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2026年8月29日星期六

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習13

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習13

這是一個採用量入節流（Meter-in）速度控制的液壓缸單循環自動往復迴路，利用繼電器 R3 做為原位偵測與連鎖訊號。

動作原理說明

原位狀態（待命）：
- 液壓缸停在後退極限，LS1 被壓下（閉合）。
- 電路中紅線部分導通，線圈 R3 通電，其常開觸點 R3 閉合預備。
前進階段（A+）：
1. 按下 ON 按鈕，經由 R2 常閉觸點使 R1 通電激磁。
2. R1 常開觸點閉合實現自鎖，同時使電磁閥線圈 sol A+ 通電，液壓缸開始前進（A+）。
3. 前進過程中，液壓油經由單向節流閥（節流閥調速、單向閥反向截止）進入液壓缸無桿腔，實現量入速度控制。
4. 液壓缸一離開原位，LS1 復歸斷開，R3 斷電（R3 常開觸點復歸斷開）。
到達終點與換向（A-）：
1. 當液壓缸前進至前進極限時，壓下 LS2（閉合）。
2. 此時雖然 LS2 閉合，但因為 R3 已經斷電，必須等到液壓缸完全前進到位（且先前 R3 已預備好的邏輯順序到位），經由 LS2 與 R3 的邏輯判斷激磁 R2。
3. R2 通電後：
  - R2 常閉觸點斷開：切斷 R1 及 sol A+ 電源，停止前進。
  - R2 常開觸點閉合：實現自鎖，並使 sol A- 通電，液壓缸開始退回（A-）。
4. 退回時液壓油經單向閥自由流回，不經過節流。
復位停止：
- 當液壓缸退回至原位重新壓下 LS1 時，R3 重新通電。
- 若要結束動作，可隨時按下 OFF 按鈕切斷總電源迴路，使系統立即復位停止。

1. 位址對照表 (Symbol Table)

符號名稱 (Symbol)	新位址 (Address)	原位址/類型	說明
OFF	%M1	內部記憶體	系統停止訊號
ON	%M2	內部記憶體	前進啟動訊號
LS2	%M3	內部記憶體	前進極限訊號
LS1	%M4	內部記憶體	原位極限訊號
R1 (sol A+)	%Q0.0	實體輸出	前進控制繼電器 / 前進電磁閥
R2 (sol A-)	%Q0.1	實體輸出	退回控制繼電器 / 退回電磁閥
R3	%Q0.2	實體輸出	原位狀態檢測繼電器

Machine Expert - Basic 階梯圖 (Ladder Diagram)

Rung 0 : 原位檢測迴路 (R3)
  %M1            %M4                                       %Q0.2
---|  |-----------|  |-------------------------------------( )---
   OFF            LS1                                       R3

Rung 1 : 前進控制與自鎖 (R1 / sol A+)
  %M1         +--- %M2  ---+        %Q0.1                  %Q0.0
---|  |-------|    ON      |-------| / |------------------( )---
   OFF        |            |        R2                      R1
              +--- %Q0.0 --+
                   R1

Rung 2 : 退回控制與自鎖 (R2 / sol A-)
  %M1         +--- %M3 -------- %Q0.2 --+                  %Q0.1
---|  |-------|    LS2          R3      |------------------( )---
   OFF        |                         |                   R2
              +------- %Q0.1 -----------+
                       R2

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習12

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習12

這是一個典型的液壓缸單循環（往復）控制電路。

動作流程與動作原理說明

初始狀態：液壓缸位於原位（後退極限），此時極限開關 LS1 被壓下（閉合），LS2 斷開。
液壓缸前進（A+）：
1. 按下 ON 按鈕，繼電器線圈 R1 通電激磁。
2. R1 保持與自鎖：R1 常開觸點閉合，實現自鎖；同時使電磁閥線圈 SOL.A+ 通電，液壓缸開始前進（A+）。
3. 液壓缸離開原位後，LS1 復歸斷開，但 R1 靠自鎖繼續保持通電。
達到終點與自動退回（A-）：

當液壓缸前進至前進極限時，壓下極限開關 LS2（閉合）。
此時 LS2 閉合，且液壓缸已離開原位，LS1 復歸為常閉（NC）狀態，使繼電器 R2 通電激磁。
R2 斷開 R1 並自鎖：R2 的常閉觸點（在 R1 迴路）斷開，切斷 R1 及 SOL.A+ 的電源（停止前進）；同時 R2 常開觸點閉合實現自鎖，並使電磁閥線圈 SOL.A- 通電，液壓缸開始退回（A-）。

