)才開始運行。按下停止按鈕(X1)后,鼓風機(Y1)停止工作,3s后引風機(Y0)停止運行。根據鍋爐引風機和鼓風機的控制要求,工作過程可分為三個工步,分別用三個輔助繼電器M11、M12、M13來代表,系統等待啟動的初始步用M10表示,依據各步之間的轉換條件,可畫出鍋爐引風機、鼓風機PLC控制的順序功能流程圖,如圖7所示。根據順序功能流程圖設計梯形圖程序,可使用起保停電路模式編程方法,以轉換為中心的置位、復位指令編程方法及移位寄存器指令編程方法等實現。
3開關作用
輔助繼電器通過邏輯憶記,存儲指令運行的中間結果,在梯形圖程序中起到開關作用,控制程序按條件執行,如主控指令電路中通常使用輔助繼電器M作為控制某段程序執行的總開關。輔助繼電器在主控指令中的開關作用如圖8所示,主控指令MC的目標元件使用了輔助繼電器M100,其主控觸點在梯形圖中與一般觸點垂直,是與左母線相連的常開觸點。當X0為ON時,主控指令MC啟動,M100置1,主控開關閉合,執行在MC和MCR之間的程序;當X0為OFF時,主控指令MC關閉,M100置0,主控開關斷開,不能執行MC和MCR之間的程序,所以M100在程序中起到了一個總開關的作用。圖9為比較指令程序,CMP比較指令是將源操作數C10中的當前值和常數100進行比較,比較結果用目標元件M10、M11、M12的狀態來表示。當X0為ON時,把C10中的當前值和常數100進行比較,比較的結果為C10>100,則M10=1;C10=100,則M11=1;C10<100,則M12=1。可用M10、M11、M12的觸點當作開關,根據三種不同的比較結果去控制三種不同對象動作,執行相應功能。
4結語
本文通過示例介紹了三菱PLC內部通用輔助繼電器的幾種常見作用及用法,對掌握好PLC內部輔助繼電器的使用方法,提高梯形圖程序的編制技巧,實現簡化程序和準確控制具有借鑒意義。
參考文獻
[1]金彥平.可編程序控制器中輔助繼電器的運用[J].張家口職業技術學院學報,2016,29(3):51-54.
[2]劉麗輝.PLC中輔助繼電器和定時器的巧用[J].河南科技,2014(8):61.
[3]王本軼,王東升.F1系列輔助繼電器的應用[J].電氣時代,2002(10):50-51.
[4]李珍.輔助繼電器在三菱PLC用戶程序中的應用研究[J].科技世界,2013(12):72-73.
[5]孫劍光.中間繼電器在PLC編程中的應用[J].天津科技,2016,43(5):68-70.
[6]郭和偉.用PLC內部輔助繼電器實現順序控制的應用[J].木工機床,2005(6):10-12.
作者:肖麗仙 單位:楚雄師范學院物理與電子科學系