单按钮起停控制的几种实现方式及对比应用

冯劼+廖亦凡

摘 要： 所谓单按钮起停控制，是指采用一个按钮来实现被控设备的启动和停止操作。从控制的角度来看，PLC单按钮控制的优点是节省输入点、硬件接线少，从而连接可靠，故障率低，维护方便。从教学的角度看，单按钮起停控制的设计比较可以训练学生的设计能力，吸取不同的设计思想，优化设计方案，培养学生严谨求精的科学态度。实践证明，合理地采用单按钮起停控制方式，可以加快设计速度，简化控制电路和梯形图程序。

关键词： 单按钮； 起停控制； PLC； 输入点； 梯形图

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）08-32-03

Abstract： The single button start-stop control refers to the use of a single button to realize the start and stop operation of the controlled device. From the point of view of control， the advantage of PLC single button control is to save input point and have less hardware connection， so that the connection is reliable， the failure rate is low， and the maintenance is convenient. From the point of view of teaching， the comparison of the designs of single button start-stop control can train students' design ability， absorb different design ideas， optimize the design scheme， and train students' rigorous and refined scientific attitude. It has been proved that reasonably adopting the single button stop-stop control method can speed up the design， simplify the control circuit and ladder diagram program.

Key words： single button； start-stop control； PLC； input point； ladder diagram

0 引言

所謂单按钮起停控制是指，采用一个按钮（通常是常开接点）来实现对被控设备的启动和停止操作[1]。单按钮控制的优点是节省输入点、硬件接线少，从而连接可靠，故障率低，维护方便。从教学的角度看，单按钮起停控制的设计不仅可以训练学生的设计能力，还可以通过不同方式的对比，吸取不同的设计思想，优化设计方案，培养学生严谨求精的科学态度和工作作风。

单按钮起停控制多应用于PLC控制，传统的继电接触控制中虽然也可以采用，但并不一定具备前述优点[2]。但它可移植为PLC设计，为了对比本文仍然将其作为方式之一。

1 传统继电控制方式

传统继电控制方式的设计思想是要保证中间继电器KA1与KA2以及被控的KM要可靠互锁。这种方式的主要优点是成本相对较低，但接线复杂，存在接点竞争问题，可靠性差，维护量大，一般不予推荐采用。传统继电控制方式控制电路之一如图1所示。

2 PLC控制方式（以三菱FX系列为例）

PLC内部具有丰富的软元件，这些软元件之间的“连接”是通过程序实现的，这样PLC的接线中只有输入和输出部分元件，PLC的外部接线很简单，也很有规律，大大地简化了控制电路[3]。如果启动和停止各用一个按钮，势必占用2个输入点，而如果采用单按钮控制，则可以节省1个输入点。以下各方式中，为了便于以后作对比，全部假设被控制的设备由PLC的Y0口输出控制，并且将所谓的单按钮SB接在PLC的X0输入口，如图2所示。

2.1 只采用辅助继电器控制

这种设计直接由传统继电接触控制借用而来。其基本思想是起保停电路，只是将起保停环节中的起动、停止改用两个不同的辅助继电器，单按钮控制的是这两个辅助继电器的得失电。如图3所示。

2.2 采用两个计数器控制

本方式利用计数器的置位复位特性，通过巧妙地设置两个计数器的动作参数分别为1和2而实现启动和停止。控制梯形图如图4所示。

2.3 采用计数器+辅助继电器控制

本方式的关键在于采用计数器对X0接点计数并设置动作值为1，在[RST C0]指令前加入Y0的常开接点，其作用是为停止作好准备。另外需要特别注意的是辅助继电器M0的线圈控制一定要放在其接点使用之后，只有这样才能保证正常起动。如图5所示。

2.4 采用一个计数器控制

本方式在方式2.3的基础上，去掉了继电器M0，并将X0的普通接点改成边沿接点，如图6所示。

2.5 SET 与RST指令复用

本方式与方式2.4很类似，C0计一次数就动作直到停止之前（RST C0），就如同直接置位M0直到停止之前（RST M0）一样。梯形图如图7所示。

2.6 采用交替输出ALT指令

这是最简单直观的一种方式，需要注意的是，最好用脉冲执行型指令ALTP。如图8所示。当然，如果没有别的控制要求，M0完全可以不用，就直接将[ALTP M0]改为[ALTP Y0]，这样程序将只有5步。

3 对比与扩展应用

从以上几种方式可以看出，每种方式的程序步是不相同的，从方式1至方式6，步数越来越少。表1是各方式的对比。

在一些场合，不仅有单按钮起停控制要求，有时还有延时要求。在方式5、6中，若将M0的接点改为受控定时器接点，就可实现延时起停控制。如图9所示，Y1控制预警，Y0仍然控制被起停操作的设备。

图10是起停均延时的典型实现方式，该方式其实首先实现的是对M0的单按钮起停控制，并由M0与定时器T0、T1配合实现启动停止均延时，该方式中可设置启动和停止延时的时间不相等。

4 结论

单按钮起停控制的实现方法还有很多，以上几种是最基本和最简单的，其他形式或变形，如将边沿接点指令改为边沿线圈指令等；或者不够简明，如采用主控线圈指令、采用比较指令、采用传送指令等。重要的是合理借鉴其中的设计思想，如果我们合理借用并加以扩充，将可以更为方便地以实现其他控制要求。实践证明，通过比较教学，学生的学习态度、积极性，疲于应付的现象能得到一定程度的改善[4]，提高了设计能力，能够合理地借用单按钮起停控制方式，提高设计速度，简化控制电路和程序。

参考文献（References）：

[1] 薛云.几种单按钮起停控制PLC程序设计方法[J].机床电器，2006.4：28-29

[2] 孙克礼，谢忠志.单按钮起停控制的PLC编程技术[J].自动化技术与应，2008.10：111-113

[3] 王阿根.电气可编程控制原理与应用（第2版）[M].清华大学出版社，2010.

[4] 李涵，郑珂.基于混合式教学的高等数学教学改革研究[J].计算机时代，2017.2：67-67

[5] 三菱电机自动化（中国）有限公司网站[EB/OL].http：//cn.mitsubishielectric.com/fa/zh/