辅助继电器在PLC程序设计的应用

　　这篇设计论文发表了辅助继电器在PLC程序设计的应用，目前教材中对辅助继电器的讲解仅限于简单功能介绍，特别是针对通用辅助继电器的应用，缺少系统的归纳和应用实例，是目前教学中的一大难点。论文从三个方面进行了示例分析，系统全面地总结了通用辅助继电器在梯形图程序设计中的几种常见作用及用法。

　　关键词：设计论文发表,可编程控制器(PLC),辅助继电器,程序设计

　　引言

　　PLC辅助继电器的常开、常闭触点编程时可无限次使用，应用较灵活。一些一线教师虽对辅助继电器在PLC编程中的应用作了一些研究，如金彦平从三个方面归纳了可编程序控制器中辅助继电器的运用[1]，刘丽辉通过三台电机的顺启逆停实例说明了PLC中辅助继电器和定时器的巧用[2]，李珍，王本轶等通过实例介绍了辅助继电器在PLC编程中的应用[3-4]，孙剑光从7个方面归纳了中间继电器在PLC编程中的应用[5]，郭和伟介绍了用PLC内部辅助继电器实现顺序控制的应用[6]等。这些研究对理解辅助继电器在梯形图程序中的应用有一定的帮助，但系统性和示范性还不够。本文从三大方面结合实例对通用辅助继电器的应用进行介绍，尤其是辅助继电器在记忆设备状态方面，又从三个方面进行分析示例，较系统全面地总结了通用辅助继电器在梯形图程序设计中的几种常见作用及用法。

　　1记忆设备状态

　　(1)记忆启动信号，实现自锁控制。利用通用辅助继电器触点进行自锁，记住设备的启动状态是辅助继电器的常见用法。辅助继电器实现自锁控制如图1(a)所示，按下启动按钮(X0)，使M0接通，松开启动按钮(X0)后，M0保持接通状态，直到按下停止按钮(X1)，M0才会失电。此时的M0起到一个自锁的功能，将启动信号进行了存储。利用此基本单元电路和其他元件配合，可方便地实现一些常规控制。如图1(b)所示，借助M0的自锁控制，实现了按下启动按钮后延时5s电动机(Y0)的启动控制。

　　(2)记忆多个控制条件，避免同一操作数输出线圈被重复使用。在PLC的程序设计中，经常遇到不同输入驱动同一输出的情况，此时使用通用辅助继电器记忆不同输入状态，可避免同一操作数的输出线圈被重复使用，有效实现多种输入条件下对同一输出的有效控制。图2为小车运动示意图，小车初始状态时停在中间位置，限位开关(X1)为ON，按下起动按钮(X0)，小车按图2所示顺序运动，最后返回并停在初始位置。用经验设计法设计小车运行控制的梯形图程序。从小车的运动轨迹看，在第①③阶段，小车均向左行驶(Y1)，驱动的输出相同，均是Y1，但小车在第①和③阶段时的驱动条件不相同。此时可借助通用辅助继电器来设计小车的PLC控制程序。

　　在第一个运动阶段，先用相应的起保停条件控制一个辅助继电器M1，在第三个运动阶段，用相应的起保停条件控制另一个辅助继电器M2;通过M1、M2记忆下小车在第①和③阶段运动的控制条件，最后，再用M1和M2的常开触点并联起来驱动Y1线圈，实现小车的左行控制;第二个运动阶段的设计保持不变。编制的梯形图程序如图3所示。某一信号指示灯，当某一传感器触点(X0)接通时，绿灯(Y0)常亮，而当另一行程开关触点(X1)接通时，绿灯(Y0)以1秒频率闪烁，按下停止按钮(X2)，指示灯熄灭。程序设计时，利用通用辅助继电器M10、M11分别记录绿灯(Y0)的长亮状态和闪烁状态，再用M10和M11的触点输出到Y0线圈，可实现不同输入条件下同一个输出的两种不同状态，程序如图4所示。

