西門子連接電纜6SL3060-4AC50-0AA0

PLC控制取代繼電器控制已是大勢所趨，如果用PLC改造繼電器控制系統(tǒng)，根據(jù)原有的繼電器電路圖來設(shè)計梯形圖顯然是一條捷徑。這是由于原有的繼電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期的使用和考驗，已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能，而繼電器電路圖又與梯形圖有很多相似之處，因此可以將繼電器電路圖經(jīng)過適當(dāng)?shù)摹胺g"，從而設(shè)計出具有相同功能的PLC梯形圖程序，所以將這種設(shè)計方法稱為“移植設(shè)計法"或“翻譯法"。

在分析PLC控制系統(tǒng)的功能時，可以將PLC想象成一個繼電器控制系統(tǒng)中的控制箱。PLC外部接線圖描述的是這個控制箱的外部接線，PLC的梯形圖程序是這個控制箱內(nèi)部的“線路圖"，PLC輸入繼電器和輸出繼電器是這個控制箱與外部聯(lián)系的“中間繼電器"，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(tǒng)。

我們可以將輸入繼電器的觸點想象成對應(yīng)的外部輸入設(shè)備的觸點，將輸出繼電器的線圈想象成對應(yīng)的外部輸出設(shè)備的線圈。外部輸出設(shè)備的線圈除了受PLC的控制外，可能還會受外部觸點的控制。用上述的思想就可以將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為功能相同的PLC外部接線圖和梯形圖

1．分析原有系統(tǒng)的工作原理 

了解被控設(shè)備的工藝過程和機械的動作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。

2．PLC的I/O分配 

確定系統(tǒng)的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，進行PLC的I/O分配，畫出PLC外部接線圖。

3．建立其它元器件的對應(yīng)關(guān)系 

確定繼電器電路圖中的中間繼電器、時間繼電器等各器件與PLC中的輔助繼電器和定時器的對應(yīng)關(guān)系。

以上（2）和（3）兩步建立了繼電器電路圖中所有的元器件與PLC內(nèi)部編程元件的對應(yīng)關(guān)系，對于移植設(shè)計法而言，這非常重要。在這過程中應(yīng)該處理好以幾個問題：

1）繼電器電路中的執(zhí)行元件應(yīng)與PLC的輸出繼電器對應(yīng)，如交直流接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈等；

2）繼電器電路中的主令電器應(yīng)與PLC的輸入繼電器對應(yīng)，如按鈕、位置開關(guān)、選擇開關(guān)等。熱繼電器的觸點可作為PLC的輸入，也可接在PLC外部電路中，主要是看PLC的輸入點是否富裕。注意處理好PLC內(nèi)、外觸點的常開和常閉的關(guān)系。

3）繼電器電路中的中間繼電器與PLC的輔助繼電器對應(yīng)；

4）繼電器電路中的時間繼電器與PLC的定時器或計數(shù)器對應(yīng)，但要注意：時間繼電器有通電延時型和斷電延時型兩種，而定時器只有“通電延時型"一種。

4．設(shè)計梯形圖程序 

根據(jù)上述的對應(yīng)關(guān)系，將繼電器電路圖“翻譯"成對應(yīng)的“準(zhǔn)梯形圖"，再根據(jù)梯形圖的編程規(guī)則將“準(zhǔn)梯形圖"轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)合理的梯形圖。對于復(fù)雜的控制電路可劃整為零，*行局部的轉(zhuǎn)換，最后再綜合起來。

5．仔細校對、認(rèn)真調(diào)試 

對轉(zhuǎn)換后的梯形圖一定要仔細校對、認(rèn)真調(diào)試，以保證其控制功能與原圖相符

1．臥式鏜床繼電器控制系統(tǒng)分析

如圖5-51所示為某臥式鏜床繼電器控制系統(tǒng)的電路圖，包括主電路、控制電路、照明電路和指示電路。鏜床的主軸電機M1是雙速異步電動機，中間繼電器KA1和KA2控制主軸電機的起動和停止，接觸器KM1和KM2控制主軸電機的正反轉(zhuǎn)，接觸器KM4、KM5和時間繼電器KT控制主軸電機的變速，接觸器KM3用來短接串在定子回路的制動電阻。SQ1、SQ2和SQ3、SQ4是變速操縱盤上的限位開關(guān)，SQ5和SQ6是主軸進刀與工作臺移動互鎖限位開關(guān)，SQ7和SQ8是鏜頭架和工作臺的正、反向快速移動開關(guān)。

圖5-51  臥式鏜床的繼電器控制電路

2．畫PLC外部接線圖

改造后的PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖中，主電路、照明電路和指示電路同原電路不變，控制電路的功能由PLC實現(xiàn)，PLC的I/O接線圖如圖5-52所示。

