2.5 互锁、互控控制（课件）《PLC技术及应用》（高教版·第2版）同步精品课堂

任务2.5 互锁、互控控制 《PLC技术及应用》（高教版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 明确互锁控制“防止设备冲突动作”、互控控制“实现设备双向操作”的核心功能，熟记绘制梯形图“左母线起始、线圈接右母线、线圈不串联”等基本原则，理解互锁中常闭触点的作用逻辑。 独立编写电机正反转等场景的互锁控制梯形图程序，能设计两台设备的互控程序，且能依据梯形图基本原则排查程序中的回路连接、触点使用错误。 建立“工业安全需求—程序逻辑设计”的对应思维，提升解决设备冲突、灵活控制的实际问题能力，培养规范编程的职业习惯和设备操作安全意识。 学习目标 课前导入 同学们，咱们在实训室操作电机时，有没有想过：为什么电机正转时不能同时反转，否则会烧电机？还有车间里的两台水泵，怎么实现“开一台停另一台”，或者“按A泵按钮能开B泵，按B泵按钮也能开A泵”？这些安全控制和灵活操作，靠的就是互锁和互控！这节课咱们就学互锁控制程序（防冲突）、互控控制程序（互操作），还会掌握绘制梯形图的基本原则，学会了就能解决电机正反转保护、设备互控这些工业常见问题，大家先说说，你还见过哪些需要“防止同时动作”或“互相控制”的设备呀？ 如图 2-49所示，本专题将在FX仿真软件 B-3界面，完成交通灯系统的控制。要求如下: 1.控制开关 SW1(X24)、SW2(X25):为ON时，分别对应点亮红灯(Y0)和绿灯(Y1);为 OFF时，对应红灯和绿灯熄灭。 2.红灯或绿灯其中一个点亮时，另一个无法点亮。 3.按键 PB1(X20)、PB2(X21):单击时，分别对应点亮指示灯 PLI(Y20)和PL2(Y21)，松开后对应指示灯仍然点亮。 4.PL1(Y20)、PL2(Y21)其中一个点亮时，另一个自动熄灭。 问题引入 1.控制开关SW1(X24)、SW2(X25)为ON时，分别对应点亮红灯(Y0)和绿灯(Y1);为OFF时，对应红灯和绿灯熄灭，如图2-50所示。 两开关拨至右侧“ON”，动合触点X24、X25 闭合，使红灯、绿灯点亮。 若想熄灭，需再次将开关拨至左侧“OFF”。 探究解决 2.红灯(Y0)或绿灯(Y1)其中一个点亮，另一个无法点亮如图 2-51 所示。 我们常将上述这类控制要求称为“互锁控制”。在实现上，可将输出线圈的动断触点串联在对方输出前即可。 探究解决 说明: 如图2-52所示，将SW1(X24)拨至“ON”，红灯(Y0)点亮。同时，与线圈Y0对应的动断触点为“开”;此时，即使SW2(X25)拨至“ON”，绿灯(Y1)仍不会点亮。 如图2-53所示，与之相对，将SW2(X25)拨至“ON”时也是如此，即使SW1(X24)拨至“ON"，红灯(Y0)仍不会点亮。 探究解决 3.单击按键PB1(X20)、PB2(X21),分别对应点亮指示灯 PLI(Y20)和 PL2(Y21)，松开后对应指示灯仍然点亮，如图 2-54 所示。 参照专题2.3中“自锁控制程序”可实现松开启动按钮后，对应指示灯仍然点亮。 探究解决 4.PL1(Y20)、PL2(Y21)其中一个点亮时，另一个自动熄灭如图 2-55 所示。 探究解决 我们常将这类控制要求称为“互控控制"。在实现方法上，可将启动条件对应的动断触点串联在对方输出前即可。 说明: 如图 2-56所示，指示灯 PL1(Y20)已经点亮。此时，若单击按键 PB2(X21)，使程序中: 探究解决 ① 动断触点 X21 状态为“开”，指示灯 PL1(Y20)熄灭。 ②)动合触点 X21 状态为“闭”，指示灯 PL2(Y21)点亮。 如图2-57 所示，与之相对，指示灯PL2(Y21)已经点亮，若单击按键 PB1(X20)也是如此，即①指示灯 PL1( Y20)点亮,②PL2(Y21)熄灭。 探究解决 图2-58所示为刚刚完成编写的梯形图程序，请在FX仿真软件 B-3界面中，录人该程序(带注释)并对照功能要求进行操作检验。 1.互锁控制程序 两个或两个以上控制输出，启动1个控制输出，其他控制输出不能再启动，直到该控制输出停止。 通过将输出的动断触点串联在对方回路中实现互锁控制。 