PLC編程實例及經(jīng)驗設計法詳解

一、三相異步電動機的降壓啟動控制

1、三相異步電動機的Y-△降壓啟動控制

將三相異步電動機的Y-△降壓啟動的繼電接觸器控制改造為PLC控制系統(tǒng).

（1）確定I/O信號、畫PLC的外部接線圖

（a）主電路

（b）PLC的I/O接線圖

（2）設計三相異步電動機的Y-△降壓啟動梯形圖

電動機的Y-△降壓啟動控制的梯形圖

2.三相異步電動機的串自耦變壓器降壓啟動控制

將串自耦變壓器降壓啟動的繼電接觸器控制改造為PLC控制系統(tǒng) ：

（1）確定I/O信號、畫PLC的外部接線圖

PLC的輸入信號：啟動按鈕SB1，停止按鈕SB2，熱繼電器常開觸點FR。

PLC的輸出信號：運行接觸器KM2、串接自耦變壓器接觸器KM1。

（a）主電路（b）PLC的I/O接線圖

（2）設計三相異步電動機的串自耦變壓器降壓啟動梯形圖

三相異步電動機的串自耦變壓器降壓啟動控制梯形圖

二、三相繞線式異步電動機的控制

1.三相繞線式異步電動機串電阻啟動控制

將繞線式異步電動機串電阻啟動的繼電接觸器控制線路改造為PLC控制系統(tǒng) ：

（1）確定I/O信號、畫PLC的外部接線圖

PLC的輸入信號：啟動按鈕SB1，停止按鈕SB2，熱繼電器常開觸點FR。

PLC的輸出信號：電源接觸器KM、短接R1接觸器KM1、短接R2接觸器KM

（a）主電路（b） PLC的I/O接線圖

2.三相繞線式異步電動機串頻敏變阻器啟動電路

將繞線式異步電動機串頻敏變阻器啟動的繼電接觸器控制線路改造為PLC控制系統(tǒng) ：

（1）確定I/O信號、畫PLC的外部接線圖

PLC的輸入信號：啟動按鈕SB1，停止按鈕SB2，熱繼電器常開觸點FR。

PLC的輸出信號：運行接觸器KM1、短接頻敏變阻器接觸器KM2、接入熱繼電器的中間繼電器KA。

（a）主電路（b） PLC的I/O接線圖

（2）設計三相繞線式異步電動機串頻敏變阻器啟動梯形圖

三相繞線式異步電動機串頻敏變阻器啟動梯形圖

三、自動往返控制

將自動往返控制的繼電接觸器控制線路改造為PLC控制系統(tǒng) ：

（1）確定I/O信號、畫PLC的外部接線圖

PLC的輸入信號：正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1，反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2，停止按鈕SB3，熱繼電器常開觸點FR、正向前進限位開關SQ1、反向后退限位開關SQ2、前進極限限位開關SQ3、后退極限限位開關SQ4。

PLC的輸出信號：正向運行接觸器KM1、反向運行接觸器KM2。

自動往返控制的示意圖

(a)主電路(b) PLC的I/O接線圖

（2）設計梯形圖

自動往返控制的梯形圖

四、梯形圖經(jīng)驗設計法

（一）PLC控制系統(tǒng)梯形圖的特點

(1)PLC控制系統(tǒng)的輸入信號和輸出負載：繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執(zhí)行機構用PLC的輸出繼電器來控制，它們的線圈接在PLC的輸出端。按鈕、控制開關、限位開關、接近開關等用來給PLC提供控制命令和反饋信號，它們的觸點接在PLC的輸入端。

(2)繼電器電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的功能用PLC內(nèi)部的輔助繼電器和定時器來完成，它們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無關。

(3)設置中間單元：在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點串并聯(lián)電路的控制，為了簡化電路，在梯形圖中可設置用該電路控制的輔助繼電器，輔助繼電器類似于繼電器電路中的中間繼電器。

(4)時間繼電器瞬動觸點的處理：除了延時動作的觸點外，時間繼電器還有在線圈得電或失電時馬上動作的瞬動觸點。對于有瞬動觸點的時間繼電器，可以在梯形圖中對應的定時器的線圈兩端并聯(lián)輔助繼電器，后者的觸點相當于時間繼電器的瞬動觸點。

(5)斷電延時的時間繼電器的處理。FX系列PLC沒有相同功能的定時器，但是可以用線圈通電后延時的定時器來實現(xiàn)斷電延時功能。

(6)外部聯(lián)鎖電路的設立。為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個接觸器同時動作，造成三相電源短路，除了在梯形圖中設置與它們對應的輸出繼電器的線圈串聯(lián)的常閉觸點組成的軟互鎖電路外，還應在PLC外部設置硬互鎖電路。

(7)熱繼電器過載信號的處理：如果熱繼電器屬于自動復位型，則過載信號必須通過輸入電路提供給PLC，用梯形圖實現(xiàn)過載保護。如果屬于手動復位型熱繼電器，則其常閉觸點可以接在PLC的輸出電路中與控制電動機的交流接觸器的線圈串聯(lián)。

(8)外部負載的額定電壓：PLC的繼電器輸出模塊和雙向晶閘管輸出模塊，一般只能驅(qū)動額定電壓AC 220V的負載，如果系統(tǒng)原來的交流接觸器的線圈電壓為380V時，應將線圈換成220V的，或在PLC外部設置中間繼電器。

（二）經(jīng)驗設計法

以上實例編程使用的方法為“經(jīng)驗設計法”。顧名思義，“經(jīng)驗法”是依倨設計者的經(jīng)驗進行設計的方法。

1．經(jīng)驗設計法的要點

（1）PLC的編程，從梯形圖來看，其根本點是找出符合控制要求的系統(tǒng)各個輸出的工作條件，這些條件又總是用機內(nèi)各種器件按一定的邏輯關系組合實現(xiàn)的。

（2）梯形圖的基本模式為啟-保-停電路。每個啟-保-停電路一般只針對一個輸出，這個輸出可以是系統(tǒng)的實際輸出，也可以是中間變量。

（3）梯形圖編程中有一些約定俗成的基本環(huán)節(jié)，它們都有一定的功能，可以像擺積木一樣在許多地方應用。

2．“經(jīng)驗法”編程步驟

（1）在準確了解控制要求后，合理地為控制系統(tǒng)中的事件分配輸入輸出口。選擇必要的機內(nèi)器件，如定時器、計數(shù)器、輔助繼電器。

（2）對于一些控制要求較簡單的輸出，可直接寫出它們的工作條件，依據(jù)啟-保-停電路模式完成相關的梯形圖支路。工作條件稍復雜的可借助輔助繼電器。

（3）對于較復雜的控制要求，為了能用啟-保-停電路模式繪出各輸出口的梯形圖，要正確分析控制要求，并確定組成總的控制要求的關鍵點。

（4）將關鍵點用梯形圖表達出來。關鍵點總是用機內(nèi)器件來表達的，在安排機內(nèi)器件時需要合理安排。繪關鍵點的梯形圖時，可以使用常見的基本環(huán)節(jié)，如定時器計時環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)等。

（5）在完成關鍵點梯形圖的基礎上，針對系統(tǒng)最終的輸出進行梯形圖的編繪。使用關鍵點綜合出最終輸出的控制要求。

（6）審查以上草繪圖紙，在此基礎上，補充遺漏的功能，更正錯誤，進行最后的完善。

審核編輯：湯梓紅