1 引言
使用PLC改造繼電器控制系統(tǒng)時(shí)，因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用和考驗(yàn)，已被證明能夠完成系統(tǒng)要求的控制功能，而且繼電器電路圖和梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此可以根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖，即將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為具有相同功能的plc外部硬件接線圖和梯形圖。此設(shè)計(jì)方法一般不需要改動(dòng)控制面板，保持了系統(tǒng)的原有特性，操作人員不用改變長(zhǎng)期形成的操作習(xí)慣，因而成為一種實(shí)用方便的設(shè)計(jì)方法。
2 梯形圖轉(zhuǎn)換技術(shù)
2.1 轉(zhuǎn)換方法和步驟
繼電器電路圖是一個(gè)純粹的硬件電路圖，將它改為plc控制時(shí)，需要用plc的外部接線圖和梯形圖來(lái)等效繼電器電路圖，其具體方法和步驟如下：
（1）了解和熟悉被控設(shè)備的工作原理、工藝過(guò)程和機(jī)械的動(dòng)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）確定plc的輸人信號(hào)和輸出負(fù)載。繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)如果用plc的輸出位來(lái)控制，它們的線圈在plc的輸出端。按鈕、操作開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等提供plc的數(shù)字量輸人信號(hào)繼電器。電路圖中的中間繼電器和時(shí)間繼電器的功能用plc內(nèi)部的存儲(chǔ)器位和定時(shí)器來(lái)完成，它們與plc的輸人位、輸出位無(wú)關(guān)。
（3）確定與繼電器電路圖中的中間、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的梯形圖中的存儲(chǔ)器和定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的地址，輸入輸出元件與梯形圖元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
（4）根據(jù)上述的對(duì)應(yīng)關(guān)系畫(huà)出梯形圖。
2.2 梯形圖設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)plc的外部接線圖和梯形圖時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：
（1）應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定。由于工作原理不同，梯形圖不能照搬繼電器電路中的某些處理方法。
（2）適當(dāng)?shù)姆蛛x繼電器電路圖中的某些電路。設(shè)計(jì)繼電器電路圖時(shí)的一個(gè)基本原則是盡量減少圖中使用的觸點(diǎn)這意味著成本的節(jié)約，但是這往往會(huì)使某些線圈的控制電路交織在一起。在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)首要的問(wèn)題是設(shè)計(jì)的思路要清楚，設(shè)計(jì)出的梯形圖容易閱讀和理解，并不是特別在意是否多用幾個(gè)觸點(diǎn)，因?yàn)檫@不會(huì)增加硬件的成本，只是在輸人程序時(shí)需要多花一點(diǎn)時(shí)間。
（3）盡量減少plc的輸人和輸出點(diǎn)。plc的價(jià)格與點(diǎn)數(shù)有關(guān)，因此輸人、輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)是降低硬件費(fèi)用的主要措施。
（4）時(shí)間繼電器的處理時(shí)間繼電器除了有延時(shí)動(dòng)作的觸點(diǎn)外，還有在線圈通電瞬間接通的瞬動(dòng)觸點(diǎn)。在梯形圖中，可以在定時(shí)器的線圈兩端并聯(lián)存儲(chǔ)器位的線圈，它的觸點(diǎn)相當(dāng)于定時(shí)器的瞬動(dòng)觸點(diǎn)。
（5）設(shè)置中間單元，在梯形圖中，若多個(gè)線圈都受某一觸點(diǎn)串并聯(lián)電路的控制。為了簡(jiǎn)化電路，在梯形圖中可以設(shè)置中間單元，即用該電路來(lái)控制某存儲(chǔ)位，在各線圈的控制電路中使用其常開(kāi)觸點(diǎn)。
（6）設(shè)立外部互鎖電路，由于軟件動(dòng)作時(shí)間原因，即使在梯形圖已經(jīng)完成互鎖，為確保不同時(shí)動(dòng)作，還要在plc外部設(shè)置硬件聯(lián)鎖電路。
（7）外部負(fù)載的額定電壓，plc雙向晶閘管輸出模塊一般只能驅(qū)動(dòng)額定電壓ac220v的負(fù)載，系統(tǒng)交流接觸器應(yīng)換成220v電壓的線圈。
2.3 電機(jī)星角啟動(dòng)轉(zhuǎn)換案例
以三相異步電動(dòng)機(jī)星三角起動(dòng)為例，示范具體轉(zhuǎn)換過(guò)程以及典型問(wèn)題的處理。星三角起動(dòng)繼電器控制電路原理圖如圖1（a）圖所示。plc系統(tǒng)i/o分配方案如下：輸入sb1對(duì)應(yīng)x1，sb2對(duì)應(yīng)x2，輸出km1、km2、km3分別對(duì)應(yīng)y1、y2、y3。根據(jù)上述提供的方法以及注意事項(xiàng)得到plc梯形圖如圖1（b）圖所示。
由圖中可以看出，采用梯形圖可以適當(dāng)設(shè)置中間環(huán)節(jié)（輔助繼電器m1），以使程序更加簡(jiǎn)潔；元器件使用沒(méi)有數(shù)量限制，通斷狀態(tài)也不構(gòu)成硬件成本，所以梯形圖設(shè)計(jì)中定時(shí)器t0一直保持通電狀態(tài)；對(duì)于km1（y1）與km2（y2）除了進(jìn)行梯形圖互鎖之外還要進(jìn)行硬件聯(lián)鎖，以確保其不同時(shí)導(dǎo)通。
3 結(jié)束語(yǔ)
論文討論了由繼電器控制電路轉(zhuǎn)換plc梯形圖的必要性，轉(zhuǎn)換方法與步驟，在轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題等相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)以異步電動(dòng)星三角起動(dòng)控制說(shuō)明具體轉(zhuǎn)換過(guò)程。總之我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意梯形圖是plc程序，是一種軟件，而繼電器電路是硬件電路組成的，梯形圖和繼電器電路是有本質(zhì)區(qū)別的。轉(zhuǎn)換時(shí)既要找到二者共同之處，又要看到工作機(jī)理的不同，只有這樣才能準(zhǔn)確地完成由繼電器控制電路到plc梯形圖的轉(zhuǎn)換。
