在設備改造中PLC梯形圖的設計方法及注意事項
陸秀令
（湖南大學衡陽分校，湖南 衡陽421101）
摘 要： 該文介紹了用PLC改造舊設備時，根據原繼電器電路圖設計梯形圖的方法與步驟，并針對具體應用中存在的問題，給出了解決方法及注意事項。
關鍵詞： 改造；PLC；設計方法；梯形圖
Design bbbbbbs and points for attention for a PLC－based ladder chart
LUXiu－ling
（Hengyang Branch Schoolof Hunan University，Hunan Hengyang421001，China）
Abstract：This paper presentsthe design bbbbbb of aladder－type chart accordingto an originalrelay cir－cuit when the old equipmentis upgraded with PLC，and points outthe problemin the concrete applications，so－lutions and necessary points for attention．
Key words：upgrading；PLC；design bbbbbb；ladder－type chart
0 前 言
PLC是以微機技術為基礎發展起來的新一代工業控制裝置，目前它已被廣泛應用于各個領域。它是把繼電器控制的優點與計算機的功能齊全、靈活性、通用性相結合，用計算機編程軟件邏輯代替了繼電器接線邏輯的一種通用性自動控制設備。
目前，用PLC控制取代繼電器控制已是大勢所趨。有些繼電器控制的系統或設備，經過多年的運行，實踐證明其設計是成功的。由于PLC使用了繼電器電路圖極為相似的梯形圖語言，因此，若欲改為PLC控制，可以在原繼電器電路圖的基礎上，經過合理地轉換，或者說經適當地“翻譯”，從而設計出具有相同功能的PLC控制技術。
1 基本方法
在設計PLC控制系統時，可以將PLC想象成繼電器控制系統中的一個控制箱，PLC的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“線路圖”，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，將繼電器電路圖轉換成功能相同的PLC外接線圖和梯形圖的方法和步驟如下：
（1）了解和熟悉被控設備的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；
（2）將檢測元件、控制元件（如行程開關、按鈕）合理安排，接入PLC的輸入口；
（3）將被控元件（如接觸器線圈、繼電器線圈）接入PLC的輸出口；
（4）將時間繼電器用PLC內部的定時器／計數器代替，將中間繼電器用PLC內部的輔助繼電器代替；
（5）根據上述對應關系畫出梯形圖。
2 容易出現的問題及解決方法
根據繼電器電路圖設計PLC的外接線圖和梯形圖，由于PLC的工作方式和繼電器控制系統的工作方式不同，直接翻譯有可能存在問題，使PLC運行出錯，下面舉例說明。
某機床主軸電動機的正反轉控制電路，繼電器—接觸器控制的電氣原理圖如圖1所示，改為PLC控制，其I/O接線圖如圖2所示。梯形圖如圖3所示，在安裝投用前，調試PLC程序，控制功能正常，但在試機投產時，有時能正常工作，有時在正、反轉切換時發生相間短路，其原因是：在梯形圖中，PLC是串行工作方式，在正、反轉切換時接觸器的動作有可能跟不上PLC的控制速度，造成KM1、KM2存在重合時間，如果兩接觸器的釋放時間和吸合時間配合適當，就可以正常工作，否則造成電源短路。又因接觸器的釋放時間和吸合時間離散性較大，因此，易出現以上現象。解決這一問題的方法，是在梯形圖中加延時切換，如圖4所示。
3 注意事項
根據繼電器電路圖設計PLC的外接線路圖和梯形圖應注意以下問題：
（1）應遵守梯形圖的語法規定 在繼電器電路圖中，觸點可以放在線圈的左邊，也可以放在線圈的右邊，但是在梯形圖中，線圈必須放在梯形圖的右邊；在繼電器電路圖中，觸點可以出現在水平線路上，也可以在垂直線路上，但是在梯形圖中，觸點只能出現在水平線上，因此要仔細分析原電路圖，并對原電路圖部分接線進行調整，如圖5b所示。對應圖5b的電路作I／O分配如圖5c所示，對中間繼電器用1001代替，時間繼電器用TIM00來代替，畫出的梯形圖如圖5d所示。
（2）設置中間單元 在繼電器電路中，若多個線圈都受某一觸點串并聯電路的控制，如圖5a中SB2，為了簡化電路，在梯形圖中設置該電路控制的輔助繼電器，如圖5d中的1000，它類似于繼電器電路中的中間繼電器。
（3）在系統設計中應合理使用I／O點 盡可能減少I／O點數，若增加I／O點數，就會增加PLC的價格，因此減少I／O點數，就是降低硬件費用的措施。在繼電器電路圖中，如果幾個輸入觸點的串并聯總是作為一個整體出現，可以將它們只作為PLC的一個輸入信號，只占PLC的一個輸入點，在繼電器的電路圖中用繼電器常閉觸點作為保護元件，只出現過一次，那么，可以將它放在PLC外部的輸出回路上，如圖2中的熱繼電器常閉觸點FR，以減少PLC的輸入點。
（4）外部聯鎖的設計 為了防止控制正反轉的兩個接觸器同時動作造成三相電源短路，除了在梯形圖中設置對應的軟件互鎖外，如圖3的0500和0501的常閉觸點，還應在PLC外部設置硬件互鎖，如圖2的KM1、KM2的常閉觸點。
（5）外部負載的額定電壓 PLC的繼電器輸出模塊和晶閘管輸出模塊一般只能驅動AC220 V的負載，如果原繼電器系統交流接觸器線圈是AC380 V的，應將線圈換成AC220 V的。
4 結束語
在實際機床電氣控制線路改造中，當控制電路很復雜時，可以將復雜的控制電路劃整為零，先進行局部的轉換，最后綜合起來，當把繼電器電路中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器用PLC內部器件取代，把繼電器電路中復雜的接線，用PLC的梯形圖來實現時，用PLC取代繼電器控制的優越性就顯而易見了。
參考文獻
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［3］宮淑珍．可編輯控制器原理及應用［M］．北京：人民郵電出版社，2002．
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
