摘 要：自鎖、互鎖控制是梯形圖控制程序中最基本的環(huán)節(jié)。常用于對(duì)輸入開關(guān)和輸出映像寄存器的應(yīng)用編程控制，本文結(jié)合搶答器的設(shè)計(jì)實(shí)例介紹PLC自鎖、互鎖的編程技巧。

關(guān)鍵詞：PLC；自鎖；互鎖；搶答器

自鎖、互鎖是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常見邏輯關(guān)系，應(yīng)用非常廣泛。自鎖控制是PLC控制程序中常見的控制程序形式，也是常說的啟停控制，這種自鎖控制常用于以無鎖定開關(guān)作啟動(dòng)開關(guān)，或者用只接通一個(gè)掃描周期的觸點(diǎn)去啟動(dòng)一個(gè)持續(xù)動(dòng)作的控制電路。互鎖控制是互以對(duì)方的不工作作為自身工作的前提條件的控制電路，常用于被控的是一組不允許同時(shí)動(dòng)作的對(duì)象，如電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制。通?；ユi編程有按鈕互鎖和線圈互鎖兩種[1][2]。

1 搶答器控制要求

搶答器[3]是一種應(yīng)用非常廣泛的電子電氣設(shè)備，在各種搶答場(chǎng)合、競(jìng)賽中，它能迅速客觀分辨出最先獲得發(fā)言權(quán)的選手以及實(shí)現(xiàn)設(shè)定發(fā)言時(shí)間、記錄分?jǐn)?shù)等功能。本例中搶答器設(shè)備最多允許8人同時(shí)參加搶答比賽，在此為了簡(jiǎn)化程序，以3位選手搶答為對(duì)象。比賽時(shí)，主持人首先應(yīng)將數(shù)碼顯示清零，搶答過程中最先按下按鈕的選手有效，其它無效，有效的選手號(hào)碼被顯示在數(shù)碼屏上。

2 搶答器硬件電路設(shè)計(jì)

選取西門子S7-200PLC作為搶答器的核心控制器，3名選手各用一個(gè)搶答按鈕，按鈕的編號(hào)與選手的編號(hào)相對(duì)應(yīng)，分別是S1、S2、S3，給節(jié)目主持人設(shè)置一個(gè)控制按鈕，用來控制系統(tǒng)的清零（編號(hào)顯示數(shù)碼管顯示0）和搶答的開始，PLC輸出接口電路外接一共陰極七段數(shù)碼顯示管顯示搶答結(jié)果。

3 搶答器的程序設(shè)計(jì)

搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存和顯示的功能，其程序設(shè)計(jì)需解決如下問題：

（1）搶答優(yōu)先的問題。搶答開始后，若有選手按動(dòng)搶答按鈕，編號(hào)立即鎖存，并能封鎖輸入電路，禁止其他選手搶答。

（2）選手號(hào)碼識(shí)別和顯示的問題。每次搶答LED數(shù)碼管上都能正確地顯示出選手的編號(hào)，并一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。

運(yùn)用自鎖和互鎖控制實(shí)現(xiàn)搶答器的數(shù)據(jù)鎖存功能，運(yùn)用段碼指令對(duì)選手搶答結(jié)果進(jìn)行顯示，其具體梯形圖如1所示。

搶答器的控制程序設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：

（1）搶答器搶答顯示具有自鎖功能，即當(dāng)某一選手搶答成功后，即使釋放其搶答按鈕，LED數(shù)碼管顯示保持，直至主持人操作復(fù)位按鈕I0.0，才使LED顯示0。網(wǎng)絡(luò)2為1號(hào)選手搶答程序，其中M0.1動(dòng)合觸點(diǎn)與1號(hào)搶答按鈕I0.1信號(hào)并聯(lián)，利用I0.1按鈕短時(shí)接通瞬間，輸出線圈M0.1得電，促使M0.1觸點(diǎn)動(dòng)合，為輸出線圈M0.1提供了一條通電回路，對(duì)本網(wǎng)絡(luò)輸出具有自鎖作用。

（2）搶答器3個(gè)選手之間搶答具有互鎖功能，即只要有一個(gè)選手搶答成功，另外兩個(gè)選手即使再按各自搶答按鈕，LED數(shù)碼顯示結(jié)果也不會(huì)變化。以網(wǎng)絡(luò)2為例，其中的I0.2及I0.3采用動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在網(wǎng)絡(luò)中，作為限制和約束輸出線圈M0.1得電的條件，即只有在2號(hào)和3號(hào)選手按鈕沒有有效采集進(jìn)入PLC中，1號(hào)選手提前操作被有效采集進(jìn)入PLC中，才有可能顯示搶答結(jié)果1。

（3）搶答器3個(gè)選手搶答程序具有對(duì)稱特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)2～網(wǎng)絡(luò)4的程序的編寫思路是類似的，同樣并聯(lián)了自鎖觸點(diǎn)和串聯(lián)了按鈕互鎖觸點(diǎn)，并進(jìn)行數(shù)碼結(jié)果顯示。

利用可編程序控制器試驗(yàn)掛箱按照?qǐng)D1-1接好硬件線路，然后在線運(yùn)行程序，通過硬件線路查看調(diào)試結(jié)果，經(jīng)過操作證明搶答器設(shè)計(jì)成功，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4 總結(jié)

PLC自鎖控制應(yīng)用在起動(dòng)保持停止電路，采用網(wǎng)絡(luò)輸出線圈的操作數(shù)bit所對(duì)應(yīng)的動(dòng)合觸點(diǎn)與本網(wǎng)絡(luò)的某些邏輯塊并聯(lián)，幫助本網(wǎng)絡(luò)輸出線圈得電。PLC互鎖控制應(yīng)用一組不允許同時(shí)動(dòng)作的對(duì)象控制場(chǎng)合，采用按鈕互鎖或線圈互鎖觸點(diǎn)，以動(dòng)斷觸點(diǎn)的形式串接在網(wǎng)絡(luò)中，限制本網(wǎng)絡(luò)輸出線圈得電。

[參考文獻(xiàn)]

[1]宋伯生.PLC編程實(shí)用指南[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：340-349.

[2]楊后川.西門子S7-200PLC應(yīng)用100例.北京：電子工業(yè)出版社，2009：91-92.