在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,可編程邏輯控制器(PLC)扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯,還能通過(guò)不同的控制方式滿足各種實(shí)際需求。其中,點(diǎn)動(dòng)控制、自鎖控制和互鎖控制是PLC編程中最為基礎(chǔ)且常見(jiàn)的三種控制方式。本文將詳細(xì)探討這三種控制方式,以便讀者能更深入地理解PLC在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用。
點(diǎn)動(dòng)控制
點(diǎn)動(dòng)控制,又稱為寸動(dòng)控制,是一種非?;A(chǔ)的控制方式。顧名思義,點(diǎn)動(dòng)控制就是按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān),電動(dòng)機(jī)得電啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)后,電動(dòng)機(jī)失電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這種控制方式廣泛應(yīng)用于需要臨時(shí)啟動(dòng)或調(diào)試設(shè)備的場(chǎng)景中。
點(diǎn)動(dòng)控制的工作原理相對(duì)簡(jiǎn)單。當(dāng)按下按鈕SB時(shí),交流接觸器工作線圈得電吸合,其主觸點(diǎn)瞬間閉合,接通三相電源,電動(dòng)機(jī)得電啟動(dòng)運(yùn)行。一旦松開(kāi)按鈕SB,交流接觸器工作線圈失電斷開(kāi),主觸點(diǎn)瞬間斷開(kāi),斷開(kāi)三相電源,電動(dòng)機(jī)失電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這種控制方式的特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行完全依賴于按鈕的按下與松開(kāi)狀態(tài),沒(méi)有持續(xù)性的保持功能。
自鎖控制
自鎖控制則是一種能夠保持接觸器或繼電器線圈持續(xù)通電的控制方式。它依靠接觸器或繼電器自身的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)接觸器線圈得電后,輔助觸點(diǎn)閉合,即使松開(kāi)啟動(dòng)按鈕,接觸器線圈依然保持通電,從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的持續(xù)運(yùn)行。
自鎖控制與點(diǎn)動(dòng)控制的最大區(qū)別在于,點(diǎn)動(dòng)控制是接通接觸器線圈電源后,松開(kāi)啟動(dòng)按鈕后接觸器線圈立刻斷電,電機(jī)停止;而自鎖控制則能在松開(kāi)啟動(dòng)按鈕后,依然保持接觸器線圈的通電狀態(tài)。這種控制方式在工業(yè)自動(dòng)化中極為常見(jiàn),因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
自鎖控制的工作原理如下:?jiǎn)?dòng)時(shí),按動(dòng)啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器工作線圈得電吸合,主觸點(diǎn)閉合,三相電源接通,電機(jī)得電運(yùn)行。同時(shí),接觸器并聯(lián)在啟動(dòng)按鈕SB2上的輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。在啟動(dòng)按鈕SB2松開(kāi)后,電流經(jīng)輔助觸點(diǎn)保持接觸器工作線圈通電吸合,所以主觸點(diǎn)不會(huì)斷開(kāi),電機(jī)保持正常工作。這種控制方式不僅實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的持續(xù)運(yùn)行,還具備失壓和欠壓保護(hù)功能。當(dāng)電路電源由于某種原因電壓下降或消失時(shí),接觸器工作線圈的磁力減弱,不足以保持吸合狀態(tài),輔助觸點(diǎn)及主觸點(diǎn)將同時(shí)斷開(kāi),電機(jī)隨即停止工作。這一機(jī)制有效防止了電源電壓不足時(shí)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行可能導(dǎo)致的過(guò)載或損壞,提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
此外,自鎖控制電路中通常還設(shè)有停止按鈕SB1,用于中斷電機(jī)的運(yùn)行。按下SB1時(shí),串聯(lián)在接觸器工作線圈電路中的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),切斷了通往線圈的電流路徑,接觸器釋放,主觸點(diǎn)也隨之?dāng)嚅_(kāi),電機(jī)斷電停止。這一過(guò)程迅速而明確,確保了操作員對(duì)電機(jī)狀態(tài)的精確控制。
值得注意的是,自鎖控制電路的設(shè)計(jì)還融入了故障保護(hù)理念。例如,當(dāng)接觸器觸點(diǎn)因長(zhǎng)期使用而磨損導(dǎo)致接觸不良時(shí),系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)到異常電流變化,并通過(guò)預(yù)設(shè)的保護(hù)裝置(如熱繼電器)及時(shí)切斷電源,避免故障擴(kuò)大,保護(hù)電機(jī)及整個(gè)電路系統(tǒng)的安全。
綜上所述,自鎖控制以其獨(dú)特的自鎖機(jī)制、失壓與欠壓保護(hù)功能以及便捷的操作控制,廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,成為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)可靠、安全、高效運(yùn)行不可或缺的一環(huán)。
互鎖控制
互鎖控制,通過(guò)邏輯關(guān)系設(shè)計(jì),使得兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備或操作在特定條件下不能同時(shí)激活,以避免沖突或危險(xiǎn)。在PLC編程中,這一原理通常通過(guò)設(shè)定條件語(yǔ)句(如IF...THEN...ELSE)和輸出指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)某個(gè)條件滿足時(shí),相關(guān)設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)被鎖定或禁止,從而保證了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
互鎖控制可以分為硬件互鎖和軟件互鎖兩類。硬件互鎖依賴于物理開(kāi)關(guān)、繼電器等元件的物理連接狀態(tài),而軟件互鎖則完全依賴于PLC內(nèi)部的程序邏輯。現(xiàn)代PLC系統(tǒng)往往結(jié)合使用這兩種互鎖方式,以達(dá)到更高的安全標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)方法有:
①基本互鎖邏輯:最基本的形式是兩個(gè)設(shè)備之間的簡(jiǎn)單互鎖,例如,一個(gè)門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉操作。當(dāng)門(mén)處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí),關(guān)閉按鈕的操作將被禁止(或反之),防止門(mén)在開(kāi)啟過(guò)程中被誤關(guān)閉造成夾傷。
②多重條件互鎖:在實(shí)際應(yīng)用中,互鎖條件可能涉及多個(gè)輸入信號(hào)和輸出動(dòng)作。例如,在一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上,只有當(dāng)所有安全門(mén)關(guān)閉且緊急停止按鈕未被按下時(shí),生產(chǎn)線才能啟動(dòng)。這種復(fù)雜的互鎖邏輯需要精心設(shè)計(jì)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
③時(shí)間延遲互鎖:在某些情況下,互鎖控制還需要考慮時(shí)間因素。例如,為了避免電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊,可以在電機(jī)停止后設(shè)置一段時(shí)間延遲,在此期間禁止再次啟動(dòng)。