賈貴璽，盧學英，史婷娜，李洪鳳

（天津大學 電氣與自動化工程學院，天津 300072）

0 引言

電工學中“電氣控制”部分主要內容是繼電器－接觸器控制和可編程控制（PLC）。這兩種控制技術在生產實踐中廣泛應用，在教學實踐中一定要注意它們具有不同的工作方式，否則，將出現(xiàn)這樣或那樣的問題，輕則不能實現(xiàn)電氣控制的預期目的，重則造成事故。必須引起足夠重視。關于繼電器－接觸器控制中的臨界競爭現(xiàn)象及其避免措施已在其它文章中論述過［1］。本文主要介紹PLC的“串行”工作方式特點及其實踐編程方法。

1 PLC工作方式特點及教學實踐

隨著PLC的迅速發(fā)展，使得其在各種復雜的工業(yè)控制系統(tǒng)中，占據(jù)了絕對的優(yōu)勢。PLC已經廣泛應用到各行各業(yè)中，成為現(xiàn)代化工業(yè)控制的三大支柱（PLC、DCS、機器人）之一。

PLC與繼電器接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。繼電器接觸器控制采用的是“并行”工作方式，即按同時執(zhí)行的方式工作，也就是說，只要形成電路通路，就可以有幾個電器同時動作。而PLC是以“串行”方式工作的，即循環(huán)掃描、周而復始的逐條執(zhí)行用戶程序，這樣就避免了接點競爭問題。PLC的運行過程就是按照用戶編排的梯形圖程序，從左至右、由上至下的順序進行邏輯運算，應注意前面的運算結果會影響后面語句的邏輯運算結果。因此編制梯形圖時，各語句的位置也會對控制功能產生一定影響，這點務必引起使用者的格外注意。

以一臺三相異步電動機按時間方式正反轉控制電路舉例說明：

圖1為采用三菱PLC輸入、輸出接線圖，其中1SB為起動按鈕，2SB為停止按鈕，1KM為正轉接觸器，2KM為反轉接觸器?？刂埔鬄椋喊聪缕饎影粹o，電動機正轉起動，正轉運行10s自動轉換為反轉起動，反轉運行5s后，又變?yōu)檎D運行，這樣周而復始的運行下去，直到按下停止按鈕為止。

圖1 一臺三相電動機PLC輸入、輸出接線圖

采用圖2的梯形圖程序，雖然可以正常運行完成上述功能，但是由于沒有互鎖環(huán)節(jié)，在2KM動作時，再去按起動按鈕1SB，使1KM也同時動作而造成短路事故。

圖2 沒有互鎖的按時間正反轉控制PLC梯形圖

圖3是仿照繼電器、接觸器控制方式，加上了互鎖環(huán)節(jié)的梯形圖，表面上看邏輯上沒有問題，但實際上此程序不能按時間控制完成電動機正反轉自動轉換，按下起動按鈕1SB后，1KM動作電機正轉10s后，電機不能自動反轉，而是停止運轉。究其原因就是PLC的程序是自上而下逐條執(zhí)行的，T0計時到后，因為其動斷觸點在上先動作，將Y0及T0線圈斷電，導致下邊的T0動合觸點來不及導致，Y1線圈不能通電使電機停止運行。

將梯形圖按圖4順序調整，程序就可以實現(xiàn)按時間控制完成電動機正反轉自動轉換的功能了。具體執(zhí)行過程，請讀者自行分析［2］。

工程實踐中，采用微分指令，再結合PLC的“串行”工作方式，可以完成許多繼電器、接觸器控制很難實現(xiàn)的功能。

舉例說明：圖5為一2分頻電路的松下PLC梯形圖，其時序圖如圖6所示。應用此程序還可以只用一個輸入口，就能夠實現(xiàn)起動、自鎖和停止的功能，達到節(jié)省PLC輸入點的目的［3］。

圖3 存在問題的梯形圖

圖4 有互鎖的按時間正反轉控制PLC梯形圖

圖6 2分頻電路時序圖

以上論述充分說明了重視PLC“串行”工作方式的主要意義，其中的奧秘請讀者在教學實踐中仔細體會。

2 結語

通過多年的電工學教學過程，我們深深體會到，電工學課程要做到“精理論、強實踐、重應用”，培養(yǎng)應用型人才，還需要廣大教學工作者下功夫做大量的工作。“電氣控制”部分的PLC部分屬于持續(xù)發(fā)展的新技術范疇，更需要我們對其不斷的深入學習研究，達到提高教學質量的目的。

［1］賈貴璽，李洪鳳.“電工學”課程中繼電器－接觸器控制的實踐教學［J］電氣電子教學學報.2010（2）：49－51

［2］姚海彬，賈貴璽.電工技術，電工學I（第三版）.北京：高等教育出版社.2008

［3］常斗南.可編程控制器原理、應用、實驗 .北京：機械工業(yè)出版社，1998