繼電器控制轉為PLC控制方法

1、 PLC PLC控制與繼電器控制的比較控制與繼電器控制的比較【本次學習要求】【本次學習要求】1. 1. 理解這兩種系統(tǒng)的不同之處；理解這兩種系統(tǒng)的不同之處；2. 2. 了解這兩種控制系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點；了解這兩種控制系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點；3. 3. 掌握掌握PLCPLC的等效電路圖。的等效電路圖。4. 根據繼電器電路圖設計梯形圖。根據繼電器電路圖設計梯形圖。一、系統(tǒng)框圖和控制電路的比較一、系統(tǒng)框圖和控制電路的比較輸入部分（開關、按鈕、限位開關、傳感器等）控制部分（由用硬接線連接繼電器、觸點等組成的繼電器控制電路實現邏輯控制功能）輸出部分（接觸器、電磁閥、指示燈等）被控對象 繼電器控制系統(tǒng)框圖繼電器控

2、制系統(tǒng)框圖繼電器控制電路 特點： 由交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器、主令控制器等電氣原件組成的，按一定的時間、順序來實現對拖動設備控制的電氣電路。其優(yōu)點是價格經濟、能對單一設備實現精確控制但對于一些有時序、順序控制的設備來說其控制線路較為復雜，并且容易受到環(huán)境條件影響。其次，由于它的控制線路較為復雜，各電器元件間容易產生連鎖故障。KMQSFUKR M 3 SB2SB1KMKMKR1 用繼電接觸器實現電動機啟/?？刂戚斎氩糠郑ㄩ_關、按鈕、限位開關、傳感器等）控制部分（由存放在存儲器中的用戶程序實現多種控制功能）輸出部分（接觸器、電磁閥、指示燈等）被控對象被控對象 PLC控制系統(tǒng)框圖控制系統(tǒng)框

3、圖PLC 邏輯控制電路 特點： 梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達所使用的PLC指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。內部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載（LD）指令開始，必要時再繼以若干個輸入指令（含LD指令），以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實現輸出控制，或為數據控制、流程控制、通訊處理、監(jiān)控工作等指令，以進行相應的工作。是用來表達PLC指令語句的一種邏輯電路圖。 PLC以其卓越的優(yōu)勢廣泛應用于社會各個行業(yè)，其優(yōu)點如下： 1、PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連

4、線大大減少。與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。PLC采用了一系列可靠性設計的方法進行設計。 2、PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般不容易發(fā)生操作的錯誤。 3、PLC采用的編程語言有梯形圖、功能表圖和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應用而擴展。 2 用PLC實現電動機啟/停控制PLCSB1SB2KMX0X1Y0COMCOMKMFUFR M 3 QSX0Y0X1Y0主電路主電路控制電路控制電路用戶程序用戶程序二、二、PLCPLC控制與繼電器控制的優(yōu)缺點控制與繼電器控制的優(yōu)缺點動作過程： 1、 按下SB1，接觸器KM1線圈得電， KM1輔助觸頭自

5、鎖， KM1主觸頭閉合，電機M正轉。 2、 按下SB3，接觸器KM1線圈失電，自鎖接觸分開，主觸頭斷開，電機M停止運轉。 3、按下SB2，接觸器KM2線圈得電， KM2輔助觸頭自鎖， KM2主觸頭閉合，電機M反轉。這個電路的缺點： 若去掉KM1、KM2互鎖的常閉點，合上QS后，按SB1KM1得電KM1常開自鎖觸頭閉合電機M運轉。這時如果誤按SB2KM2得電KM2常開觸頭閉合則電源U、W相間短路熔斷器FU燒毀。 結論：簡單的接觸器正反轉電路，在沒有互鎖的條件下，存在安全隱患，會引發(fā)相間短路的危險。動作過程： 按下SB1，給PLC輸入點X0一個上升沿脈沖信號，PLC輸出線圈Y0得電并保持，使得接觸

6、器KM1線圈得電，電機正轉。 按下SB2，給PLC輸入點X1一個上升沿脈沖信號，PLC輸出線圈Y1得電并保持，使得接觸器KM2線圈得電，電機反轉。 按下SB3，給PLC輸入點X2一個上升沿脈沖信號， PLC輸出線圈Y0、Y1恢復失電狀態(tài)，使得接觸器KM1、 KM2線圈恢復失電狀態(tài)，電機停轉。這個控制電路的優(yōu)點： 與繼電器控制外部電路硬件相同的情況下， 在PLC程序中Y0線圈電路串上X2停止、X1反轉按鈕、Y1反轉線圈的常閉點，與Y1線圈互鎖； Y1線圈電路串上X2停止、X2正轉按鈕、Y0正轉線圈的常閉點，與Y0線圈互鎖。這樣不管怎么按SB1、SB2、SB3這三個按鈕，都不會發(fā)生短路現象。用PL