類別	元件名稱	PLC 輸入/輸出位址	說明
輸入 (Input)	ON	X0	前進啟動按鈕 (常開 a 觸點)
	OFF	X1	停止按鈕 (常閉 b 觸點)
	LS1	X2	原位極限開關 (常開 a 觸點)
	LS2	X3	終點極限開關 (常開 a 觸點)
內部繼電器	R1	M0	前進控制繼電器
	R2	M1	退回控制繼電器
輸出 (Output)	SOL.A+	Y0	前進電磁閥
	SOL.A-	Y1	退回電磁閥

2026年8月28日星期五

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習11

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習11

圖中展示的是雙電磁閥配合繼電器與時間繼電器實現的雙電磁閥延時自動復歸控制迴路（圖 5-61 續）。

系統元件與架構說明

氣壓迴路圖 (a)：
- 雙動氣壓缸 A：執行伸出與縮回動作。
- 5/2 途雙線圈電磁閥：左右分別為 SOL.A- 與 SOL.A+ 線圈，具備閥芯位置記憶功能。
- LS.2：極限開關（常開 NO），安裝於氣壓缸伸出之極限頂點。
控制電路圖 (b)：
- PB1a：手動啟動按鈕（常開接點）。
- R / Rb：輔助繼電器及其常閉（NC）接點，用於按鈕未放開時的互鎖保護。
- T / Ta：通電延遲型計時器（On-Delay Timer）及其延時閉合接點（NO 延時接點）。
- SOL.A+ / SOL.A-：電磁閥換向線圈。

動作時序與工作原理 (c)

手動觸發伸出（A+）：
- 按下按鈕 PB1a，繼電器 R 激磁，同時導通 SOL.A+ 線圈。
- 5/2 途閥換向，氣壓缸 CYL.A 開始向右伸出。此時繼電器 R 動作並拉開其常閉接點 Rb，形成互鎖。
到位觸發與延時計時（ $\Delta t$ ）：
- 當氣壓缸完全伸出至頂點時，壓下極限開關 LS.2a。
- 放開 PB1a 後 Rb 復歸閉合，經由已閉合的 LS.2a 與 Rb 導通計時器 T 開始計時。
- 在延時時間 $\Delta t$ 內，氣壓缸保持停留在前進極限位置。
延時結束與自動縮回（A-）：
- 計時器達到預設時間 $\Delta t$ 後，其延時接點 Ta 閉合。
- 電流導通退回線圈 SOL.A-，5/2 途閥向左換向，氣壓缸 CYL.A 自動縮回原點。
- 氣壓缸離開頂點後，LS.2a 復歸開路，計時器 T 與 SOL.A- 失電重置，完成一次完整的延時自動往復循環。

圖中展示的是雙電磁閥配合時間繼電器與極限開關實現的延時自動復歸控制訊號圖（A+ $\Delta t$ A-）。

控制訊號與動作時序說明

1. 啟動伸出階段（PB.1 脈衝）
- 手動按下啟動按鈕 PB.1 產生短暫觸發脈衝。
- SOL.A+ 線圈同步通電激磁，帶動 5/2 途雙電磁閥換向。
- 氣壓缸 CYL.A 開始由原點向外伸出（斜升波形）。
2. 到位觸發與延時計時（LS.2 與 T 啟動）
- 氣壓缸 CYL.A 完全伸出至前進極限時，觸發極限開關 LS.2 產生脈衝訊號。
- LS.2 的閉合觸發了時間繼電器 T 開始計時（訊號變為 ON），同時觸發 SOL.A- 脈衝（或由延時結束觸發復歸）。
- 在延時時間 $\Delta t$ 期間，計時器 T 保持運轉，氣壓缸 CYL.A 停留在前進極限位置（高位梯形波）。
3. 延時結束與自動縮回（ $\Delta t$ 到期）

當時間達到設定的延遲時間 $\Delta t$ 後，計時器 T 動作結束（訊號歸 0）。
計時器接點觸發切斷保持狀態（或激磁退回線圈），氣壓缸 CYL.A 開始自動縮回（斜降波形），最終回到原點完成整個延時往復循環。
(原圖有錯誤)

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習10

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習10

圖中展示的是單電磁閥延時動作迴路（圖 5-61-1 延時作動計時），此電路將計時器 T 直接與電磁閥 SOL A 並聯（改動至自鎖接點 R1 後方），解決了先前計時器無法復歸的問題。