圖5-52  臥式鏜床PLC控制系統(tǒng)I/O接線圖

3．設(shè)計梯形圖

根據(jù)PLC的I/O對應(yīng)關(guān)系，再加上原控制電路（圖5-51）中KA1、KA2和KT分別與PLC內(nèi)部的M300、M301和T0相對應(yīng)，可設(shè)計出PLC的梯形圖如圖5-53所示。

圖5-53  臥式鏜床PLC控制系統(tǒng)的梯形圖

設(shè)計過程中應(yīng)注意梯形圖與繼電器電路圖的區(qū)別。梯形圖是一種軟件，是PLC圖形化的程序，PLC梯形圖是串行工作的，而在繼電器電路圖中，各電器可以同時動作（并行工作）。

    移植設(shè)計法主要是用來對原有機電控制系統(tǒng)進行改造，這種設(shè)計方法沒有改變系統(tǒng)的外部特性，對于操作工人來說，除了控制系統(tǒng)的可靠性提高之外，改造前后的系統(tǒng)沒有什么區(qū)別，他們不用改變長期形成的操作習(xí)慣。這種設(shè)計方法一般不需要改動控制面板及器件，因此可以減少硬件改造的費用和改造的工作量

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1．PLC程序的內(nèi)容

PLC應(yīng)用程序應(yīng)最大限度地滿足被控對象的控制要求，在構(gòu)思程序主體的框架后，要以它為主線，逐一編寫實現(xiàn)各控制功能或各子任務(wù)的程序。經(jīng)過不斷他調(diào)整和完善。使程序能完成所要求的控制功能。另外，PLC應(yīng)用程序通常還應(yīng)包括以下幾個方面的內(nèi)容：

（1）初始化程序  在 PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作。其作用是為啟動作必要的準(zhǔn)備，并避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。初始化程序的主要內(nèi)容為：將某些數(shù)據(jù)區(qū)、計數(shù)器進行清零；使某些數(shù)據(jù)區(qū)恢復(fù)所需數(shù)據(jù)；對某些輸出量置位或復(fù)位；顯示某些初始狀態(tài)等等。

（2）檢測、故障診斷、顯示程序  應(yīng)用程序一般都設(shè)有檢測、故障診斷和顯示程序等內(nèi)容。這些內(nèi)容可以在程序設(shè)計基本完成時再進行添加。它們也可以是相對獨立的程序段。

（3）保護、連鎖程序  各種應(yīng)用程序中，保護和連鎖是的部分。它可以杜絕由于非法操作而引起的控制邏輯混亂，保證系統(tǒng)的運行更安全、可靠。因此要認(rèn)真考慮保護和連鎖的問題。通常在PLC外部也要設(shè)置連鎖和保護措施。

2．PLC程序的質(zhì)量

對同一個控制要求，即使選用同一個機型的PLC，用不同設(shè)計方法所編寫的程序，其結(jié)構(gòu)也可能不同。盡管幾種程序都可以實現(xiàn)同一控制功能，但是程序的質(zhì)量卻可能差別很大。程序的質(zhì)量可以由以下幾個方面來衡量：

（1）程序的正確性  應(yīng)用程序的好壞，最根本的一條就是正確。所謂正確的程序必須能經(jīng)得起系統(tǒng)運行實踐的考驗，離開這一條對程序所做的評價都是沒有意義的。

（2）程序的可靠性好  好的應(yīng)用程序可以保證系統(tǒng)在正常和非正常（短時掉電再復(fù)電、

某些被控量超標(biāo)、某個環(huán)節(jié)有故障等）工作條件下都能安全可靠地運行，也能保證在出現(xiàn)非法操作（如按動或誤觸動了不該動作的按鈕）等情況下不至于出現(xiàn)系統(tǒng)控制失誤。

（3）參數(shù)的易調(diào)整性好  PLC控制的*性之一就是靈活性好，容易通過修改程序或參數(shù)而改變系統(tǒng)的某些功能。例如，有的系統(tǒng)在一定情況下需要變動某些控制量的參數(shù)（如定時器或計數(shù)器的設(shè)定值等），在設(shè)計程序時必須考慮怎樣編寫才能易于修改。

（4）程序要簡練  編寫的程序應(yīng)盡可能簡練，減少程序的語句，一般可以減少程序掃描時間，提高PLC對輸入信號的響應(yīng)速度。當(dāng)然，如果過多地使用那些執(zhí)行時間較長的指令，有時雖然程序的語句較少，但是其執(zhí)行時間也不一定短。

（5）程序的可讀性好  程序不僅僅給設(shè)計者自己看，系統(tǒng)的維護人員也要讀。另外，為了有利于交流，也要求程序有一定的可讀性