7、C控制外部接線不變，改變用戶程序，沒有硬件成本。用繼電器控制要改變控制電路的實際接線，硬件成本較高。KMQFUKR M 3 SB1SB2KMKHKM 繼電器控制接線繼電器控制接線 PLC PLC控制外部接線控制外部接線輸入設輸入設備備PLCSB1SB2KRKM輸出設輸出設備備 欲改變控制功能：欲改變控制功能：主電路主電路 相同相同例如例如繼電器繼電器繼電器需硬接線連接繼電器需硬接線連接觸點個數有限觸點個數有限PLCPLC繼電器用程序軟連接繼電器用程序軟連接觸點個數無限觸點個數無限PLCPLC的用戶程序改變的用戶程序改變 控制功能改變控制功能改變總結比較：總結比較：繼電器的接線改變繼電器的接線改

8、變控制功能改變控制功能改變繼電器繼電器控制速度毫秒級控制速度毫秒級觸點有抖動現象觸點有抖動現象PLCPLC半導體電路來實現控制，速度快，微秒級半導體電路來實現控制，速度快，微秒級時鐘脈沖由晶體振蕩器產生，精度高，調整時間方便時鐘脈沖由晶體振蕩器產生，精度高，調整時間方便時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大，調整時間困難時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大，調整時間困難 長期磨損和疲勞工作條件下進行的，容易損壞。長期磨損和疲勞工作條件下進行的，容易損壞。 觸點容易產生電弧，產生誤操作，引起嚴重的后果。觸點容易產生電弧，產生誤操作，引起嚴重的后果。 對一裝有上百個繼電器的設備，其控制箱將是龐大而對

9、一裝有上百個繼電器的設備，其控制箱將是龐大而笨重的。笨重的。 在全負荷運載的情況下，大的繼電器將產生大量的熱在全負荷運載的情況下，大的繼電器將產生大量的熱及噪聲，同時也消耗了大量的電能。及噪聲，同時也消耗了大量的電能。 繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡單的改動，也需要花費大量時間及人力和物力去改制、安的改動，也需要花費大量時間及人力和物力去改制、安裝和調試。裝和調試?？刂评^電器存在的缺點控制繼電器存在的缺點1、功能強，性能價格比高、功能強，性能價格比高 一臺小型plc內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現非常復雜的

10、控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比。2、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強 可編程序控制器產品已經標準化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、大規(guī)模的系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破鞯陌惭b接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。plc有很強的帶負載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和交流接觸器。3、可靠性高，抗干擾能力強、可靠性高，抗干擾能力強 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現故障，plc用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩

11、下與輸入和輸出有關的少量硬件，接線可減少為繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 plc采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產現場，plc已被廣大用戶公認為最可靠的工業(yè)控制設備之一。 PLCPLC控制的特點控制的特點4 4、系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少、系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少 plc用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。 5、編程方法簡單、編程方法簡單 梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編

12、程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。 6 6、維修工作量少，維修方便、維修工作量少，維修方便 plc的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。plc或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構發(fā)生故障時，可以根據plc上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。7 7、體積小，能耗低、體積小，能耗低 對于復雜的控制系統(tǒng)，使用plc后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型plc的體積相當于幾個繼電器大小，因此可將開關柜的體積縮小到原

13、來的1/2-1/10。 plc的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時，可以減少大量費用。三、三、 PLCPLC的等效電路圖的等效電路圖 等效電路圖等效電路圖SB1SB2ST公共端公共端公共端公共端輸入部分輸入部分輸出端子輸出端子輸入端子輸入端子用戶程序用戶程序輸出部分輸出部分主電路主電路KMFUFR M 3 QKMY0PLCCOMX0X0X1X2X0Y0X1X2Y0COMX1X2KMPLCSB1SB2STX0X1X2Y0COMCOMKM線圈通電線圈通電SB1閉合閉合X0 閉合閉合接點閉合接點閉合KMFUKH M 3 QKM通電通電KM通電通電觸