電路設計特點

計時器位置改動：計時器 T 不再經由極限開關觸發，而是直接並聯於路徑 3。只要繼電器 $R_1$ 激磁，計時器 T 便同步開始計時。
徹底解決計時器未重置（Reset）問題：當延時時間到、T 的 NC 延時接點斷開切斷 $R_1$ 時， $R_1$ 失電跳開會連帶切斷路徑 3 的電源，強制計時器 T 失電復歸（%TM1.V 清零），確保每一次按 PB 都能正常重新計時。

動作時序與工作原理

靜止初始狀態：
- 電磁閥 SOL A 與計時器 T 皆未通電，氣壓缸呈縮回狀態。
前進與同步計時（A+，時刻 $t_1$ ）：
1. 按下按鈕 PB，電流通過 T 的 NC 延時接點使繼電器 $R_1$ 激磁。
2. $R_1$ 閉合常開接點（路徑 2）達成自鎖。
3. 電磁閥線圈 SOL A 通電換向，氣壓缸開始向右伸出（A+）；同時，計時器 T 同步通電開始計時。
4. 於 $t_2$ 時刻氣壓缸完全伸出到位，此時計時器 T 仍持續計時中。
延時結束與自動復歸（t A-，時刻 $t_3$ ）：

計時時間達到預設值 $t$ 時，計時器 T 動作，路徑 1 的 T NC 延時接點斷開。
$R_1$ 失電解除自鎖，路徑 2 的 $R_1$ 接點開路，SOL A 線圈與計時器 T 同時失電。
電磁閥依靠內部彈簧復歸，氣壓缸自動縮回原點（A-）；計時器 T 因失電而立即清零重置，準備好下一次的動作循環。

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習9

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習9

圖中展示的是結合極限開關與時間繼電器的單電磁閥延時迴路（A+ t A-），與前一圖（圖 5-60）的主要差異在於：此迴路必須等氣壓缸確實伸出並壓到極限開關（LS）後，計時器才開始計時，確保動作的準確性與安全性。

主要元件與結構說明

電氣控制迴路：
- PB：啟動按鈕開關（a 接點，常開 NO）。
- $R_1$：主控制繼電器，帶動一組常開接點做自鎖保持（路徑 2）。
- LS：極限開關（Limit Switch，a 接點），安裝於氣壓缸前進極限位置（右側）。
- T：通電延遲型計時器（On-Delay Timer），其 NC 延時接點（ $\triangle$ 型態）串聯在路徑 1。
- SOL A：單線圈電磁閥之電磁鐵。
氣壓動力迴路：
- 雙動氣壓缸 與 5/2 途單電磁閥（彈簧復歸）。

動作時序與工作原理

靜止初始狀態：
- 電磁閥未通電，閥芯在右位，氣源 P 連通 B 孔將活塞押在原點；LS 未被壓到（開路）。
前進動作（A+，時刻 $t_1$ ）：
1. 按下 PB，電流經由計時器 T 的 NC 延時接點使繼電器 $R_1$ 激磁。
2. $R_1$ 閉合自鎖接點（路徑 2），導通電磁閥線圈 SOL A。
3. SOL A 通電換向，氣源 P 改連通 A 孔，推動氣壓缸活塞向右伸出（A+）。
到位觸發與延時計時（時刻 $t_2$ ）：
1. 氣壓缸完全伸出至頂點，壓下極限開關 LS。
2. LS 接點閉合（路徑 3），導通計時器 T 開始計時（計時長度為 $t$ ）。在此期間 SOL A 保持通電，氣壓缸停留在前進位置。
延時結束與自動縮回（t A-，時刻 $t_3$ ）：
1. 計時器 T 計時達到預設時間 $t$ 後，路徑 1 的 T NC 延時接點斷開。
2. 切斷 $R_1$ 供電， $R_1$ 失電解除自鎖，SOL A 線圈失電。
3. 電磁閥靠內部彈簧復歸，氣源 P 重新連通 B 孔，推動氣壓缸活塞縮回原點（A-）。活塞離開 LS 後，LS 復歸開路，計時器 T 失電重置，完成一次完整的到位延時往復循環。

%TM1.V（計時器當前值 Current Value）是可讀寫的字組變數（Word），可以直接在梯形圖中使用指令將其清零。

清除 %TM1.V 的常用方法

使用指派指令（Assignment / Move Operation）：在運算區塊（Operation Block）中寫入： %TM1.V := 0 當該區塊的觸發條件成立時，當前計時值會立即被重置為 0。
透過控制輸入信號（%TM1.IN）重置：

