1. 轉(zhuǎn)換法的準(zhǔn)備工作

  在應(yīng)用轉(zhuǎn)換法將繼電控制電路圖改變?yōu)樘菪螆D之前，下面的準(zhǔn)備工作是必不可少的。

  (1) 了解所改造設(shè)備的工藝過程和機(jī)械設(shè)備的動作流程，分析并掌握設(shè)備的繼電控制電路圖的工作原理。

  (2) 根據(jù)原有的電氣元器件明細(xì)表仔細(xì)分析各個(gè)元器件的動作原理及在控制電路中的功能。對主令電器(各種按鈕、旋鈕、無源和有源開關(guān)等)來說，它們將接入PLC輸入端口的開關(guān)量信號，必須詳細(xì)了解它們在PLC所占用的端口數(shù)和外部接入的狀態(tài)(指常開或常閉)。對各種負(fù)載電器(各種電磁線圈，報(bào)警元器件和執(zhí)行元件等)來說，它們將是接到PLC輸出端口的負(fù)載。必須詳細(xì)了解它們的使用條件(電壓，功率，交流，直流等)和它們在控制系統(tǒng)中的作用。

  (3)根據(jù)(1)和(2)繪制PLC的I/O地址分配表。在I/O地址分配表中，不但要列出各個(gè)端口的編號、功能和輸入端口外部接入的狀態(tài)，還要列出其在繼電控制電路圖中的代號(文字符號表示)。

  2. 轉(zhuǎn)換法具體步驟

  完成了上述準(zhǔn)備工作后，就可以按以下步驟進(jìn)行繼電控制電路圖到梯形圖的轉(zhuǎn)換了。

  1)圖形符號替換

  保持原有的繼電控制電路圖結(jié)構(gòu)不變，根據(jù)表 5.4-1，將繼電控制電路圖中的各個(gè)主令電器的開關(guān)觸點(diǎn)圖形符號改為相應(yīng)的梯形圖觸點(diǎn)圖形符號，開關(guān)的代號仍然保持不變，變換后的圖形稱為代號梯形圖。

  2)圖形元件代號替換

  根據(jù)準(zhǔn)備工作中的 I/O 地址分配表，將代號梯形圖中所有繼電控制電路圖中的代號用IO 地址表中相應(yīng)的PLC輸入端口編址和輸出端口編址表示。變換后的圖形就是未經(jīng)整理的替換梯形圖。

  3)PLC輸入開關(guān)信號的修改

  在繼電控制電路圖上，實(shí)際開關(guān)的常態(tài)是常開就常開，接入是常閉就常閉。如果想把常閉的開關(guān)用常開接入，電路圖的結(jié)構(gòu)勢必要發(fā)生改變。而在梯形圖上，常開常閉觸點(diǎn)的處理是基于端口開關(guān)為常開狀態(tài)接入的。一個(gè)常開觸點(diǎn)符號，如果外接常開開關(guān)，則它是常開的，如果外接的是一個(gè)常閉開關(guān)，則它又看作閉合。因此，當(dāng)繼電控制電路圖上的常閉觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換為梯形圖上的觸點(diǎn)時(shí)，必須要考慮到它在 PLC 輸入端口上的接法。如果是常開接入，則轉(zhuǎn)換后仍為常閉觸點(diǎn)。如果是以常閉觸點(diǎn)接入，則梯形圖上應(yīng)轉(zhuǎn)換成常開觸點(diǎn)。讀者可參看5.1.2節(jié)常開和常閉的接入介紹。

  4)梯形圖規(guī)則整理

  由上面三個(gè)步驟轉(zhuǎn)換后替換梯形圖，其圖形結(jié)構(gòu)仍然和繼電控制電路圖一樣，但梯形圖編程在結(jié)構(gòu)上有一些基本規(guī)則，例如，觸點(diǎn)不能接在線圈的右邊，線圈也不能直接與左母線相連，必須通過觸點(diǎn)連接(見3.2.2節(jié)所述)。而在繼電控制電路則不存在這些規(guī)則，因此，必須對轉(zhuǎn)換后的梯形圖進(jìn)行規(guī)則整理，轉(zhuǎn)換成符合規(guī)則的梯形圖。當(dāng)然，經(jīng)過上面4個(gè)步驟轉(zhuǎn)換后的梯形圖還必須通過調(diào)試，確定無誤后才能使用。

  現(xiàn)舉一例說明轉(zhuǎn)換法的轉(zhuǎn)換過程，圖5.4-1(a)為電動機(jī)運(yùn)行繼電控制電路圖，其元件明細(xì)和對應(yīng)的 I/O 地址分配見表5.4-2.

