在工業生產中，電機控制并非單一模式：調試設備時需要 “按動即轉、松開即停” 的點動功能，正常生產時則需要 “一鍵啟動、持續運行” 的連續控制。本文以西門子 S7-200 SMART PLC 為載體，詳細講解電機點動控制原理，并設計一套融合點動與連續運行的綜合控制方案，涵蓋硬件配置、程序編寫、邏輯優化全流程。

一、點動控制核心原理

1. 點動控制的定義與應用

點動控制（Jog）是指僅在操作人員持續按下按鈕時電機運行，松開按鈕電機立即停止的控制模式，核心特征是無自鎖環節。其典型應用場景包括：

• 設備安裝調試：如傳送帶位置校準、機床刀架微調；
• 精確定位操作：如起重機吊鉤微調、裝配線零件對位；
• 故障排查：電機空載試轉、機械卡滯檢測。

2. 與連續運行的核心區別

二、綜合控制案例設計

1. 控制需求

實現 “點動” 與 “連續運行” 兩種模式獨立切換，且滿足以下安全與功能要求：

• 點動模式：按下點動按鈕電機運轉，松開按鈕電機停止；
• 連續模式：按下啟動按鈕電機持續運行，按下停止按鈕電機停止；
• 安全保護：過載、急停信號觸發時，電機立即停止，且兩種模式均受保護；
• 狀態指示：區分電機運行狀態（無論點動還是連續）與點動操作狀態。

2. 控制元件清單

三、I/O 地址分配與硬件接線

1. I/O 地址分配表（關鍵！避免接線錯誤）

2. 硬件接線關鍵注意事項

• 輸入回路規范：所有輸入設備（SB1~SB3、FR）均采用 “24V+→設備→PLC 輸入端子→PLC 公共端（M）→24V-” 回路，確保信號無抖動；
• 輸出回路保護：接觸器 KM1 線圈需串聯續流二極管（型號如 1N4007），防止線圈斷電時產生的反向高壓損壞 PLC 輸出點；
• 安全硬接線：停止按鈕 SB3、熱繼電器 FR 必須采用常閉硬接線，即使 PLC 程序故障，也能通過硬件切斷控制回路，避免電機失控。

四、PLC 程序編寫（STEP 7-Micro/WIN SMART）

采用梯形圖（LAD）編寫程序，分 “基礎版” 和 “改進版（點動優先）”，逐步優化邏輯，滿足工程實際需求。

1. 基礎版程序（點動與連續獨立控制）

程序邏輯框架

梯形圖程序與逐句解釋

網絡 1：連續運行（起保停）控制

解釋：這是經典的 “起保停” 電路。SB2 按下時，Q0.0（KM1）得電；SB2 松開后，Q0.0 自鎖觸點維持回路導通；SB3 按下（I0.2 斷開）或 FR 過載（I0.3 斷開）時，回路切斷，電機停止。

網絡 2：點動控制

解釋：點動控制的核心是 “無自鎖”。只有持續按下 SB1，Q0.0 才得電；松開 SB1，回路斷開，電機停止。同時，SB3 和 FR 作為安全信號，確保點動時也受保護。

網絡 3：運行指示燈控制

解釋：HL1（Q0.1）直接由 KM1 線圈狀態控制，電機運轉則燈亮，方便現場人員判斷電機是否處于工作狀態。

網絡 4：點動指示燈控制

解釋：HL2（Q0.2）由 SB1 直接控制，按下 SB1 則燈亮，明確當前操作模式為 “點動”，避免誤判。

2. 改進版程序（點動優先，解決模式沖突）

基礎版的潛在問題

基礎版程序中，若電機處于連續運行狀態（Q0.0 自鎖導通），此時按下點動按鈕 SB1，會出現：

• SB1 按下時，網絡 2 回路導通，但網絡 1 的自鎖回路仍未斷開，Q0.0 持續得電；
• 松開 SB1 后，電機不會停止，仍保持連續運行，無法實現 “點動打斷連續” 的安全需求。

