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【摘 要】可编程序控制器的产生和发展与继电器控制系统有很大的关系。在可编程序控制器改造继电器控制系统中,根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。这是因为原有的继电器控制系统经过箕使用和考验,已被证明能完成系统要求的控制功能,而继电器电路图又与梯形图有很多相似之处,因此可以将继电路图“翻译”成梯形图,即用可编程序控制器的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器系统的功能。
【关键词】可编程序控制器 PLC 继电器控制系统 梯形图
可编程序控制器的产生和发展与继电器控制系统有很大的关系。继电器已有上百年的历史,它是一种用弱电信号控制强电信号的电磁开头。在复杂的继电器控制系统中,故障的查找和排除是非常困难的,可能会花费大量时间,严重地影响生产。如果工艺要求发生变化,控制柜内的元件和接线需要作相应的变动,这种改造的工期长、费用高,以至于有的用户宁愿扔掉旧的控制柜,另外制作一台新的控制柜。显然,需要寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制系统,使电气控制系统的工作更加可靠、更容易维修、更能适应经常变动的工艺条件,这样的情况下促使可编程序控制器的产生和发展。为了便于工厂的电气技术人员和电工使用,可编程序控制器使用与继电器电路图极为相似的梯形图语言。
在分析可编程序控制器控制系统的功能时,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”,梯形图中的输入继电器和输出继电器是这个控制箱与外部世界联系的“中间继电器”,这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析可编程序控制器控制系统。在分析时可以将梯形图中输入继电器的触点想像成外部输入器件的触点,将输出继电器的线圈想象成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。
3、根据画出的标准梯形图来分析该梯形图是否满足实际的工作情况和要求:设电动机正转运行时按下反转按钮SB3,PLC内的常闭触点使正转输出继电器Y0(KM1)断开,常开触点使反转输出继电器Y1(KM2)接通。然而PLC内Y0的断开和Y1的接通是同时(或几乎同时)完成的。若PLC外电路无自锁触点KM1与KM2,这就会使正转接触器断开,其触点间电弧未熄灭时,反转接触器已接通,可能导致电源相间瞬时短路。为避免这种情况,在PLC外部的正转和反转接触器的常闭触点组成互锁电路(如图二所示),或者在梯形图编程中,可以用两个定时器(T1和T2)来实现正转和反转切换的延时。
二、设计时的注意事项:
1、应遵守梯形图语言中的语法规定。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,但是在梯形图中,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个触点串并联电路的控制,为了简化电路,在梯形图中可设置该电路控制的辅助继电器,它类似于继电器电路中的中间继电器。
3、尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号。可编程序控制器的价格与I/O点数有关,每一输入信号和每一输出信号分别要占用一个输入点和一个输出点,因此减少信号和输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。与继电器电路不同,一般只需要同一输入器件的一个常开触点给可编程序控制器提供输入信号,在梯形图中,可以多次使用同一输入继电器的常开触点和常闭触点。
4、外部联锁电路的设立。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作造成三相电源短路,应在可编程序控制器外部设置硬件联锁电路。
5、为了减少使用的指令条数,在串联电路中单个触点应放在右边,在并联电路中单个触点应放在下面。由于传统的继电器——接触器控制系统的控制电路与PLC的梯形图有许多相似之处,对传统老设备的继电——接触器控制系统的改造,完全可以把原有的继电——接触器控制电路图“翻译”成PLC的梯形图程序。在设计PLC的控制系统时一定要遵守PLC的外部硬件元件的连接和PLC梯形图程序的设计原则,以及设计时所需要的注意事项。
【参考文献】
[1]《PLC原理与应用》中国劳动社会保障出版社2006.6
[2]《PLC原理应用与实验》中国劳动社会保障出版社2002.6
[3]《职业》中国劳动社会保障出版社2009.1
【关键词】可编程序控制器 PLC 继电器控制系统 梯形图
可编程序控制器的产生和发展与继电器控制系统有很大的关系。继电器已有上百年的历史,它是一种用弱电信号控制强电信号的电磁开头。在复杂的继电器控制系统中,故障的查找和排除是非常困难的,可能会花费大量时间,严重地影响生产。如果工艺要求发生变化,控制柜内的元件和接线需要作相应的变动,这种改造的工期长、费用高,以至于有的用户宁愿扔掉旧的控制柜,另外制作一台新的控制柜。显然,需要寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制系统,使电气控制系统的工作更加可靠、更容易维修、更能适应经常变动的工艺条件,这样的情况下促使可编程序控制器的产生和发展。为了便于工厂的电气技术人员和电工使用,可编程序控制器使用与继电器电路图极为相似的梯形图语言。
在分析可编程序控制器控制系统的功能时,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”,梯形图中的输入继电器和输出继电器是这个控制箱与外部世界联系的“中间继电器”,这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析可编程序控制器控制系统。在分析时可以将梯形图中输入继电器的触点想像成外部输入器件的触点,将输出继电器的线圈想象成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。
3、根据画出的标准梯形图来分析该梯形图是否满足实际的工作情况和要求:设电动机正转运行时按下反转按钮SB3,PLC内的常闭触点使正转输出继电器Y0(KM1)断开,常开触点使反转输出继电器Y1(KM2)接通。然而PLC内Y0的断开和Y1的接通是同时(或几乎同时)完成的。若PLC外电路无自锁触点KM1与KM2,这就会使正转接触器断开,其触点间电弧未熄灭时,反转接触器已接通,可能导致电源相间瞬时短路。为避免这种情况,在PLC外部的正转和反转接触器的常闭触点组成互锁电路(如图二所示),或者在梯形图编程中,可以用两个定时器(T1和T2)来实现正转和反转切换的延时。
二、设计时的注意事项:
1、应遵守梯形图语言中的语法规定。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,但是在梯形图中,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个触点串并联电路的控制,为了简化电路,在梯形图中可设置该电路控制的辅助继电器,它类似于继电器电路中的中间继电器。
3、尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号。可编程序控制器的价格与I/O点数有关,每一输入信号和每一输出信号分别要占用一个输入点和一个输出点,因此减少信号和输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。与继电器电路不同,一般只需要同一输入器件的一个常开触点给可编程序控制器提供输入信号,在梯形图中,可以多次使用同一输入继电器的常开触点和常闭触点。
4、外部联锁电路的设立。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作造成三相电源短路,应在可编程序控制器外部设置硬件联锁电路。
5、为了减少使用的指令条数,在串联电路中单个触点应放在右边,在并联电路中单个触点应放在下面。由于传统的继电器——接触器控制系统的控制电路与PLC的梯形图有许多相似之处,对传统老设备的继电——接触器控制系统的改造,完全可以把原有的继电——接触器控制电路图“翻译”成PLC的梯形图程序。在设计PLC的控制系统时一定要遵守PLC的外部硬件元件的连接和PLC梯形图程序的设计原则,以及设计时所需要的注意事项。
【参考文献】
[1]《PLC原理与应用》中国劳动社会保障出版社2006.6
[2]《PLC原理应用与实验》中国劳动社会保障出版社2002.6
[3]《职业》中国劳动社会保障出版社2009.1