對於 TON（接通延遲） 或 TP（脈衝） 模式，只要將控制輸入 %TM1.IN 切換為 0（斷開），計時器便會自動將當前值 %TM1.V 清零並將輸出 %TM1.Q 復歸。
若開啟了 Retentive（保持性） 功能，輸入信號斷開時 %TM1.V 會保留原值，此時就必須透過上述的 %TM1.V := 0 運算指令來強制清除。

在 PLC 程式中強制串聯 R1 或進行清零（程式端補強）：

改進梯形圖第 3 行）：將第 3 行改為由 R1 與 LS 串聯 來觸發 T（即 R1 AND LS -> T）。當延時時間到、R1 失電跳開時，即使 LS 還沒完全離開，計時器 T 都會強制失電 Reset。

2026年8月27日星期四

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習8

EasyBuilder Pro 與 EcoStruxure Machine Expert - Basic 的雙模擬器 ---基本練習8

圖中展示的是結合時間繼電器（Timer）的單電磁閥 A+ t A- 控制迴路，實現「按下啟動按鈕後氣壓缸伸出（A+），於末端停留時間 $t$ 後自動縮回（A-）」的定時自動控制功能。

主要元件與結構說明

電氣控制迴路：
- PB：啟動按鈕開關（a 接點，常開 NO）。
- T (即時/延時接點)：通電延遲型計時器（On-Delay Timer），其上方串聯一組延時開路接點（NC 延時接點）。
- $R_1$：主控制繼電器，帶動一組常開接點做自鎖保持。
- SOL A：單電磁閥線圈。
氣壓動力迴路：
- 雙動氣壓缸：執行伸出與縮回。
- 5/2 途單電磁閥（SOL A）：單側線圈驅動、另一側彈簧復歸。

動作時序與工作原理

靜止初始狀態：
- 電磁閥 SOL A 未通電，內部彈簧將閥芯推至右位。
- 氣源 P 連通 B 孔，將活塞押在原點；A 孔經 R 排氣，氣壓缸呈縮回狀態。
前進與啟動計時（A+，時刻 $t_1$ ）：
1. 按下按鈕 PB，電流經由計時器 T 的常閉延時接點使繼電器 $R_1$ 激磁。
2. $R_1$ 閉合自鎖接點（路徑 2），導通電磁閥線圈 SOL A，同時使計時器 T 開始計時（路徑 3）。
3. SOL A 通電換向，氣源 P 改連通 A 孔，推動氣壓缸活塞伸出（A+）。在 $t_2$ 時刻氣壓缸到達前進極限。
延時結束與自動縮回（t A-，時刻 $t_3$ ）：
1. 當計時達到預設時間 $t$ 時，計時器 T 動作，使其串聯於路徑 1 的 NC 延時接點斷開。
2. 接點開路切斷 $R_1$ 供電， $R_1$ 失電解除自鎖，SOL A 線圈隨之失電。
3. 電磁閥靠內部彈簧作用復歸，氣源 P 重新連通 B 孔，推動氣壓缸活塞自動縮回原點（A-），完成自動延時往復循環。

Schneider EcoStruxure Machine Expert - Basic（原 SoMachine Basic）中，標準計時器指令（以 %TM1 為例）主要包含以下設定參數：

核心設定參數（Configuration Parameters）

Timer Type（計時器類型）：
- TON（接通延遲，On-Delay）：輸入信號接通（IN=1）後開始計時，達到預設值時輸出（Q=1）。
- TOF（斷開延遲，Off-Delay）：輸入信號斷開（IN=0）後開始計時，達到預設值時輸出切斷（Q=0）。
- TP（脈衝，Pulse / Monostable）：輸入觸發後輸出一段固定時間的脈衝，時間到後自動關閉。
Time Base（時間基準）：選擇計時的基本單位，常見選項包含 1 ms、10 ms、100 ms、1 s、1 min。
Preset Value %TM1.P（設定值 / 預設值）：設定計時的目標數值（整數）。實際延遲時間為：
$\text{延遲時間} = \text{Time Base} \times \%TM1.P$
Retentive（保持性 / 記憶功能）：勾選後，若計時途中輸入信號中斷（IN=0），當前計時值（%TM1.V）會保持不變，待信號恢復後繼續累加計時（僅適用於部分類型如 TON）。