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在 PLC 控制中，自锁（Self-locking） 是指当启动信号（如按钮按下）消失后，被控对象（如接触器、电磁阀）仍能保持工作状态的逻辑，核心是通过输出信号自身的常开触点 “反馈锁定” 回路，实现 “启动 - 保持 - 停止” 的控制效果。自锁是工业控制中最基础的逻辑之一（如电机持续运行、指示灯常亮等场景），以下从自锁原理、实现方式、典型案例、注意事项四个方面详细介绍。

一、自锁的核心原理

传统继电器电路中，自锁通过接触器的辅助常开触点实现：启动按钮按下→接触器线圈得电→辅助常开触点闭合→松开启动按钮后，辅助触点替代按钮维持线圈得电。PLC 中自锁的逻辑完全一致，只是用输出继电器（如 Y0）的常开触点替代物理辅助触点，通过程序构建 “自我反馈” 的回路，具体原理如下：

1. 触发阶段：外部启动信号（如 X0 按钮按下）使输出线圈（如 Y0）得电（ON）。

2. 保持阶段：Y0 得电后，其自身的常开触点（Y0）闭合，与启动信号（X0）并联，形成新的导通路径。

3. 停止阶段：外部停止信号（如 X1 按钮断开）切断回路，Y0 失电（OFF），其常开触点（Y0）复位断开，自锁解除。

二、PLC 中实现自锁的基本方式（以梯形图为例）

梯形图是模拟继电器电路的直观方式，自锁的核心是 “启动信号与输出常开触点并联”，串联停止信号（常闭）构成回路。以下以三菱 FX 系列 PLC 为例，介绍最基础的实现方式。

1. 基础自锁电路（按钮控制）

控制需求：按下启动按钮（X0，常开），输出 Y0（如接触器）得电并保持；按下停止按钮（X1，常闭），Y0 失电。

I/O 分配：

• 启动按钮：X0（常开输入，按下时 X0=ON）

• 停止按钮：X1（常闭输入，未按下时 X1=ON，按下时 X1=OFF）

• 输出线圈：Y0（控制接触器，Y0=ON 时接触器吸合）

梯形图程序：

ladder

X0（启动）  Y0（自锁触点）  X1（停止）  Y0（输出线圈）
|           |              |           |
----------------------------------------( )

逻辑解析：

• 左母线提供逻辑 “1”，电流从左到右流动。

• 启动阶段：按下 X0（X0=ON），电流经 X0→X1→Y0 线圈，Y0=ON（输出动作）。

• 保持阶段：Y0=ON 后，其常开触点（Y0）闭合，此时即使松开 X0（X0=OFF），电流仍可经 Y0 触点→X1→Y0 线圈，维持 Y0=ON（自锁生效）。

• 停止阶段：按下 X1（X1=OFF），串联的 X1 常闭触点断开，回路切断，Y0=OFF，其常开触点（Y0）复位断开，自锁解除。

2. 带条件的自锁（增加保护逻辑）

实际应用中，自锁常需结合保护信号（如急停、过载），确保异常时能强制解除自锁。

控制需求：在基础自锁功能上，增加急停开关（X2，常闭）和过载保护（X3，常闭），当 X2 或 X3 断开时，Y0 立即失电。

梯形图程序：

ladder

X0        Y0        X1（停止）  X2（急停）  X3（过载）  Y0
|         |          |          |           |          |
---------------------------------------------------------()

逻辑解析：

• X1（停止）、X2（急停）、X3（过载）均为常闭触点，串联在回路中，任一断开都会切断 Y0 的供电。

• 例如：按下急停 X2（X2=OFF）→ 回路断开→ Y0=OFF→ 自锁触点 Y0 断开，实现强制停止，优先级高于启动信号。

3. 用中间继电器（M）实现间接自锁

当控制逻辑复杂时（如多信号触发同一输出），可先用中间继电器（M）实现自锁，再通过 M 控制输出（Y），提高程序可读性。

控制需求：启动信号有两个（X0 和 X4，均可单独启动），停止信号为 X1，通过中间继电器 M0 自锁，再由 M0 控制 Y0。

梯形图程序：

ladder

// 中间继电器M0的自锁回路（多启动信号）
X0   X4   M0   X1   M0
|    |    |    |    |
----------------------()

