在设计时应注意梯形图与继电器电路图的区别。梯形图是一种软件,是PLC图形化的程序。在继电器电路图中,各继电器可以同时动作,而PLC 的CPU是串行工作的,即CPU同时只能处理1条指令。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问题:
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。
对于图1中控制KMl和KTl线圈那样的电路,即两条包含触点和线圈的串联电路并联,如果用语句表编程,需使用逻辑人栈(LPS)、逻辑读栈(LRD)和逻辑出栈(LPP)指令。可以将各线圈的控制电路分开来设计(见图3)。若直接用梯形图语言编程,可以不考虑这个问题。
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的控制,为了简化电路,在梯形图中可以设置用该电路控制的存储器位(如图3中的M0.1),它类似于继电器电路中的中间继电器。
3)尽量减少PLC的输入信号和输出信号
PLC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,因此减少输入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PLC提供输入信号,在梯形图中,可以多次使用同一输入位的常开触点和常闭触点。
在继电器电路图中,如果几个输入器件触点的串并联电路总是作为一个整体出现,可以将它们作为PLC的一个输人信号,只占PLC的一个输入点。
某些器件的触点如果在继电器电路图中只出现一次,并且与PLC输出端的负载串联(如有锁存功能的热继电器的常闭触点),不必将它们作为PLC的输入信号,可以将它们放在PLC外部的输出回路,仍与相应的外部负载串联(见图2)。
继电器控制系统中某些相对独立且比较简单的部分,可以用继电器电路控制,这样同时减少了所需的PLC的输入点和输出点。
4)设立外部联锁电路
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PLC外部设置硬件联锁电路。图1中的KMl-KM3的线圈不能同时通电,除了在梯形图中设置与它们对应的输出位的线圈串联的常闭触点组成的联锁电路外,还在PLC外部设置了硬件联锁电路。
5)梯形图的优化设计
为了减少语句表指令的指令条数,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。在Q0.3的控制电路中,并联电路被放在电路的最左边。
6)外部负载的额定电压
PLC的继电器输出模块和双向可控硅输出模块只能驱动额定电压AC220V的负载,如果系统原来的交流接触器的线圈电压为380V,应将线圈换成220V的,或设置外部中间继电器。
结论
由于继电器控制系统的电路图与PLC梯形图语言的相似性,在对继电器控制系统进行PLC改造的过程中,采用上述设计方法可以很容易地将继电器控制电路图“译”成梯形图,并通过PLC的外部硬件接线图和梯形图软件实现原有继电器控制系统的功能,做到事半功倍。