繼電器電路plc梯形圖的設計
繼電器控制系統經過長期使用和考驗，已經被證明能完成系統要求的控制功能，但繼電器控制系統是硬接線系統，容易出現故障且維護的成本較高，不利于技術的革新和生產線路的自動化的實現，而PLC延用了繼電器電路圖的表示方法和分析方法，因此我們可以根據繼電器電路圖來設計PLC梯形圖，它是設計PLC梯形圖及工廠技術革新的一條捷徑。這種設計方法一般不需要改動控制面板，保持了系統原有的外部特性，操作人員不用改變長期形成的操作習慣。在我的長期工作和學習，總結出了可根據繼電器電路圖設計梯形圖的方法。
1.基本方法
繼電器電路圖是一個純粹的硬件電路圖，改為 PLC 控制時，需要用 PLC 的外部接線圖和梯形圖來等效繼電器電路圖。在“一變二”的轉換過程中，可以將PLC想象成一個繼電器控制系統中的控制箱，其外部接線圖描述了這個控制箱的外部接線，梯形圖是這個控制箱的內部“電路圖”，梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器是這個控制箱與外部世界聯系的“接口繼電器”，這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析 PLC 控制系統。在分析梯形圖時可以將梯形圖中輸入繼電器的觸點想象成對應的外部輸入器件的觸點或電路，將輸出繼電器的線圈想象成對應的外部負載的線圈。外部負載的線圈除了受梯形圖的控制外，還可能受外部觸點的控制。
將繼電器電路圖轉換成為功能相同的PLC的外部接線圖和梯形圖的步驟如下：
1.1了解和熟悉被控設備的工作原理、工藝過程和機械的動作情況，根據繼電器電路圖分析和掌握控制系統的工作原理。
1.2確定PLC的輸入信號和輸出負載。
1.2.1繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執行機構如果用PLC的輸出位來控制，它們的線圈在PLC的輸出端。
1.2.2按鈕、操作開關和行程開關、接近開關等用來給PLC提供控制命令和反饋信號，它們的觸點接在PLC的輸入端。
1.2.3繼電器電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的功能用PLC內部的輔助繼電器和定時器來完成，它們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無關。
1.3畫出PLC的外部接線圖
確定PLC各數字量輸入信號與輸出負載對應的輸入位和輸出位的地址，畫出PLC的外部接線圖。畫出PLC的外部接線圖后，同時也確定了PLC 的各輸入信號和輸出負載對應的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號，為梯形圖的設計打下了基礎。
1.4 確定與繼電器電路圖中的中間、時間繼電器對應的梯形圖中的輔助繼電器和定時器的地址。
1.5 根據上述的對應關系畫出梯形圖。
2、注意事項
根據繼電器電路圖設計PLC的外部接線圖和梯形圖時應注意以下問題：
2.1 應遵守梯形圖語言中的語法規定。由于工作原理不同，梯形圖不能照搬繼電器電路中的某些處理方法。例如在繼電器電路中，觸點可以放在線圈的兩側，但是在梯形圖中，線圈必須放在電路的最右邊。
2.2 適當的分離繼電器電路圖中的某些電路。
設計繼電器電路圖時的一個基本原則是盡量減少圖中使用的觸點的個數，因為這意味著成本的節約，但是這往往會使某些線圈的控制電路交織在一起。在設計梯形圖時首要的問題是設計的思路要清楚，設計出的梯形圖容易閱讀和理解，并不是在意是否多用幾個觸點，因為這不會增加硬作的成本，只是在輸入程序時需要多花一點時間。
設計梯形圖時以線圈為單位，分別考慮繼電器電路圖中每個線圈受到哪些觸點和電路的控制，然后畫出相應的等效梯形圖電路。
2.3 盡量減少PLC的輸入和輸出點。
PLC的價格與I/O點數有關，因此輸入、輸出信號的點數是降低硬件費用的主要措施。
2.4 時間繼電器的處理
2.4.1時間繼電器瞬動觸點的處理
時間繼電器除了有延時動作的觸點外，還有在線圈通電瞬間接通的瞬動觸點。在梯形圖中，可以在定時器的線圈兩端并聯輔助繼電器的線圈，它的觸點相當于定時器的瞬動觸點。
2.4.2斷電延時的時間繼電器的處理
FX系列PLC沒有斷電延時的定時器，只有通電延時型，所以對這類時間繼電器要用專門的程序來實現，不能直接轉換。
2.5 設置中間單元
在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點串并聯電路的控制。為了簡化電路，在梯形圖中可以設置中間單元，即用該電路來控制某存儲位，在各線圈的控制電路中使用其常開觸點。這種中間元件類似于繼電器電路中的中間繼電器。
2.6 設立外部互鎖電路
控制異步電動機正反轉的交流接觸器如果同時動作，將會造成三相電源短路。為了防止出現這樣的事故，除了在梯形圖中設置與它們對應的輸出繼電器的線圈串聯的常閉觸點組成的軟件互鎖電路外，還應在PLC外部設置硬件互鎖電路。
2.7 外部負載的額定電壓
PLC雙向晶閘管輸出模塊與繼電器輸出模塊一般只能驅動額定電壓AC220V的負載，如果系統原來的交流接觸器的線圈電壓為380V，應換成220V的線圈，或是設置外部中間繼電器
2.8熱繼電器過載信號的處理
如果熱繼電器屬于自動復位型，其觸點提供的過載信號必須通過輸入電路提供給PLC，用梯形圖實現過載保護；如果屬于手動復位型熱繼電器，其常閉觸點可以在PLC的輸出電路中與控制電機的交流接觸器的線圈串聯。
3、結束語
