启保停电路——PLC 控制的第一块基石
学 PLC,绕不开的第一个程序就是”启保停”。它看起来简单——按启动电机转、按停止电机停——但里面藏着两个最容易被新手绕进去的概念:常开常闭触点和自保(自锁)。这两个坎过了,后面所有的顺序控制、步进逻辑都是它的变体。
这篇文章我用汇川 H5U + AutoShop 梯形图,把启保停从触点本质到自保原理彻底讲透。配合 Factory IO 仿真,你能边写边看效果。
一、常开常闭触点的本质:就是一个逻辑非
很多人卡在”常开触点和常闭触点有什么区别”,背了半天”常开默认断开、常闭默认导通”还是搞不清。其实用一句话就能概括:
常闭触点 = 对地址值取逻辑非(NOT)。常开触点 = 直接读取地址值。
用 C 语言类比更直白(你会 C 就秒懂):
| 程序触点 | 布尔逻辑 | C 语言类比 |
|---|---|---|
常开触点 | | | 输出 = X(直通) | if (X) |
常闭触点 |/| | 输出 = ¬X(取反) | if (!X) |
所以”常开/常闭”不是什么玄学,就是要不要给地址值加个感叹号。但这里有个致命的陷阱——这个”非”是对地址值取非,不是对”按钮按没按”取非。这就是下一个要讲的关键。
二、物理按钮 vs 程序触点:两个层面别搞混
“常开/常闭”这个词在两个层面都出现,新手最容易混:
- 物理按钮的常开/常闭(硬件层面):按钮本身内部触点的类型。常开按钮 = 没按时断开、按下接通;常闭按钮 = 没按时就接通、按下断开。
- 程序梯形图里的常开/常闭触点(软件层面):你在 AutoShop 里画的
| |和|/|符号。
这两个层面是独立的!物理按钮决定”没按/按下”时地址是 0 还是 1,程序触点决定”遇到这个地址值时导通还是断开”。把这两条链拼起来,才是完整的逻辑。
三、核心规则:程序触点只认地址值
记住这条规则,所有困惑都解开:
举个例子。Factory IO 里的红色 Stop 按钮是物理常闭按钮(工业安全标准,断线即触发),它的特性是反过来的:
- 没按下 → 内部触点闭合 → PLC 输入得电 → X12 = 1
- 按下 → 内部触点断开 → PLC 输入失电 → X12 = 0
所以在程序里,这个红色 Stop 必须配常开触点:
- 没按(X12=1)→ 常开触点遇1导通 → 回路通 → 电机能运行 ✓
- 按下(X12=0)→ 常开触点遇0断开 → 回路断 → 电机停止 ✓
如果你下意识配了常闭触点,就会遇到”没按 Stop 反而不导通、按下反而导通”的怪现象——这不是 bug,是你把取非的对象搞错了。口诀:物理常开按钮配常闭触点,物理常闭按钮配常开触点。
四、启保停电路完整讲解
设定:X10 = Start(启动,常开按钮)、X12 = Stop(停止,常闭按钮)、Y0 = 电机。要求:按 Start 电机启动并自保,按 Stop 电机停止。
梯形图如下(AutoShop 里照着画):
对应的指令表(AutoShop 里也能用指令表输入):
LD X10 // 启动常开触点
OR Y0 // Y0 自保(并联)
AND X12 // X12 用常开触点(因为 Stop 是物理常闭按钮)
OUT Y0 // 输出线圈
注意第三行用的是 AND(常开触点)而不是 ANI(常闭触点)——这就是上面讲的”物理常闭按钮配常开触点”。如果 Stop 是物理常开按钮(教材常见假设),才用 ANI X12。
五、自保原理:Y0 读自己的状态维持回路
“自保”是启保停的灵魂。没有自保,你松开 Start 电机就停(成了点动);有自保,按一下 Start 电机就持续转,直到按 Stop。
原理:Y0 线圈得电后,Y0 这个地址就变成 1。程序里把 Y0 的常开触点并联在 X10 旁边,这样即使松开 X10,只要 Y0 还是 1,Y0 常开触点就导通,回路继续保持通电。
Y0 常开触点读的值 = Y0 线圈当前状态。线圈得电 Y0=1 → 触点导通;线圈失电 Y0=0 → 触点断开。PLC 里 Y0 既是线圈(被驱动),也能当触点(被读取),这跟继电器线圈通电后辅助触点动作是一个道理。
三个阶段看清楚自保怎么发生:
用 C 类比,自保本质上就是一个锁存器:
Y0 = (X10 || Y0) && X12;
// ↑ ↑
// 启动 自保(Y0 读自己的值反馈)
Y0 出现在等号右边读自己的值,这就是自保的代数本质。自保的解除:按 Stop(X12=0)→ && X12 为假 → Y0 失电 → Y0 触点断开 → 自保解除,再也起不来,除非再按 Start。
六、按钮类型与触点配对口诀
| 物理按钮类型 | 没按时的地址值 | 程序里配什么触点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 常开按钮(按下接通) | 0 | 常闭触点 |/| | 教材假设、Factory IO 绿色 Start |
| 常闭按钮(按下断开) | 1 | 常开触点 | | | 工业急停/停止、Factory IO 红色 Stop |
一句话:物理常开配常闭触点,物理常闭配常开触点。判断时先问”这个按钮没按下时地址是 0 还是 1″,再决定程序里用什么触点符号。
小结
启保停是 PLC 控制的第一块基石,三个要点:
- 触点本质:常闭触点 = 对地址值取逻辑非(加
!)。 - 触点只认地址值:物理按钮决定地址是 0 还是 1,程序触点根据地址值导通/断开。物理常闭按钮配常开触点。
- 自保:Y0 线圈得电后,用 Y0 自己的常开触点并联在启动按钮上,松开启动也能维持——本质是锁存器。
这三点搞透,后面写顺序控制、步进梯形图,每一步的”到位保持”都是自保的变体。下一篇我会讲 Factory IO 里怎么查看和设置按钮的常开常闭——那是这套逻辑在仿真软件里的落地。
① 启保停电路(本文)→ ② Factory IO 按钮颜色密码 → ③ Factory IO Tags 标签全解 → ④ H5U ↔ Factory IO 通信实战
