可程式邏輯控制器 (WEB PLC)-多門互鎖集錦

2024-07-09

SOYAL 提供多樣化的多門互鎖方案，可應用於無塵室、實驗室等管制空間，本文提供了簡易型互鎖(透過接線方式)，以及使用PLC設定方式教學，同時達成多門互鎖、火警開門，以及警報輸出、燈號輸出等提示，亦可搭配701ClientSQL圖控軟體，遠端監視警報提示與設備觸發提示，符合現場管理需求。

Q: 如何使用 SOYAL WEB PLC (AR-401-PLC系列) 達成多門互鎖?

STEP1. 在設定動作邏輯前，我們須先確認至少以下兩點條件，才可以開始規劃DI/DO的點位使用:

條件A. 電鎖or磁簧提供的待機/開門門位狀態

待機門位閉路:

待機時，電鎖/磁簧提供之門位接點為閉路，迴路導通

開門時，電鎖/磁簧提供之門位接點為開路，迴路斷開

待機門位開路:

待機時，電鎖/磁簧提供之門位接點為開路，迴路斷開

開門時，電鎖/磁簧提供之門位接點為閉路，迴路導通

以上條件需確認，因為對PLC來說，會使得DI輸入點的邏輯條件不同。

條件B. 電鎖的待機狀態為上鎖or開鎖

待機上鎖:

代表人員要通行時，必須執行刷卡、按壓開門按紐，觸發PLC後，PLC執行繼電器輸出開門，電鎖開放，人員才可開門通過，PLC會再透過門位偵測點/其他繼電器的輸出狀態，作為其他門的邏輯動作條件。

以四門互鎖為例，推開A門後，A門門位偵測點狀態改變，BCD門刷卡、按開門按紐皆無法開門，需等到A門的門位偵測點狀態恢復，才可正常開門。

待機不上鎖:

代表人員要通行時，不必執行刷卡、按壓開門按紐，可以直接將門推開，門推開後，PLC會將其餘電鎖上鎖。

以四門互鎖為例，人員推開A門後，A門門位磁簧動作，將BCD門上鎖，無法推開，等待A門門位恢復後，BCD門才可正常推開。

其他條件:

人員可以通行的情況，通常有以下幾個必要限制與附加條件，

必要條件:

1. BCD門位磁簧導通

2. BCD鎖具是否上鎖/解鎖

3. 門鎖開門秒數

附加條件(非必要):

4. 關門自動上鎖

5. 火警開全門/開指定門

6. 開門逾時警報 / 關門解除警報

7. 強迫開門警報

8. 警報解除按鈕

STEP 2. 建立輸入輸出點位表 (DI/DO表)

WEB PLC DI/DO點位表
項次	DI	點位狀態	項次	DO	點位狀態
X₀	A門開門按紐	NO	Y₀	A門門鎖	NC
X1	A門門位	NC	Y1	A門警報	NO
X2	B門開門按紐	NO	Y2	B門門鎖	NC
X3	B門門位	NC	Y3	B門警報	NO
X4	C門開門按紐	NO	Y4	C門門鎖	NC
X5	C門門位	NC	Y5	C門警報	NO
X6	D門卡機Relay	NO	Y6	D門門鎖	NC
X7	D門門位	NC	Y7	D門警報	NO

※常見範例為 ➔ 門關時磁簧導通/門開時磁簧開路

※常見範例有二種 ➔

1. 鎖具平時上鎖，接點導通(刷卡/開門按紐)才開門

2. 鎖具平時不上鎖，當某門門位開啟時，其他鎖具上鎖，平時通行無需開門按紐，直接推開門

STEP3. 建立點位觸發表

DI點位觸發表
項次	DI	動作
X₀	A門開門按紐	輸出Y₀五秒
X1	A門門位	鎖定Y₂ Y₄ Y₆不開門
X2	B門開門按紐	輸出Y₂五秒
X3	B門門位	鎖定Y₀ Y₄ Y₆不開門
X4	C門開門按紐	輸出Y₄五秒
X5	C門門位	鎖定Y₀ Y₂ Y₆不開門
X6	D門開門按紐	輸出Y₆五秒
X7	D門門位	鎖定Y₀ Y₂ Y₄不開門