總之，繼電器電路圖直接轉換為PLC梯形圖，是多種PLC程序設計方法中比較直觀，簡便，經濟的一種設計方法，它在工廠技術革新中可以節約大量的人力和資金，同時又需要我們在實際的工作中不斷積累經驗，成為工廠技術革新的先行者。
1.基本方法
繼電器電路圖是一個純粹的硬件電路圖，改為 PLC 控制時，需要用 PLC 的外部接線圖和梯形圖來等效繼電器電路圖。在“一變二”的轉換過程中，可以將PLC想象成一個繼電器控制系統中的控制箱，其外部接線圖描述了這個控制箱的外部接線，梯形圖是這個控制箱的內部“電路圖”，梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器是這個控制箱與外部世界聯系的“接口繼電器”，這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析 PLC 控制系統。在分析梯形圖時可以將梯形圖中輸入繼電器的觸點想象成對應的外部輸入器件的觸點或電路，將輸出繼電器的線圈想象成對應的外部負載的線圈。外部負載的線圈除了受梯形圖的控制外，還可能受外部觸點的控制。
將繼電器電路圖轉換成為功能相同的PLC的外部接線圖和梯形圖的步驟如下：
1.1了解和熟悉被控設備的工作原理、工藝過程和機械的動作情況，根據繼電器電路圖分析和掌握控制系統的工作原理。
1.2確定PLC的輸入信號和輸出負載。
1.2.1繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執行機構如果用PLC的輸出位來控制，它們的線圈在PLC的輸出端。
1.2.2按鈕、操作開關和行程開關、接近開關等用來給PLC提供控制命令和反饋信號，它們的觸點接在PLC的輸入端。
1.2.3繼電器電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的功能用PLC內部的輔助繼電器和定時器來完成，它們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無關。
1.3畫出PLC的外部接線圖
確定PLC各數字量輸入信號與輸出負載對應的輸入位和輸出位的地址，畫出PLC的外部接線圖。畫出PLC的外部接線圖后，同時也確定了PLC 的各輸入信號和輸出負載對應的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號，為梯形圖的設計打下了基礎。
1.4 確定與繼電器電路圖中的中間、時間繼電器對應的梯形圖中的輔助繼電器和定時器的地址。
1.5 根據上述的對應關系畫出梯形圖。
2、注意事項
根據繼電器電路圖設計PLC的外部接線圖和梯形圖時應注意以下問題：
2.1 應遵守梯形圖語言中的語法規定。由于工作原理不同，梯形圖不能照搬繼電器電路中的某些處理方法。例如在繼電器電路中，觸點可以放在線圈的兩側，但是在梯形圖中，線圈必須放在電路的最右邊。
2.2 適當的分離繼電器電路圖中的某些電路。
設計繼電器電路圖時的一個基本原則是盡量減少圖中使用的觸點的個數，因為這意味著成本的節約，但是這往往會使某些線圈的控制電路交織在一起。在設計梯形圖時首要的問題是設計的思路要清楚，設計出的梯形圖容易閱讀和理解，并不是在意是否多用幾個觸點，因為這不會增加硬作的成本，只是在輸入程序時需要多花一點時間。
設計梯形圖時以線圈為單位，分別考慮繼電器電路圖中每個線圈受到哪些觸點和電路的控制，然后畫出相應的等效梯形圖電路。
2.3 盡量減少PLC的輸入和輸出點。
PLC的價格與I/O點數有關，因此輸入、輸出信號的點數是降低硬件費用的主要措施。
2.4 時間繼電器的處理
2.4.1時間繼電器瞬動觸點的處理
時間繼電器除了有延時動作的觸點外，還有在線圈通電瞬間接通的瞬動觸點。在梯形圖中，可以在定時器的線圈兩端并聯輔助繼電器的線圈，它的觸點相當于定時器的瞬動觸點。
2.4.2斷電延時的時間繼電器的處理
FX系列PLC沒有斷電延時的定時器，只有通電延時型，所以對這類時間繼電器要用專門的程序來實現，不能直接轉換。
2.5 設置中間單元
在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點串并聯電路的控制。為了簡化電路，在梯形圖中可以設置中間單元，即用該電路來控制某存儲位，在各線圈的控制電路中使用其常開觸點。這種中間元件類似于繼電器電路中的中間繼電器。
2.6 設立外部互鎖電路
控制異步電動機正反轉的交流接觸器如果同時動作，將會造成三相電源短路。為了防止出現這樣的事故，除了在梯形圖中設置與它們對應的輸出繼電器的線圈串聯的常閉觸點組成的軟件互鎖電路外，還應在PLC外部設置硬件互鎖電路。
2.7 外部負載的額定電壓
PLC雙向晶閘管輸出模塊與繼電器輸出模塊一般只能驅動額定電壓AC220V的負載，如果系統原來的交流接觸器的線圈電壓為380V，應換成220V的線圈，或是設置外部中間繼電器
2.8熱繼電器過載信號的處理
如果熱繼電器屬于自動復位型，其觸點提供的過載信號必須通過輸入電路提供給PLC，用梯形圖實現過載保護；如果屬于手動復位型熱繼電器，其常閉觸點可以在PLC的輸出電路中與控制電機的交流接觸器的線圈串聯。
3、結束語
總之，繼電器電路圖直接轉換為PLC梯形圖，是多種PLC程序設計方法中比較直觀，簡便，經濟的一種設計方法，它在工廠技術革新中可以節約大量的人力和資金，同時又需要我們在實際的工作中不斷積累經驗，成為工廠技術革新的先行者。
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：鞏經理
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