  表5.4-2 元件明細(xì)和I/O地址分配表

  圖5.4-1 轉(zhuǎn)換法的轉(zhuǎn)換過程

  第一步，將繼電控制電路圖中所有的電氣元器件圖示符號轉(zhuǎn)換成梯形圖的觸點(diǎn)符號，轉(zhuǎn)換中，保持其符號性質(zhì)不變，轉(zhuǎn)換后如圖5.4-1(b)所示。

  第二步，將圖5.4-1(b)中所有電氣元器件的文字標(biāo)示符號轉(zhuǎn)換成I/O地址分配表中對應(yīng)的PLC端口編址，如圖5.4-1(c)所示。

  第三步，對圖 5.4-1(a)中常閉觸點(diǎn)的修改。SB1為停止按鈕在繼電控制電路圖上為常閉接入，改為PLC端口為X0常開接入。這時(shí)，梯形圖中仍為常閉觸點(diǎn)。FR為熱繼電器過流保護(hù)觸點(diǎn)，在繼電控制電路圖上為常閉接入。保護(hù)觸點(diǎn)用常閉比常開更快一些，所以在PLC 端口仍然保持為 X2 常閉接入。這時(shí)，其所對應(yīng)的梯形圖中觸點(diǎn)應(yīng)由常閉改變常開，即X2為常開觸點(diǎn)，改動后的梯形圖觸點(diǎn)符號如圖5.4-1(d)所示。

  第四步，對圖5.4-1(d)按PLC梯形圖規(guī)則進(jìn)行整理，整理后為繼電控制電路圖用轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換后的梯形圖，如圖5.4-1(e)所示。

  3. 轉(zhuǎn)換法注意事項(xiàng)

  梯形圖不但在結(jié)構(gòu)上和繼電控制上存在很多差異，而且在元器件處理和外部電路的接線上都存在很多差異。因此，除了一些較為簡單的組合邏輯繼電控制電路轉(zhuǎn)換成梯形圖后在電路結(jié)構(gòu)和元件位置上基本保持一致外，稍微復(fù)雜一些的繼電控制電路圖轉(zhuǎn)換后的梯形圖都會有很大的差異。

  下面是利用轉(zhuǎn)換法設(shè)計(jì)梯形圖的一些注意事項(xiàng)。

  1)定時(shí)器

  繼電控制電路中的時(shí)間繼電器與梯形圖中的定時(shí)器相對應(yīng)，但必須注意，時(shí)間繼電器有瞬時(shí)、通電延時(shí)和斷電延時(shí)等觸點(diǎn)，而定時(shí)器只有通電延時(shí)觸點(diǎn)。轉(zhuǎn)換時(shí)，瞬時(shí)觸點(diǎn)可用與定時(shí)器并聯(lián)的輔助繼電器M代替，如圖5.4-2所示，而斷電延時(shí)觸點(diǎn)必須設(shè)計(jì)程序來完成。

  圖5.4-2 定時(shí)器瞬時(shí)觸點(diǎn)

  2)計(jì)數(shù)器

  繼電控制電路中的計(jì)數(shù)器與梯形圖中的計(jì)數(shù)器相對應(yīng)，但要注意，要根據(jù)繼電控制電路圖中計(jì)數(shù)器的使用功能選擇梯形圖中相應(yīng)的編址計(jì)數(shù)器，例如，有加減計(jì)數(shù)功能必須選擇C200-C234。

  3)減少PLC的I/O點(diǎn)

  PLC的價(jià)格與IO點(diǎn)有關(guān)，因此，在轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)盡量減少PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。例如，在繼電控制電路圖中，某些開關(guān)信號經(jīng)過串并聯(lián)組合單獨(dú)控制某一線圈，則在PLC梯形圖中，這些開關(guān)信號的串并聯(lián)電路應(yīng)置于PLC外部電路中。又如，有些保護(hù)信號仍然置于外電路中，不需要每個(gè)開關(guān)信號都占用PLC的輸入點(diǎn)。

  4)結(jié)構(gòu)改變

  繼電控制電路圖的設(shè)計(jì)原則是盡量減少所使用的觸點(diǎn)個(gè)數(shù)，因?yàn)檫@意味著成本的降低，但這往往會使某些線圈的控制電路互相交織，如果按實(shí)際轉(zhuǎn)換會完全不符合梯形圖規(guī)則，這些必須根據(jù)相應(yīng)的邏輯控制關(guān)系改變繼電控制電路圖的電路結(jié)構(gòu)。梯形圖設(shè)計(jì)首要問題是設(shè)計(jì)思路清楚，設(shè)計(jì)的梯形圖容易閱讀和理解，并不在意多用幾個(gè)觸點(diǎn)，因?yàn)檫@不會增加硬件成本，只是在輸入程序時(shí)多花一些時(shí)間。

  5)輸出電路的考慮

  PLC 輸出端口對驅(qū)動負(fù)載的電源是有一定要求的，如果繼電控制中負(fù)載的電壓不符合要求，必須更換符合要求的負(fù)載電器，或設(shè)計(jì)外部中間繼電器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。