DO點位觸發表
項次	DO	動作
Y₀	A門門鎖	鎖定Y₂ Y₄ Y₆不開門
Y1	A門警報	--
Y2	B門門鎖	鎖定Y₀ Y₄ Y₆不開門
Y3	B門警報	--
Y4	C門門鎖	鎖定Y₀ Y₂ Y₆不開門
Y5	C門警報	--
Y6	D門門鎖	鎖定Y₀ Y₂ Y₄不開門
Y7	D門警報	--

STEP4. 繪製階梯圖，將邏輯式編入WEB PLC

在上述流程中，我們已經清楚羅列所有DI/DO點位的觸發動作流程，在正式把這些動作設定進去PLC前，建議先繪製階梯圖，以利設定快速無誤。

目前WEB PLC以及官網提供眾多PLC範例，其中包含多個多門互鎖案例、輸出時間控制，可以做為繪製階梯圖的參考依據:

相關資源:

►WEB PLC 說明書

►無塵室八門互鎖範例

►無塵室四門互鎖範例

多門互鎖應用案例 :

A. 標準型應用案例

A-1. 四門互控-標準型-ABCD四門完全互鎖

條件:

當其中一扇門開啟時，其他三扇門無法解鎖開門，直到該門關閉為止

支援功能：

電鎖繼電器6秒
關門自動上鎖
開門後8秒不關門觸發警報
強迫開門觸發警報
關門解除警報
火警開全門

接點說明:

門	DI 開門按鈕點位	DI 門位磁簧點位	DO開門繼電器點位	DO警報繼電器點位
A門	DIX₀	DIX₁	DOY₀	DOY₁
B門	DIX₂	DIX₃	DOY₂	DOY₃
C門	DIX₄	DIX₅	DOY₄	DOY₅
D門	DIX₆	DIX₇	DOY₆	DOY₇
Fire DI	DIX₁₆

案例說明:

以A門為例說明編程邏輯

1. 當B門/C門/D門的門位磁簧 DIX₃/ DX₅/ DIX₇跟電鎖繼電器 DOY₂/ DOY₄/ DOY₆都閉合的時候，按下A門的開門按鈕 DIX₀，可觸發A門的電鎖繼電器 DOY₀開啟6秒；

2.當火警輸入點 DIX₁₆觸發，A門/B門/C門/D門的電鎖繼電器都可被開啟；

3.當A門的門位磁簧 DIX₁ 關閉，A門的電鎖繼電器可自動上鎖；

4.當A門的門位磁簧 DIX₁ 被強迫打開且A門的電鎖繼電器DOY0是關閉的情況下，A門的警報器 DOY1 會被開啟；

5.當A門的門位磁簧 DIX₁ 開啟時，觸發計時器TMR0計時，當TMR0大於8秒，觸發開門延時警報DOY₁

6. 當A門的門位磁簧 DIX₁ 關閉，可停止警報器 DOY₁

WEB設定畫面:

階梯圖:

X₀/X₁/…/X_n代表實質輸入點DIX₀/DIX₁/…/DIX_n
Y₀/Y₁/…/Y_n代表實質輸出點DOY₀/DOY₁/…/DOY_n
M₀/M₁/…/M_n代表虛擬輸出點DOM₀/DOM₁/…/DOM_n

701ClientSQL圖控設定步驟:

B. 客製型應用案例

B-1. 八門互鎖-客製型-五房間連環互鎖

條件:

A. 現場有五個房間，共八門連環互鎖，Room1~5只要其中一扇門打開，該房間其餘門全部上鎖，ex. B門開啟時，A、C、D三個門將會關閉。

B. Room1~5以及外部空間共有8個緊急按鈕，緊急按鈕按下時，將會解除該房間所有相連的門鎖60秒。

C. 全部 8個緊急按鈕都會固定觸發同個警報器60秒。

接點說明:

我司設備IO從0開始起算，因此這邊新建IO輸出表格，以供對照

*紅字為AR-401-IO1608擴充接點。

*藍字為韌體設定點位，安裝者請忽略。

*AR-401-IO-0808R / AR-401-IO1608 接點說明**
DI說明	接點	DO說明	接點
DIX₀	按鈕1	DOY0	鎖具A
DIX₁	門位A	DOY1	鎖具B
DIX₂	按鈕2	DOY2	鎖具C
DIX₃	門位B	DOY3	鎖具D
DIX₄	按鈕3	DOY4	鎖具E
DIX₅	門位C	DOY5	鎖具F
DIX₆	按鈕4	DOY6	鎖具G
DIX₇	門位D	DOY7	鎖具H
DIX₀ (DIX₁₆)	按鈕5	DOY₀ (DOY₁₆)	警報輸出(8個按鈕共用)
DIX₁ (DIX₁₇)	門位E	DOY₀ (DOY₁₆)	警報輸出(8個按鈕共用)
DIX₂ (DIX₁₈)	按鈕6
DIX₃ (DIX₁₉)	門位F
DIX₄ (DIX₂₀)	按鈕7
DIX₅ (DIX₂₁)	門位G
DIX₆ (DIX22)	按鈕8
DIX₇ (DIX23)	門位H

門位觸發對照表:

DI說明	DO輸出	點位	繼電器代號
A門開(DIX₁)	B門關	DOY₁	K2
B門開(DIX₃)	A C D 門關	DOY₀ DOY₂ DOY₃	K1 K3 K4
C門開(DIX₅)	B D E 門關	DOY₁ DOY₃ DOY₄	K2 K4 K5
D門開(DIX₇)	B C F 門關	DOY₁ DOY₂ DOY₅	K2 K3 K6
E門開(DIX₁) (DIX₁₇)	C F G H 門關	DOY₂ DOY₅ DOY₆ DOY₇	K3 K6 K7 K8
F門開(DIX₃) (DIX₁₉)	D E G H 門關	DOY₃ DOY₄ DOY₆ DOY₇	K4 K5 K7 K8
G門開(DIX₅) (DIX₂₁)	E F H 門關	DOY₄ DOY₅ DOY₇	K5 K6 K8
H門開(DIX₇) (DIX₂₃)	E F G 門關	DOY₄ DOY₅ DOY₆	K5 K6 K7

按鈕觸發對照表:

DI說明	DO輸出	繼電器	點位	強制解除門
按鈕1 (DIX₀)	DOY₀ (DOY₁₆)	K1	警報輸出60秒	A門
按鈕2 (DIX₂)	DOY₀ (DOY₁₆)	K1	警報輸出60秒	A B門
按鈕3 (DIX₄)	DOY₀ (DOY₁₆)	K1	警報輸出60秒	B C D 門
按鈕4 (DIX₆)	DOY₀ (DOY₁₆)	K1	警報輸出60秒	C E 門
按鈕5 (DIX₀) (DI₁₆)	DOY₀ (DOY₁₆)	K1	警報輸出60秒	E F G H門
按鈕6 (DIX₂) (DI₁₈)	DOY₀ (DOY₁₆)	K1	警報輸出60秒	D F 門
按鈕7 (DIX₄) (DI₂₀)	DOY₀ (DOY₁₆)	K1	警報輸出60秒	G 門
按鈕8 (DIX₆) (DI₂₂)	DOY₀ (DOY₁₆)	K1	警報輸出60秒	H 門

WEB設定畫面:

階梯圖:

X₀/X₁/…/X_n代表實質輸入點DIX₀/DIX₁/…/DIX_n
Y₀/Y₁/…/Y_n代表實質輸出點DOY₀/DOY₁/…/DOY_n
M₀/M₁/…/M_n代表虛擬輸出點DOM₀/DOM₁/…/DOM_n