　　(3)记忆中间状态，控制多个输出。梯形图程序中，若几个线圈同时受某些触点串并联电路控制，为简化电路，可借助通用辅助继电器记忆触点的串并联电路，再由辅助继电器控制不同的输出。例如，某传送带在进行产品传送时，按下启动按钮(X0)，传送带(Y0)开始工作，当检测器(X1)检测到次品时，起动电磁铁(Y1)驱动剔除装置，剔除次品，按下停止按钮(X2)，传送带和电磁铁均失电，梯形图程序如图5所示。梯形图中借助辅助继电器M0记忆启动按钮和停止按钮的状态，通过M0同时控制传送带和电磁铁的工作状态。

　　2记忆顺序控制程序的工步

　　顺序控制设计法的关键是将控制对象工作过程按输出状态的变化分为若干工步，并依据相邻工步间的转换条件和每个工步的控制对象设计出顺序功能流程图，用辅助继电器M或状态继电器S来记忆工步。使用状态继电器S记忆工步时，需要使用专门为顺序控制设计的指令。顺序控制指令属于专用指令，不同生产厂家的PLC所使用的顺序控制指令不一样，故此类指令的通用性较差。而使用PLC内部辅助继电器M记忆工步时设计出的顺序功能图更具有通用性和普遍性，适合于各种类型的PLC。某锅炉的鼓风机和引风机的控制系统波形图如图6所示。按下启动按钮(X0)后，引风机(Y0)开始工作，延时5s后鼓风机(Y1)才开始运行。按下停止按钮(X1)后，鼓风机(Y1)停止工作，3s后引风机(Y0)停止运行。根据锅炉引风机和鼓风机的控制要求，工作过程可分为三个工步，分别用三个辅助继电器M11、M12、M13来代表，系统等待启动的初始步用M10表示，依据各步之间的转换条件，可画出锅炉引风机、鼓风机PLC控制的顺序功能流程图，如图7所示。根据顺序功能流程图设计梯形图程序，可使用起保停电路模式编程方法，以转换为中心的置位、复位指令编程方法及移位寄存器指令编程方法等实现。

　　3开关作用

　　辅助继电器通过逻辑忆记，存储指令运行的中间结果，在梯形图程序中起到开关作用，控制程序按条件执行，如主控指令电路中通常使用辅助继电器M作为控制某段程序执行的总开关。辅助继电器在主控指令中的开关作用如图8所示，主控指令MC的目标元件使用了辅助继电器M100，其主控触点在梯形图中与一般触点垂直，是与左母线相连的常开触点。当X0为ON时，主控指令MC启动，M100置1，主控开关闭合，执行在MC和MCR之间的程序;当X0为OFF时，主控指令MC关闭，M100置0，主控开关断开，不能执行MC和MCR之间的程序，所以M100在程序中起到了一个总开关的作用。图9为比较指令程序，CMP比较指令是将源操作数C10中的当前值和常数100进行比较，比较结果用目标元件M10、M11、M12的状态来表示。当X0为ON时，把C10中的当前值和常数100进行比较，比较的结果为C10>100，则M10=1;C10=100，则M11=1;C10<100，则M12=1。可用M10、M11、M12的触点当作开关，根据三种不同的比较结果去控制三种不同对象动作，执行相应功能。

　　4结语

　　本文通过示例介绍了三菱PLC内部通用辅助继电器的几种常见作用及用法，对掌握好PLC内部辅助继电器的使用方法，提高梯形图程序的编制技巧，实现简化程序和准确控制具有借鉴意义。

　　参考文献

　　[1]金彦平.可编程序控制器中辅助继电器的运用[J].张家口职业技术学院学报,2016,29(3):51-54.

　　[2]刘丽辉.PLC中辅助继电器和定时器的巧用[J].河南科技,2014(8):61.

　　[3]王本轶,王东升.F1系列辅助继电器的应用[J].电气时代,2002(10):50-51.

　　[4]李珍.辅助继电器在三菱PLC用户程序中的应用研究[J].科技世界,2013(12):72-73.

　　[5]孙剑光.中间继电器在PLC编程中的应用[J].天津科技,2016,43(5):68-70.

　　[6]郭和伟.用PLC内部辅助继电器实现顺序控制的应用[J].木工机床,2005(6):10-12.

　　作者：肖丽仙 单位：楚雄师范学院物理与电子科学系