14、點閉合觸點閉合電動機轉電動機轉觸點閉合觸點閉合PLCCOMX0X0X1X2X0Y0X1X2Y0COMY0X1X2SB2STKMPLCSB1SB2STX0X1X2Y0COMCOMKM線圈斷電線圈斷電X1 斷開斷開接點斷開接點斷開KMFUKH M 3 QKM通電通電KM斷電斷電觸點斷開觸點斷開電動停轉電動停轉觸點斷開觸點斷開PLCCOMX0X0X1X2X0Y0X1X2Y0COMY0X1X2SB2STKMPLCSB1SB2STX0X1X2Y0COMCOMSB2閉合閉合四、根據繼電器電路圖設計梯形圖四、根據繼電器電路圖設計梯形圖可以根據繼電器電路圖來設計梯形圖，即將繼電器電路圖“翻譯”為具有相同功能的

15、PLC的外部硬件接線圖和梯形圖，使用這種設計方法時應注意梯形圖是PLC的程序，是一種軟件，而繼電器是由硬件元件組成的，梯形圖和繼電器電路有著本質區(qū)別。將繼電器電路圖轉換為功能相同的PLC的外部接線圖和梯形圖的步驟如下： 1、了解和熟悉被控設備的工藝過程和機械的動作情況，根據繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理，這樣才能做到在設計和調試控制系統(tǒng)時心中有數。 2、畫出控制系統(tǒng)控制流程圖?？刂葡到y(tǒng)流程圖能夠直觀、簡潔的表示出整個系統(tǒng)各個控制節(jié)點的控制要求。確定被控系統(tǒng)必須完成的動作及完成這些動作的順序，畫出工藝流程圖和動作順序表。這種方式容易構思，是一種常用的程序表達式。 3、歸納輸入和輸出節(jié)點

16、。確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時間繼電器對應的梯形圖中的輔助繼電器M和定時器T的元件號。對于PLC而言，必須了解哪些是輸入量，用什么傳感器來反映和傳送輸入信號；必須了解哪些是輸入被控量，用什么執(zhí)行元件或設備接收PLC送出的信號。 4、列出I/O分配表。確定PLC的輸入信號和輸出負載，畫出PLC的外部接線圖。對輸入和輸出節(jié)點做出分配，列出I/O分配表。畫出系統(tǒng)接線圖。 5、根據上述對應關系畫出梯形圖。將如圖所示的繼電接觸器控制系統(tǒng)中的控制電路轉換為將如圖所示的繼電接觸器控制系統(tǒng)中的控制電路轉換為PLC梯梯形圖，并畫出相應的接線圖形圖，并畫出相應的接線圖I/O分配：分配：FR:X400KM1:

17、Y431SB1:X401KM2:Y432SB2:X402SB3:X403SQ1:X404SQ2:X405根據繼電器電路圖設計梯形圖的注意事項1、設計梯形圖的基本原則。設計梯形圖時，應力求電路結構清晰，易于理解。梯形圖是一種軟件，是PLC程序，編程時如果多用一些梯形圖中的輔助元件（如M、T、C）和觸點，不會增加硬件成本，對系統(tǒng)的運行速度幾乎沒有影響，唯一的代價是輸入程序時要花費一些時間。 2、中間單元的設置。在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點串并聯電路的復雜電路的控制，為了簡化電路，在梯形圖中可以設置用該電路控制的輔助繼電器。 3、復雜電路的等效。設計梯形圖時以線圈為單位，用疊加法考慮繼電器電路

18、圖中每個線圈分別受到哪些觸點和電路的控制，然后將控制同一線圈的各條電路并聯起來，從而畫出等效的梯形圖電路。 4、盡量減少PLC的輸入信號和輸出信號。PLC的價格與I/O點數有關，減少輸入/輸出信號的點數是降低硬件費用的主要措施。一般只需要同一輸入器件的一個常開觸點或常閉觸點給PLC提供輸入信號，在梯形圖中，可以多次使用同一輸入繼電器的常開觸點和常閉觸點。 5、軟件互鎖與硬件互鎖。除了在梯形圖中設置對應的軟件互鎖外，還必須在PLC的輸出回路設置硬件互鎖。 6、梯形圖電路的優(yōu)化設計。 7、熱繼電器觸點的處理。若是手動復位的熱繼電器的常閉觸點，可以不需要占用PLC的一個輸入點，直接與接觸器的線圈串聯；若是自動復位的熱繼電器的常閉觸點，必須占用PLC的一個輸入點，通過梯形圖軟件實現電動機的過載保護，以防過載保護后電動機自動重新運轉。謝謝觀看THE END測試題1、繼電器控制電路中，繼電器的觸點容易產生電弧，產生誤操作，引起嚴重的后果。（ ）3、在梯形圖中，同一繼電器的常開觸點和常閉觸點是有限的。（ ）2、繼電器控制電路中，時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大，調整時間困難。 （ ）4、梯形圖是