1. 轉(zhuǎn)換法的準備工作

  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表仔細分析各個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)。對各種負載電器(各種電磁線圈，報警元器件和執(zhí)行元件等)來說，它們將是接到PLC輸出端口的負載。必須詳細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

  完成了上述準備工作后，就可以按以下步驟進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主令電器的開關(guān)觸點圖形符號改為相應(yīng)的梯形圖觸點圖形符號，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，常開常閉觸點的處理是基于端口開關(guān)為常開狀態(tài)接入的。一個常開觸點符號，如果外接常開開關(guān)，則它是常開的，如果外接的是一個常閉開關(guān)，則它又看作閉合。因此，當繼電控制電路圖上的常閉觸點轉(zhuǎn)換為梯形圖上的觸點時，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。如果是以常閉觸點接入，則梯形圖上應(yīng)轉(zhuǎn)換成常開觸點。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)換后的梯形圖進行規(guī)則整理，轉(zhuǎn)換成符合規(guī)則的梯形圖。當然，經(jīng)過上面4個步驟轉(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)為電動機運行繼電控制電路圖，其元件明細和對應(yīng)的 I/O 地址分配見表5.4-2.

  表5.4-2 元件明細和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，梯形圖中仍為常閉觸點。FR為熱繼電器過流保護觸點，在繼電控制電路圖上為常閉接入。保護觸點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，其所對應(yīng)的梯形圖中觸點應(yīng)由常閉改變常開，即X2為常開觸點，改動后的梯形圖觸點符號如圖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

  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)計梯形圖的一些注意事項。

  1)定時器

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

  圖5.4-2 定時器瞬時觸點

  2)計數(shù)器

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

  3)減少PLC的I/O點

  PLC的價格與IO點有關(guān)，因此，在轉(zhuǎn)換時，應(yīng)盡量減少PLC的I/O點數(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，有些保護信號仍然置于外電路中，不需要每個開關(guān)信號都占用PLC的輸入點。

  4)結(jié)構(gòu)改變

  繼電控制電路圖的設(shè)計原則是盡量減少所使用的觸點個數(shù)，因為這意味著成本的降低，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)計首要問題是設(shè)計思路清楚，設(shè)計的梯形圖容易閱讀和理解，并不在意多用幾個觸點，因為這不會增加硬件成本，只是在輸入程序時多花一些時間。

  5)輸出電路的考慮

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