PLC控制系统设计的继电器-控制器控制线路转换设

    由于继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有许多相似之处，因此根据继电器电路图来设计梯形图是一种捷径。对于一些成熟的继电器一接触器控制电路可以按照一定的规则转换成PLC控制的梯形图。这样既保证了原有的控制功能的实现，又能方便地得到PLC梯形图，程序设计十分方便。转换设计法得到的控制方案虽不是最优的，但对于用PLC改造继电器接触器控制的陈旧设备是一种十分有效和快速的方法。同时，由于这种设计方法一般不需要改动控制面板，因而保持了系统原有的外部特性，操作人员不需改变长期形成的操作习惯。    在分析PLC控制系统的功能时，可以将它想象成一个继电器控制系统中的控制箱，其外部接线图描述了这个控制箱的外部接线，梯形图是这个控制箱的内部“线路图”。梯形图中的输入位寄存器和输出位寄存器是控制箱与外部世界联系的“接口继电器”，这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析PLC控制系统。在分析和设计梯形图时可以将输入位寄存器的触点设想为对应的外部输入器件的触点或电路，将输出位寄存器的触点设想为对应的外部负载的线圈。外部负载的线圈除了受梯形图的控制外，还可能受外部触点的控制。    将继电器电路图转换为功能相同的PLC的外部接线图和梯形图的步骤如下：    1．了解熟悉被控设备    首先对原有的被控设备的工艺过程和机械的动作情况进行了解，对其继电器电路图进行分析，熟悉并掌握继电器控制系统的各组成部分的功能和工作原理。    2．两种电路的元件和电路的对应转换    (1)可以转换为PLC的外部线圈中的I/O设备的继电器电路中的元件，继电器电路中的按钮、控制开关、限位开关、接近开关等是用来给PLC提供控制命令和反馈信号的，它们的触点应接在PLC的输入端，即可转换成PLC外接线圈中的输入设备。继电器电路图中的接触器、指示灯和电磁阀等执行机构应接人PLC的输出端，由PLC的输出位寄存器来控制，即它们可转换为PLC外部线圈中的输出设备。据此可画出PLC的外部接线图，同时也就确定了PLC的各输入信号和输出负载对应的输入位寄存器和输出位寄存器的元件号。    (2)可以转换为PLC的内部梯形图中的继电器电路中的元件，继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PIJC内部标志位存储器和定时器来完成，与PLC的输入位寄存器和输出位寄存器无关。确定继电器电路图中的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的内部标志位存储器(M)和定时器(T)的元件号。    建立继电器电路图中的元件和PLC外接电路及内部梯形图中的元件号之间的对应关系后，列出PLC的I/O地址分配表，画出PLC的外部接线图，为梯形图设计打下基础。    3．设计梯形图    根据两种电路转换得到的PLC外部电路和梯形图元件及其元件号，将原继电器电路的控制逻辑转换成对应的PLC梯形图。    4．转换注意事项    梯形图和继电器电路图虽然表面上看起来差不多，实质上有本质区别。继电器电路是硬件组成的电路，而梯形图是一种软件表示方法，是PLC图形化的程序。在继电器电路图上，由同一继电器的多对触点控制的多个继电器的状态可能同时变化。而PLC的CPU是串行工作的．即CPU同一个时刻只能处理一条与触点和输出位寄存器（线圈）有关的指令。根据继电器电路图设计PLC的外部接线图和梯形图时应注意以下几个问题：    (1)应遵循梯形图语言中的语法规则。在继电器电路图中，触点可以放在线圈的左边，也可以放在线圈的右边，但在梯形图中，输出位寄存器（线圈）必须放在电路的最右边。    (2)设置中间单元。在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路控制，为了简化编程电路，在梯形图中可以设置用该电路控制的内部标志位存储器，它类似于继电器电路中的中间继电器。    (3)设置外部连锁电路。为了防止控制电动机正反转或不同电压调速的两个或多个接触器同时动作造成电源短路或不同电压的混接，应在PLC外部设置硬件互锁电路。    (4)外部负载电压电流匹配。PLC的继电器输出模块和晶闸管输出模块只能驱动电压不高于220V的负载，如果原系统的交流接触器的线圈电压为380V，应将线圈换成220V的，也可设置外部中间继电器，同时它们的电流也必须匹配。