2. 数控机床急停与安全链PLC逻辑

任务目标

用PLC梯形图逻辑实现一条安全链:急停按钮、安全门开关、超程限位三个条件串联。任一条件断开(触发)时,立即切断伺服使能输出,并置位报警。三个条件全部恢复正常后,需手动复位才能重新使能伺服。

I/O 分配

  • X0:急停按钮(常闭触点,正常=1,按下=0)
  • X1:安全门开关(常闭,关门=1,开门=0)
  • X2:超程限位(常闭,未超程=1,超程=0)
  • X3:复位按钮(常开,按下=1)
  • Y0:伺服使能输出
  • Y1:报警输出

安全链逻辑说明

三个安全条件 X0、X1、X2 以常闭方式串联,构成安全链。只要任一条件为0,安全链断开,Y0(伺服使能)立即失电,Y1(报警)置位。报警采用自锁:即使触发条件恢复,报警仍保持,直到按下复位按钮 X3 且三个条件全部正常,才清除报警并允许重新使能。

安全链逻辑流程 X0 急停 X1 安全门 X2 超程限位 串联 串联 安全链状态 Y1 报警置位(自锁) Y0 伺服使能=0 X3 复位按钮 条件全恢复+复位→清除报警

梯形图逻辑(三菱FX系列指令表)

; ===== 安全链串联判断 =====
LD   X0        ; 急停(常闭,正常=1)
AND  X1        ; 安全门(常闭,正常=1)
AND  X2        ; 超程限位(常闭,正常=1)
OUT  M0        ; M0=1 表示安全链完好

; ===== 报警置位(自锁) =====
LD   M0
ANI  M0        ; 安全链断开时
; 实际用:LDI M0 触发报警
LDI  M0
SET  Y1        ; 报警置位并自锁

; ===== 复位清除报警 =====
LD   X3        ; 复位按钮
AND  M0        ; 且安全链已恢复
RST  Y1        ; 清除报警

; ===== 伺服使能输出 =====
LD   M0        ; 安全链完好
ANI  Y1        ; 且无报警
OUT  Y0        ; 伺服使能

运行与验证

  1. 将程序下载到PLC,切换到RUN模式。
  2. 初始状态:X0=X1=X2=1(三条件正常),Y0=1(伺服使能),Y1=0(无报警)。
  3. 触发任一条件(如按下急停使X0=0):观察Y0立即变为0,Y1变为1并保持。
  4. 恢复触发条件(X0=1):Y1仍为1(报警自锁),Y0仍为0。
  5. 按下复位按钮X3=1:Y1变为0,Y0恢复为1。
  6. 若在报警状态下未恢复全部条件就按复位,Y1不会清除,Y0不会使能。

通过条件:任一安全条件触发时Y0=0且Y1=1;条件恢复后报警保持;三条件全正常且按复位后Y1=0、Y0=1。