701ClientSQL圖控畫面:

*以上畫面為人員開啟B門後，A/C/D三門上鎖，此時人員按壓Room2緊急按鈕，B/C/D三門解除上鎖，並觸發中央警報。

B-2. 雙門互鎖-客製型-兩房間獨立雙門互鎖

情境:

現場共兩房間，每個房間各有兩扇門，A/B雙門互鎖，C/D雙門互鎖。

點位說明:

DI / DO 對應表
DI	設備	狀態	DO	設備	狀態
X₀	A壓扣	NO	Y₀	A警報	NO
X₁	A門位	NC	Y₁	A電鎖	NO
X₂	B壓扣	NO	Y₂	B警報	NO
X₃	B門位	NC	Y₃	B電鎖	NO
X₄	C壓扣	NO	Y₄	C警報	NO
X₅	C門位	NC	Y₅	C電鎖	NO
X₆	D壓扣	NO	Y₆	D警報	NO
X₇	D門位	NC	Y₇	D電鎖	NO

邏輯動作表-門位
X₁	Y₂ Latch 輸出
X₃	Y₁ Latch 輸出
X₅	Y₄ Latch 輸出
X₇	Y₃ Latch 輸出

邏輯動作表-壓扣
項次	動作一	動作二	動作三
X₀	Y0 輸出60秒	Y₁停止輸出60秒
X₂	Y₂ 輸出60秒	Y₁停止輸出60秒	Y₃停止輸出60秒
X₄	Y₄輸出60秒	Y₅停止輸出60秒
X₆	Y₆ 輸出60秒	Y₅停止輸出60秒	Y₃停止輸出60秒

參數設定:

階梯圖:

此範例應用:

Pulse 輸出 / 上緣觸發 / 準位觸發

範例下載:

B-3. 三門互鎖-客製型-兩房間三門連環互鎖

情境:

現場共兩房間，每個房間各有兩扇門，A/B雙門互鎖，B/C雙門互鎖。

點位說明:

DI / DO 對應表
DI	設備	狀態	DO	設備	狀態
X₀	A卡機	NO	Y₀	A警報	NO
X₁	A壓扣	NO	Y₁	A電鎖	NO
X₂	A門位	NC	Y₂	B警報	NO
X₃	B壓扣	NO	Y₃	B電鎖	NO
X₄	B門位	NC	Y₄	C警報	NO
X₅	C壓扣	NO	Y₅	C電鎖	NO
X₆	C門位	NC	Y₆	D警報	NO
X₇			Y₇

邏輯動作表-門位
項次	動作一	動作二
X₁	Y₂ Latch 輸出	--
X₃	Y₁ Latch 輸出	Y₃ Latch 輸出
X₅	Y₂ Latch 輸出	--

邏輯動作表-壓扣
項次	動作一	動作二	動作三
X₀	Y0 輸出60秒	Y₁停止輸出60秒	--
X₂	Y₂ 輸出60秒	Y₁停止輸出60秒	Y₃停止輸出60秒
X₄	Y₄輸出60秒	Y₅停止輸出60秒	--

參數設定:

階梯圖:

此範例應用:

Pulse 輸出 / 上緣觸發 / 準位觸發

範例下載:

B-4. 五門互鎖-客製型-五門連環互鎖

情境:

現場分為三房間，第一間有A/B/C三門互鎖，第二間有C/D雙門互鎖，第三間有D/E雙門互鎖。

點位說明:

PLC 主板(AR-401-PLC-0808R) DI / DO 對應表
DI	設備	狀態	DO	設備	狀態
X₀	A卡機	NO	Y₀	A警報	NO
X₁	A壓扣	NO	Y₁	A電鎖	NO
X₂	A門位	NC	Y₂	B警報	NO
X₃	B壓扣	NO	Y₃	B電鎖	NO
X₄	B門位	NC	Y₄	C警報	NO
X₅	C壓扣	NO	Y₅	D門弓器	NO
X₆	C門位	NC	Y₆	D提示燈	NO
X₇			Y₇