改進方案：增加點動與連續的互鎖

在連續運行回路中，串聯點動按鈕 SB1 的常閉觸點，實現 “點動優先”—— 按下 SB1 時，立即切斷連續運行的自鎖回路，強制切換為點動模式。

改進版梯形圖（僅修改網絡 1，避免出現雙線圈刪除程序段2）

改進邏輯分析：

• 未按 SB1 時，I0.0 常閉觸點導通，連續運行回路正常工作（SB2 啟動、自鎖）；
• 按下 SB1 時，I0.0 常閉觸點斷開，連續運行的自鎖回路被切斷，即使之前處于連續運行，也會立即轉為點動模式（僅 SB1 按下時電機運行）；
• 松開 SB1 后，I0.0 常閉觸點恢復導通，若需重新連續運行，需再次按下 SB2，邏輯更安全。

五、程序仿真與硬件調試

1. 軟件仿真（STEP 7-Micro/WIN SMART 仿真功能）

1. 編譯程序：點擊 “編譯” 按鈕，確保無語法錯誤；
2. 創建強制表：添加 I0.0~I0.3（輸入）、Q0.0~Q0.2（輸出），用于模擬現場信號；
3. 測試連續運行：
   • 強制 I0.2（SB3）=1、I0.3（FR）=1（安全信號正常）；
   • 強制 I0.1（SB2）=1，觀察 Q0.0 是否置 1，松開 I0.1 后 Q0.0 是否保持 1（自鎖有效）；
   • 強制 I0.2=0（按下 SB3），觀察 Q0.0 是否置 0（停止有效）；

1. 測試點動優先：
   • 先按上述步驟啟動連續運行（Q0.0=1）；
   • 強制 I0.0（SB1）=1，觀察 Q0.0 是否仍為 1（點動導通），松開 I0.0 后 Q0.0 是否置 0（連續回路被切斷）。

2. 硬件調試（現場接線后）

1. 斷電檢查：用萬用表測量輸入 / 輸出回路，確認無短路、接線無松動；
2. 空載測試：斷開電機電源線，僅給 PLC 和接觸器通電：
   • 按下 SB2（啟動），觀察 KM1 是否吸合，HL1 是否亮；
   • 按下 SB3（停止），觀察 KM1 是否斷開；
   • 按下 SB1（點動），觀察 KM1 是否隨 SB1 的按下 / 松開吸合 / 斷開，HL2 是否亮；

1. 帶載測試：接好電機電源線，啟動電機，監聽運行聲音是否正常，用鉗形表測量三相電流是否平衡；
2. 過載測試：手動觸發 FR（模擬過載），觀察 KM1 是否立即斷開，電機停止。

六、核心注意事項

1. 安全信號硬接線優先：停止按鈕 SB3、熱繼電器 FR 必須采用常閉硬接線，不能僅依賴 PLC 程序（如程序跑飛時，硬接線仍能切斷控制回路）；
2. 接觸器線圈保護：必須串聯續流二極管，型號選擇需匹配線圈電壓（如 DC24V 線圈用 1N4007，AC220V 線圈用 RC 阻容吸收器）；
3. 模式互鎖邏輯：工程實踐中優先選擇 “點動優先” 方案，避免兩種模式同時觸發導致的控制混亂；
4. 信號抗干擾：輸入信號線（SB1~SB3、FR）需采用屏蔽線，屏蔽層單端接地，避免電磁干擾導致信號誤觸發。

結語

電機點動與連續運行的綜合控制是工業 PLC 應用的基礎場景，核心在于 “明確模式差異、做好安全互鎖”。本文的改進版程序（點動優先）已在風機、水泵、傳送帶等設備中驗證，邏輯可靠、安全性高，可直接移植到實際項目中。

若在調試中遇到 “點動時電機抖動”“連續運行無法自鎖” 等問題，可通過 PLC 的 “程序狀態監控” 功能觀察觸點狀態，定位故障點（如輸入信號是否正常、互鎖觸點是否導通）。歡迎在評論區分享你的實踐經驗或疑問！