知识链接 2.互控控制程序 两个或两个以上控制输出，启动1个控制输出，已启动的控制输出自行停止。 通过将输人的动断触点串联在对方回路中实现互控控制。 知识链接 3.绘制梯形图基本原则 (1)总体原则 书写顺序:先左后右，自上而下， 每一行左母线开始，右母线为止，触点在左边，线圈在最右边。 程序结束，画出结束符号， (2)关于触点的原则 可多个触点串并联使用，触点数量不受限制。 不允许交叉电路，如图 2-59 所示。 知识链接 串联触点多的在上，并联触点多的在左，可减少程序步数，如图 2-60 所示。 知识链接 (3)关于线圈的原则 输出线圈不能直接与左母线相连，如图2-61(a)所示。 禁止使用“双线圈”，如图 2-61(b)所示。 允许多个线圈并联输出，不允许串联输出，如图2-62所示。 知识链接 线圈的右侧勿写触点。 同时建议触点间的线圈放在前面编程。如图2-63所示，触点A和 B之间的线圈(E)放在程序上方，无须使用栈操作指令，可以减少程序步数(可参看专题 2.7)。 知识链接 课堂练习 1.下列关于互控程序的示例，正确的是（ ） A. 按X0时Y0得电，按X1时Y1得电 B. 按X0时Y1得电，按X1时Y0得电 C. 按X0时Y0、Y1同时得电，按X1时Y0、Y1同时失电 D. 按X0时Y0得电，按X1时Y0失电 答案：B 解析：B体现“双向控制”（A按钮控B设备，B按钮控A设备），符合互控定义；A是独立控制，C是同步控制，D是点动+停止控制。 课堂练习 2.绘制梯形图时，同一元件的常开、常闭触点（ ） A. 只能使用其中一个 B. 可重复使用多次 C. 必须同时使用 D. 不能在同一回路使用 答案：B 解析：PLC梯形图中，同一元件（如X0、Y0）的常开、常闭触点可根据逻辑需求重复使用，无需限制次数。 课堂练习 3.实现“按X0启动Y0，同时Y1停止；按X1启动Y1，同时Y0停止”，需设计（ ） A. 互锁程序 B. 互控程序 C. 既有互锁又有互控的程序 D. 点动程序 答案：A 解析：该需求是“防止Y0、Y1同时运行”，属于互锁功能；互控需双向启动，而非双向停止，故无需互控。 课堂练习 4.下列不符合梯形图绘制原则的是（ ） A. 触点水平放置在左母线右侧 B. 线圈垂直连接在右母线左侧 C. 回路中触点可串联或并联 D. 多个线圈并联在同一回路上 答案：D 解析：多个线圈需各自形成独立回路（经触点后分别接右母线），不能并联在同一回路，否则会导致逻辑混乱，不符合原则。 课堂练习 5.互锁控制中，常闭触点的状态会随（ ）变化而变化 A. 自身按钮的操作 B. 对方设备的运行状态 C. 外部电源电压 D. PLC的输入模式 答案：B 解析：互锁用的常闭触点（如接触器常闭触点），会随对方设备是否运行（接触器是否吸合）变化，对方运行时触点断开，反之闭合。 课堂练习 6.两台电机实现“按X0控制Y0启动，同时按X0也能控制Y1停止；按X1控制Y1启动，同时按X1也能控制Y0停止”，这属于（ ） A. 单纯互锁 B. 单纯互控 C. 互锁与互控结合 D. 顺序控制 答案：C 解析：“控制对方停止”是互锁功能，“按自身按钮控制对方”是互控功能，因此该设计结合了互锁与互控。 课堂练习 7.绘制梯形图时，若回路没有触点，直接将线圈接在左、右母线之间，会导致（ ） A. 线圈始终失电 B. PLC电源短路 C. 线圈始终得电 D. 输入触点失效 答案：C 解析：线圈直接接在两母线间，相当于无触点控制，会使线圈始终得电，不符合安全逻辑，是梯形图设计的常见错误。 课堂练习 8.下列关于互锁与互控的区别，说法错误的是（ ） A. 互锁防止冲突，互控实现双向操作 B. 互锁常用常闭触点，互控常用常开触点 C. 互锁只能限制动作，互控只能启动动作 D. 互锁和互控可在同一程序中结合使用 答案：C 解析：互控不仅能“启动”，也能“停止”对方设备（如按A按钮停B设备），C中“互控只能启动”的表述错误，其余选项均正确。 课后作业 （1）请设计一个“两台灯Y0、Y1的互控程序”，要求“按X0（Y0的按钮）能启动Y1，按X1（Y1的按钮）能启动Y0”，简述梯形图逻辑。 （2）为什么梯形图中禁止线圈串联？请从电路原理角度解释。 课堂小结 $