AR-401-IO-1608R DI / DO 對應表
DI	設備	狀態	DO	設備	狀態
X₀	D卡機	NO	Y₀	D警報	NO
X₁	D壓扣	NO	Y₁	D電鎖	NO
X₂	D門位	NC	Y₂	E警報	NO
X₃	E壓扣	NO	Y₃	E電鎖	NO
X₄	E門位	NC	Y₄
X₅			Y₅
X₆			Y₆
X₇			Y₇

邏輯動作表-門位
項次	動作一	動作二	動作三
X₂	Y₃ Latch 輸出	Y₅ Latch 輸出	--
X₄	Y₁ Latch 輸出	Y₅ Latch 輸出	Y₇ Latch 輸出
X₆	Y₁ Latch 輸出	Y₃ Latch 輸出	--
X18	Y₅ Latch 輸出	Y₁₉ Latch 輸出
X20	Y₁₇ Latch 輸出

邏輯動作表-壓扣
項次	動作一	動作二
X₀	Y₁ 輸出5秒	--
X₁	Y₀ 輸出60秒	Y₁/ Y₃/Y₅停止輸出60秒
X₃	Y₂輸出60秒	Y₃停止輸出60秒
X₅	Y₄ 輸出60秒	Y₅/ Y₁₇停止輸出60秒
X₁₆	Y₁₇ 輸出5秒	--
X₁₇	Y₁₆輸出60秒	Y₁₇/ Y₁₉停止輸出60秒
X₁₉	Y₁₆輸出60秒	Y₁₉停止輸出60秒

參數設定:

階梯圖:

此範例應用:

Pulse 輸出 / 上緣觸發 / 準位觸發

範例下載:

B-5. 雙門互鎖-客製型-兩房間雙門互鎖-火警開門

情境:

現場共兩房間，每個房間各有兩扇門，A/B雙門互鎖，C/D雙門互鎖。

點位說明:

DI / DO 對應表
DI	設備	狀態	DO	設備	狀態
X₀	A開門按紐	NO	Y₀	A電鎖	NO
X₁	A門位	NC	Y₁	B電鎖	NO
X₂	B開門按紐	NO	--	--	--
X₃	B門位	NC	--	--	--
X₄	--	--	--	--	--
X₅	--	--	--	--	--
X₆	--	--	--	--	--
X₇	火警接點	NO	--	--	--

邏輯動作表-門位
項次	動作一
X1	Y₁ Latch 輸出
X₃	Y₀ Latch 輸出

邏輯動作表-壓扣
項次	動作一	動作二	動作三
X₀	Y₀ 輸出5秒	--	--
X₂	Y₂ 輸出5秒	--	--
X₇	Y₀Latch 輸出	Y₁ Latch 輸出	--

參數設定:

階梯圖:

此範例應用:

Pulse 輸出 / 上緣觸發 / 準位觸發

範例下載:

B-6. 三門互鎖-客製型-一房間三門互鎖-火警開門-開門警示燈

情境:

現場共一房間，有三扇門，A/B C三門互鎖。

點位說明:

DI / DO 對應表
DI	設備	狀態	DO	設備	狀態
X₀	A開門按紐	NO	Y₀	A電鎖	NO
X₁	A門位	NC	Y₁	B電鎖	NO
X₂	B開門按紐	NO	--	--	--
X₃	B門位	NC	--	--	--
X₄	--	--	--	--	--
X₅	--	--	--	--	--
X₆	--	--	--	--	--
X₇	火警接點	NO	--	--	--

邏輯動作表-門位
項次	動作一
X1	Y₁ Latch 輸出
X₃	Y₀ Latch 輸出

邏輯動作表-壓扣
項次	動作一	動作二	動作三
X₀	Y₀ 輸出5秒	--	--
X₂	Y₂ 輸出5秒	--	--
X₇	Y₀Latch 輸出	Y₁ Latch 輸出	--