继电器控制电路转换PLC梯形图方法图解

　 使用plc改造继电器控制系统时，因为原有的继电器控制系统经过长期使用和考验，已被证明能够完成系统要求的控制功能，而且继电器电路图和梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图设计梯形图，即将继电器电路图转换为具有相同功能的plc外部硬件接线图和梯形图。此设计方法一般不需要改动控制面板，保持了系统的原有特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯，因而成为一种实用方便的设计方法。

　　1.转换方法和步骤

　　继电器电路图是一个纯粹的硬件电路图，将它改为plc控制时，需要用plc的外部接线图和梯形图来等效继电器电路图，其具体方法和步骤如下：

　　(1)了解和熟悉被控设备的工作原理、工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。

　　(2)确定plc的输人信号和输出负载。继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构如果用plc的输出位来控制，它们的线圈在plc的输出端。按钮、操作开关和行程开关、接近开关等提供plc的数字量输人信号继电器。电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用plc内部的存储器位和定时器来完成，它们与plc的输人位、输出位无关。

　　(3)确定与继电器电路图中的中间、时间继电器对应的梯形图中的存储器和定时器、计数器的地址，输入输出元件与梯形图元件的对应关系。

　　(4)根据上述的对应关系画出梯形图。

　　2.梯形图设计注意事项

　　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问题：

　　(1)应遵守梯形图语言中的语法规定。由于工作原理不同，梯形图不能照搬继电器电路中的某些处理方法。

　　(2)适当的分离继电器电路图中的某些电路。设计继电器电路图时的一个基本原则是尽量减少图中使用的触点这意味着成本的节约，但是这往往会使某些线圈的控制电路交织在一起。在设计梯形图时首要的问题是设计的思路要清楚，设计出的梯形图容易阅读和理解，并不是特别在意是否多用几个触点，因为这不会增加硬件的成本，只是在输人程序时需要多花一点时间。

　　(3)尽量减少plc的输人和输出点。plc的价格与点数有关，因此输人、输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。

　　(4)时间继电器的处理时间继电器除了有延时动作的触点外，还有在线圈通电瞬间接通的瞬动触点。在梯形图中，可以在定时器的线圈两端并联存储器位的线圈，它的触点相当于定时器的瞬动触点。

　　(5)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的控制。为了简化电路，在梯形图中可以设置中间单元，即用该电路来控制某存储位，在各线圈的控制电路中使用其常开触点。

　　(6)设立外部互锁电路，由于软件动作时间原因，即使在梯形图已经完成互锁，为确保不同时动作，还要在plc外部设置硬件联锁电路。

　　(7)外部负载的额定电压，plc双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压ac220v的负载，系统交流接触器应换成220v电压的线圈。

　　3.电机星角启动转换案例
　　以三相异步电动机星三角起动为例，示范具体转换过程以及典型问题的处理。星三角起动继电器控制电路原理图如图1(a)图所示。plc系统i/o分配方案如下：输入sb1对应x1，sb2对应x2，输出km1、km2、km3分别对应y1、y2、y3。根据上述提供的方法以及注意事项得到plc梯形图如图1(b)图所示。

(a)星三角起动继电器控制原理图 b)星三角起动plc控制梯形图
图1 继电器控制电路转换梯形图示例

由图中可以看出，采用梯形图可以适当设置中间环节(辅助继电器m1)，以使程序更加简洁；元器件使用没有数量限制，通断状态也不构成硬件成本，所以梯形图设计中定时器t0一直保持通电状态；对于km1(y1)与km2(y2)除了进行梯形图互锁之外还要进行硬件联锁，以确保其不同时导通。
　　论文讨论了由继电器控制电路转换plc梯形图的必要性，转换方法与步骤，在转换设计中需要注意的问题等相关内容，同时以异步电动星三角起动控制说明具体转换过程。总之我们设计过时应当注意梯形图是plc程序，是一种软件，而继电器电路是硬件电路组成的，梯形图和继电器电路是有本质区别的。转换时既要找到二者共同之处，又要看到工作机理的不同，只有这样才能准确地完成由继电器控制电路到plc梯形图的转换。