三菱PLC转换法梯形图设计

  1. 转换法的准备工作

  在应用转换法将继电控制电路图改变为梯形图之前，下面的准备工作是必不可少的。

  (1) 了解所改造设备的工艺过程和机械设备的动作流程，分析并掌握设备的继电控制电路图的工作原理。

  (2) 根据原有的电气元器件明细表仔细分析各个元器件的动作原理及在控制电路中的功能。对主令电器(各种按钮、旋钮、无源和有源开关等)来说，它们将接入PLC输入端口的开关量信号，必须详细了解它们在PLC所占用的端口数和外部接入的状态(指常开或常闭)。对各种负载电器(各种电磁线圈，报警元器件和执行元件等)来说，它们将是接到PLC输出端口的负载。必须详细了解它们的使用条件(电压，功率，交流，直流等)和它们在控制系统中的作用。

  (3)根据(1)和(2)绘制PLC的I/O地址分配表。在I/O地址分配表中，不但要列出各个端口的编号、功能和输入端口外部接入的状态，还要列出其在继电控制电路图中的代号(文字符号表示)。

  2. 转换法具体步骤

  完成了上述准备工作后，就可以按以下步骤进行继电控制电路图到梯形图的转换了。

  1)图形符号替换

  保持原有的继电控制电路图结构不变，根据表 5.4-1，将继电控制电路图中的各个主令电器的开关触点图形符号改为相应的梯形图触点图形符号，开关的代号仍然保持不变，变换后的图形称为代号梯形图。

  2)图形元件代号替换

  根据准备工作中的 I/O 地址分配表，将代号梯形图中所有继电控制电路图中的代号用IO 地址表中相应的PLC输入端口编址和输出端口编址表示。变换后的图形就是未经整理的替换梯形图。

  3)PLC输入开关信号的修改

  在继电控制电路图上，实际开关的常态是常开就常开，接入是常闭就常闭。如果想把常闭的开关用常开接入，电路图的结构势必要发生改变。而在梯形图上，常开常闭触点的处理是基于端口开关为常开状态接入的。一个常开触点符号，如果外接常开开关，则它是常开的，如果外接的是一个常闭开关，则它又看作闭合。因此，当继电控制电路图上的常闭触点转换为梯形图上的触点时，必须要考虑到它在 PLC 输入端口上的接法。如果是常开接入，则转换后仍为常闭触点。如果是以常闭触点接入，则梯形图上应转换成常开触点。读者可参看5.1.2节常开和常闭的接入介绍。

  4)梯形图规则整理

  由上面三个步骤转换后替换梯形图，其图形结构仍然和继电控制电路图一样，但梯形图编程在结构上有一些基本规则，例如，触点不能接在线圈的右边，线圈也不能直接与左母线相连，必须通过触点连接(见3.2.2节所述)。而在继电控制电路则不存在这些规则，因此，必须对转换后的梯形图进行规则整理，转换成符合规则的梯形图。当然，经过上面4个步骤转换后的梯形图还必须通过调试，确定无误后才能使用。

  现举一例说明转换法的转换过程，图5.4-1(a)为电动机运行继电控制电路图，其元件明细和对应的 I/O 地址分配见表5.4-2.

  表5.4-2 元件明细和I/O地址分配表

  图5.4-1 转换法的转换过程

  第一步，将继电控制电路图中所有的电气元器件图示符号转换成梯形图的触点符号，转换中，保持其符号性质不变，转换后如图5.4-1(b)所示。

  第二步，将图5.4-1(b)中所有电气元器件的文字标示符号转换成I/O地址分配表中对应的PLC端口编址，如图5.4-1(c)所示。

  第三步，对图 5.4-1(a)中常闭触点的修改。SB1为停止按钮在继电控制电路图上为常闭接入，改为PLC端口为X0常开接入。这时，梯形图中仍为常闭触点。FR为热继电器过流保护触点，在继电控制电路图上为常闭接入。保护触点用常闭比常开更快一些，所以在PLC 端口仍然保持为 X2 常闭接入。这时，其所对应的梯形图中触点应由常闭改变常开，即X2为常开触点，改动后的梯形图触点符号如图5.4-1(d)所示。

  第四步，对图5.4-1(d)按PLC梯形图规则进行整理，整理后为继电控制电路图用转换法转换后的梯形图，如图5.4-1(e)所示。

  3. 转换法注意事项

  梯形图不但在结构上和继电控制上存在很多差异，而且在元器件处理和外部电路的接线上都存在很多差异。因此，除了一些较为简单的组合逻辑继电控制电路转换成梯形图后在电路结构和元件位置上基本保持一致外，稍微复杂一些的继电控制电路图转换后的梯形图都会有很大的差异。

  下面是利用转换法设计梯形图的一些注意事项。

  1)定时器

  继电控制电路中的时间继电器与梯形图中的定时器相对应，但必须注意，时间继电器有瞬时、通电延时和断电延时等触点，而定时器只有通电延时触点。转换时，瞬时触点可用与定时器并联的辅助继电器M代替，如图5.4-2所示，而断电延时触点必须设计程序来完成。

  图5.4-2 定时器瞬时触点

  2)计数器

  继电控制电路中的计数器与梯形图中的计数器相对应，但要注意，要根据继电控制电路图中计数器的使用功能选择梯形图中相应的编址计数器，例如，有加减计数功能必须选择C200-C234。

  3)减少PLC的I/O点

  PLC的价格与IO点有关，因此，在转换时，应尽量减少PLC的I/O点数。例如，在继电控制电路图中，某些开关信号经过串并联组合单独控制某一线圈，则在PLC梯形图中，这些开关信号的串并联电路应置于PLC外部电路中。又如，有些保护信号仍然置于外电路中，不需要每个开关信号都占用PLC的输入点。

  4)结构改变

  继电控制电路图的设计原则是尽量减少所使用的触点个数，因为这意味着成本的降低，但这往往会使某些线圈的控制电路互相交织，如果按实际转换会完全不符合梯形图规则，这些必须根据相应的逻辑控制关系改变继电控制电路图的电路结构。梯形图设计首要问题是设计思路清楚，设计的梯形图容易阅读和理解，并不在意多用几个触点，因为这不会增加硬件成本，只是在输入程序时多花一些时间。

  5)输出电路的考虑

  PLC 输出端口对驱动负载的电源是有一定要求的，如果继电控制中负载的电压不符合要求，必须更换符合要求的负载电器，或设计外部中间继电器进行转换。