可编程序控制器中辅助继电器的运用

金彦平

(常州工程职业技术学院，江苏常州 213164)

可编程序控制器中辅助继电器的运用

金彦平

(常州工程职业技术学院，江苏常州 213164)

辅助继电器是可编程序控制器(PLC)内部软元件之一，它们在PLC编程中可以承担不同的角色，起到不同的作用，通常可在顺序控制程序中起传递作用、指令程序中起开关作用、程序架构中起指定代身作用。

PLC；辅助继电器；编程方法

可编程序控制器(PLC)是工控领域中常用的控制设备之一，在PLC编程中大家经常会用到辅助继电器(M)，而PLC中的辅助继电器与传统的继电器构建上有着本质区别，传统继电器是实物电器设备，适用于接线逻辑控制，而PLC中的辅助继电器是内部存储器，适用于存贮逻辑控制；传统继电器常开、常闭触点的个数是有限的，必须通过电回路驱动线圈产生动作，而PLC中辅助继电器则通过各种触点、指令的驱动，且每个辅助继电器都具有无数个逻辑常开、常闭触点，在PLC程序中随意使用，并可通过输出继电器驱动外部负载。

正由于辅助继电器是内部存储器这些特点，在使用上带来了许多灵活性，PLC生产厂家也为其设计了多个品种，如通用辅助继电器、断电保持辅助继电器、特殊辅助继电器等；而且数量多，如三菱FX3U小型PLC内部辅助继电器合计有8192点(个)。PLC中辅助继电器的多品种、多数量给使用者带来了极大的方便，给编程带来了灵活多样性，但也会令许多学习者编程中摸不着头脑，找不到方法，难以掌握。以下归纳了辅助继电器几种作用和使用方法，供学习者参考。

一、顺序控制程序中起传递作用

1.以启保停电路为基础的顺序控制程序

图1为PLC顺序控制梯形图，采用以启保停电路为基础的顺序控制编程方法。根据图中左侧顺序功能图，程序设计采用辅助继电器M代表各“步”，程序依M1、M2、M3步序顺序传递动作，X1、X2分别是步M1到步M2、步M2到步M3之间的转换条件。

图1启保停电路顺序控制程序

由图中右侧梯形图可知，在前级步M1为活动步，且转换条件X1为ON时，M2置1自保持成为活动步；当X2为ON时，步M3置1自保持成为活动步，此时步M2置0自保持解除而关闭，成不活动步；以此可类推出依M位号顺序传递活动的步序，实现用辅助继电器M构建的传递关系，用此类编程方法可实现动作的顺序控制。

2.以左移位指令为基础的顺序控制程序

图2是使用位左移指令(SFTL)编写的顺序控制程序。根据图中左侧顺序功能图，程序采用辅助继电器M101、M102、M103顺序传递动作，X0、X1、X2分别是初始状态到步M101、步M101到步M102、步M102到步M103之间的转换条件。

图2移位指令顺序控制程序

由图2中右侧梯形图可知，第一行M100辅助继电器是赋值电路，X4为执行开关，与三个辅助继电器的常闭触点串联，在X4为ON、SFTL指令未执行前时M100线圈置1，其常开触点ON；当条件X0为ON时，SFTL指令会执行一次左移位，结果使M100线圈置0，M101线圈置1成为活动步；而当条件X1为ON时，SFTL指令再执行一次左移位，结果使M101线圈置0，M102线圈置1成为活动步，程序以此类推可按M位号顺序动作；最后一步动作结束后，各步辅助继电器置0，并使M100置1，程序回到初始位，可实现循环往复控制。

3.以转换为中心的顺序控制程序

图3是采用以转换为中心的顺序控制程序。根据图中左侧顺序功能图，程序采用辅助继电器M1、M2、M3顺序传递动作，X1、X2分别是步M1到步M2、步M2到步M3之间的转换条件。

图3以转换为中心的顺序控制程序

由图3中右侧梯形图可知，当前级步M1是活动步，转换条件X1为ON时，此时该电路完成两个操作，先将后续步用SET M2指令将M2置位变为活动步，再将前级步用RST M1指令将M1复位变为不活动步；而当步M2为活动步，转换条件X2也为ON时，再将后续步用SET M3指令将M3置位变为活动步，前级步用RST M2指令将M2复位变为不活动步；程序由此类推完成功能图的顺序传递动作。

二、指令程序中起开关作用

1.主控指令电路中的M继电器

图4是主控指令MC的梯形图。图中主控指令MC的目标元件使用了辅助继电器M100，因此M100成为主控开关，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，是控制一组电路的总开关。程序中当X0为ON时，主控指令MC启动，M100置1，其主控开关闭合，在MC和MCR之间的程序可以工作；当X0为OFF时，主控指令MC关闭，M100置0，其主控开关断开，在MC和MCR之间的程序停止工作；由此可见M100在此程序中起到了一个开关的作用。