// 输出Y0由M0控制
M0   Y0
|    |
------()

逻辑解析：

• X0 或 X4（并联，或逻辑）触发 M0→M0 自锁→M0 控制 Y0 输出，实现 “多启动信号共用一个自锁回路”，避免 Y0 的触点直接参与复杂逻辑。

三、自锁的时序图与状态表

为更直观理解自锁过程，以基础自锁电路为例，用时序图和状态表说明各信号的变化：

时序图（横轴为时间）：

plaintext

X0（启动）：───┐     ┌─────── （按下→松开）
               └─────┘
Y0（输出）：────┐           ┌──── （得电→保持→失电）
               └───────────┘
X1（停止）：────────────┐     （未按→按下）
                       └─────

状态表（ON=1，OFF=0）：

四、自锁的常见问题与解决方法

1. 自锁失效（松开启动按钮后输出断开）

• 原因：输出线圈（如 Y0）的常开触点未正确并联到启动信号两端；程序中 Y0 被其他逻辑（如复位指令 RST）强制复位。

• 解决：检查梯形图中 Y0 的常开触点是否与 X0 并联；监控 Y0 的状态，确认是否被意外复位。

2. 无法停止（按下停止按钮后输出仍保持）

• 原因：停止按钮（X1）接错为常开（应接常闭）；程序中 X1 的触点误用为常开（应为常闭）；X1 的物理触点粘连（始终导通）。

• 解决：核对 X1 的接线类型（常闭）和程序中的触点类型（常闭）；用万用表测量 X1 的实际状态，更换故障按钮。

3. 启动后立即断开（无保持）

• 原因：保护信号（如 X2 急停）未复位（X2=0），导致串联回路断开；输出线圈 Y0 的硬件回路故障（如接触器线圈烧毁）。

• 解决：检查 X2、X3 等保护信号是否正常（应为 ON）；测量 Y0 输出端子的电压，排查外部执行机构故障。

五、自锁的扩展应用

1. 双按钮自锁（点动 + 自锁切换）用一个 “点动按钮”（X0，按下时动作，松开即停）和一个 “自锁按钮”（X1，按下后保持启动信号）控制同一输出，通过逻辑切换实现两种模式：

   ladder

2. // 点动回路：X0直接控制，无自锁
   X0    X1非   X2    Y0
   |     |      |     |
   --------------------()
   
   // 自锁回路：X1触发后自锁
   X1    Y0    X2    Y0
   |     |      |     |
   --------------------()

   逻辑：X1=ON 时，自锁生效；X1=OFF 时，仅 X0 按下时 Y0 动作（点动）。

3. 延时自锁（启动后延时保持）启动信号触发后，延迟一定时间再进入自锁状态（如避免设备启动瞬间的冲击）：

   ladder

4. X0    T0    X1    T0（延时定时器，如3秒）
   |     |      |     |
   --------------------[TON T0, K30]
   
   X0    Y0    T0    X1    Y0
   |     |      |     |     |
   --------------------------()

   逻辑：X0 按下后，T0 开始计时→3 秒后 T0=ON→Y0 通过自身触点自锁，实现延时保持。

总结

PLC 中实现自锁的核心是 **“输出线圈的常开触点与启动信号并联”**，形成自我维持的回路。实际编程时需注意：

• 停止信号和保护信号需串联在回路中，确保优先级；

• 复杂逻辑中优先用中间继电器（M）间接自锁，提高程序可读性；

• 调试时重点检查自锁触点的状态和外部信号的有效性，避免因接线或逻辑错误导致自锁失效。

自锁是 PLC 控制的基础，掌握后可扩展到更复杂的逻辑（如互锁、顺序控制），是工业自动化入门的核心技能。