3. 数控系统上电与断电时序控制

任务说明

数控系统上电需按固定顺序执行：系统自检 → 伺服使能 → 液压启动；断电时严格逆序：液压停止 → 伺服下电 → 系统断电。本案例用PLC梯形图逻辑实现该时序，并加入互锁与急停处理。

I/O分配

• X0：上电按钮（常开）
• X1：断电按钮（常开）
• X2：急停信号（常闭，正常为ON）
• X3：系统自检完成信号（自检OK后为ON）
• Y0：系统电源接触器
• Y1：伺服使能
• Y2：液压启动
• M0：上电请求标志
• M1：断电请求标志
• T0：自检延时（2s）
• T1：伺服上电延时（1s）
• T2：液压停止延时（1s）
• T3：伺服下电延时（1s）

时序流程

PLC程序（梯形图逻辑，以指令表形式给出）

// ===== 上电请求 =====
LD   X0            // 上电按钮
OR   M0            // 自保持
AND  X2            // 急停正常
AND  NOT M1        // 无断电请求
OUT  M0

// ===== 断电请求 =====
LD   X1
OR   M1
AND  X2
AND  NOT M0
OUT  M1

// ===== 系统电源 Y0 =====
LD   M0
AND  X2
OUT  Y0

// ===== 自检延时 T0（2s）=====
LD   Y0
OUT  T0  K20       // 2.0s

// ===== 伺服使能 Y1 =====
LD   T0
AND  X3            // 自检完成信号
AND  X2
AND  NOT M1
OUT  Y1

// ===== 伺服上电延时 T1（1s）=====
LD   Y1
OUT  T1  K10       // 1.0s

// ===== 液压启动 Y2 =====
LD   T1
AND  X2
AND  NOT M1
OUT  Y2

// ===== 断电：液压停止延时 T2（1s）=====
LD   M1
AND  Y2
OUT  T2  K10

// ===== 断电：伺服下电延时 T3（1s）=====
LD   M1
AND  Y1
AND  T2
OUT  T3  K10

// ===== 断电时强制关闭输出 =====
LD   M1
AND  T2
RST  Y2            // 液压OFF

LD   M1
AND  T3
RST  Y1            // 伺服OFF

LD   M1
AND  T3
RST  Y0            // 系统电源OFF

// ===== 急停：立即切断所有输出 =====
LD   NOT X2
RST  Y0
RST  Y1
RST  Y2
RST  M0
RST  M1

运行与验证

1. 将程序下载到PLC，切换至RUN模式。
2. 按下X0，观察Y0立即ON；等待2s后Y1 ON；再等1s后Y2 ON。顺序错误则判定失败。
3. 按下X1，观察Y2立即OFF；1s后Y1 OFF；再1s后Y0 OFF。顺序错误则判定失败。
4. 运行中强制X2为OFF（模拟急停），确认Y0/Y1/Y2全部立即OFF，且M0/M1复位。
5. 验证互锁：上电过程中按X1应无效（M1无法置位）；断电过程中按X0应无效（M0无法置位）。

关键注意点

• X2急停使用常闭触点，正常运行时为ON，断线时自动触发急停，符合安全要求。
• 自检完成信号X3由系统自检程序置位，本程序仅做条件判断，不负责自检逻辑本身。
• 定时器K值单位取决于PLC型号，此处按100ms时基计算（K20=2s，K10=1s），实际使用时需根据硬件手册调整。
• 断电逆序通过T2、T3两级延时实现，确保液压先停、伺服后停、系统最后断电。