图4主控指令MC梯形图

2.二分频电路中M继电器

图5为二分频电路。图中PLS为上升沿脉冲微分输出指令，操作元件为辅助继电器M100，当一个宽脉冲信号加到X0端口，第一个脉冲上升沿到来时，M100产生一个扫描周期的单脉冲，M100的常开触点闭合，Y0线圈置1并自保持；第二个脉冲的上升沿到来时，由于M100的常闭触点断开一个扫描周期，Y0自保持消失，Y0线圈置0；第三个脉冲到来重复第一个脉冲时的情况，第四个脉冲到来重复第二个脉冲时的情况。以后循环往复，一直重复上述过程。由此Y0获得X0二分之一频率的信号。在此程序中，辅助继电器M100起到通断电路的开关作用。

图5二分频电路

3.交替输出指令中的M继电器

图6为交替输出指令程序。图中ALT交替输出指令的操作数为辅助继电器M0，每次当执行条件X0由OFF到ON变化时，操作对象M0就由置0到置1，再由置1到置0交替变化，此时M0相当于一个开关，可用于控制电路的输出，比如用作一个按钮控制一个灯的电路，点一下按钮灯则一直亮，再点一下按钮灯则一直灭。

图6交替输出指令程序

4.比较指令中的M继电器

图7为比较指令程序。图中CMP比较指令是将源操作数K100和源操作数C20的数据进行比较，比较结果用目标元件M0、M1、M2的状态来表示。如图当X1为ON时，把常数100与C20的当前值进行比较，比较的结果是C20K100，则是M2置1；由此可用M0、M1、M2的触点当作开关，用三种不同的比较结果去控制三种不同对象的动作。

图7比较指令程序

三、程序架构中起指定代身作用

1.双线圈的替代

在梯形图中，某一线圈在同一程序中使用两次或多次，称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作，前面的输出无效，最后的输出才有效。如图8中左图所示，Y0同一个线圈在程序中出现两处，若程序运行中前面一处被置1，后面一处被置0，一个扫描周期结束该线圈状态被置0，但PLC扫描周期时间很短，很快又进行第二次、第三次扫描，因而在宏观上看这个线圈的状态一直在重复1和0，是不定的。如何避免双线圈输出，如图8中右图所示，分别用M10和M11替代左图中二处Y0，然后用M10和M11的常开触点并联驱动Y0线圈，即解决了双线圈的问题。

图8双线圈的替代图

2.某功能的代身

在多动作、多种功能的线性程序设计中，程序会编写得很长，不易进行程序的查询、修改和调试。为了能让程序的架构清晰有层次，可以借助M类辅助继电器将不同的功能进行分类，比如机械手控制系统，有回原位、手动、单步、单次、连续5种动作，则可分别用M0～M4五个辅助继电器打头编写五个动作程序，再用选择性分支结构或其它功能类指令进行汇合编程，将会使整个程序层次清晰，功能清楚，易编、易调试、易检查。

结语

以上总结了PLC内部辅助继电器的三种作用，归纳了辅助继电器几种使用的思路和方法。在实际使用中，一定要弄清楚PLC内部辅助继电器的作用原理，熟悉PLC指令的功能和使用方法，理解PLC工作原理及其程序编写的规则与方式。这样才能掌握好PLC内部继电器的使用方法和程序的编制技巧。本文仅起抛砖引玉作用，供学习参考。

[1]三菱微型可编程控制器使用手册[Z].

[2]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2002.

[3]张文明.可编程控制器及网络控制技术[M].北京：中国铁道出版社，2012.

The Application of Auxiliary Relay in Programmable Logic Controller

JIN Yan-ping

(Changzhou Institute of Engineering Technology, Changzhou, Jiangsu 213164)

Auxiliary relay is one of the internal devices of Programmable logic Controller (PLC). It assumes different responsibilities and plays different roles in PLC programming. In sequential control program, it operates the transfer function; in instruction program, it plays a role of switch; in the framework of program, it plays a part of the designated representative body.

PLC; Auxiliary Relay; programming method

2016-06-06

金彦平(1963-)，男，江苏常州人，副教授、工程师，学士。研究方向：电气类课程教学与实践。

本文系常州工程职业技术学院2015年院级教育教学改革研究课题“可编程序控制器中辅助继电器的运用”(项目编号：ZY6108016)的研究成果。

TM58；TM571.61

A

1008-8156(2016)03-0051-04

修回日期：2016-08-15