裝備控制設計中有關PLC程序與電氣原理圖對接的探討

劉雙

（江海職業技術學院，江蘇 揚州 225101）

裝備控制設計中有關PLC程序與電氣原理圖對接的探討

Discussion on PLC procedures and electrical schematics related docking in equipment control design

劉雙

（江海職業技術學院，江蘇 揚州 225101）

針對裝備的控制設計，結合電氣原理圖與PLC程序控制上的一致性，對PLC程序設計方式及具體的編程，元器件采用、控制實現及調整上進行了一定程度的探討。

PLC；編程；電氣原理圖

電氣原理圖是根據電氣動作原理，采用國家標準規定的圖形符號和文字符號繪制的，用來表示電氣的工作原理，用于分析動作原理和排除故障。PLC程序設計主要是為了實現電氣設備的動作要求。從控制層面而言，PLC控制程序與電氣原理圖存在一定的關聯性。

1 PLC資源與電氣原理圖的元件器

電氣原理圖由各種常用的低壓電氣元件（如接觸器、繼電器、按鈕、行程開關等）組成。這些低壓電氣元件按照輸入、執行、輸出的功能進行劃分，恰好與PLC資源中的輸入、內部資源、輸出相對應，以圖1定子串電阻降壓起動控制為例。

低壓電氣元件中的主令電器，如開關、按鈕等作為操作人員控制設備運轉的元器件，與PLC資源中的輸入資源X對應；低壓電氣元件中的接觸器、繼電器是控制動作的主體元件，接觸器控制主電路通斷，與PLC的輸出繼電器資源Y對應，繼電器控制各種信號，與PLC的內部繼電器M對應，具體如圖2所示。在具體控制實現的參數調節上，計時器、計數器等都是在元器件上調整參數，但PLC的資源都是虛擬的元器件，相應的參數需要在程序編制的時候設定，如圖2所示，K100表示T0定時器設定時間為10 s[1]。

圖1 定子串電阻降壓起動控制電路圖

圖2 對應圖示

在電氣原理圖中，有必要的保護環節，如圖1中的FU熔斷器、FR熱繼電器分別作短路保護和過載保護用。在PLC的控制上，可編程序控制器有自身的保護措施，所以在編程設計時可以忽略保護環節的對應，但是諸如互鎖等環節還是應予以設計的。

2 PLC的編程與電氣原理圖的控制電路

PLC的編程語言有梯形圖、助記符和功能圖三種，梯形圖采用簡易圖形符號與線條，助記符采用特定的文字符號，功能圖類似于常見的流程圖的樣式。從其特點來看，PLC的梯形圖與電氣原理圖相似性更高。PLC梯形圖在繪制的時候，也有其相應的原則，首先從回路而言，電氣原理圖按照從上至下的方式構成回路，而梯形圖按照從左至右的方式構成回路，所以在梯形圖的編程上，首先需要把電氣原理圖90°放倒，然后一個回路一個回路對應的繪制，結果如圖3所示。繪制完的梯形圖的變換無法實現，

可見，若是完全按照電氣原理圖進行對應的繪制，梯形圖很可能有與軟件不相容的錯誤或是過于冗長。也就是說，我們繪制的梯形圖要進行必要的調整。

圖3 電氣控制電路圖對應下的梯形圖

3 PLC梯形圖的調整及程序設計的優化

一般來說，梯形圖在繪制的時候最好做到一個輸出對應一個回路，這樣顯得簡潔易懂，而且程序出錯的可能低。在電氣原理圖設計中，我們習慣的把急停按鈕設置在控制電路主干線上，且作為第一個元器件順次往下連接，但是在PLC程序設計中，我們一般先考慮動作的逐步實現，最后才考慮停止，所以在PLC程序設計上我們的停止按鈕一般裝在啟動模塊和各個輸出回路上。具體PLC梯形圖的調整及優化如圖4所示。

圖4 PLC梯形圖的調整及優化

PLC在程序設計中，一般先設計一個啟動模塊，來保證程序的持續運行；在動作出現變化的時候，可以在其間加入一個內部繼電器M，實現動作的無誤銜接；在需要脈沖或是間斷時，引入特殊輔助繼電器，可能極大的節省設計的設計，簡化設計程序[2]。此外，我們還可以采用普通繼電器控制技術所沒有的邏輯運算指令等。

通過電氣原理圖與PLC程序設計的對接，可以使我們的編程變得簡單而易于校正，可以通過基本電氣控制回路的組合實現復雜的PLC程序設計的要求，方便我們對于裝備中電氣控制成本的核算及管理，并對電氣控制工程提供一定的幫助。

[1] 周新楠，劉小剛.三菱PLC定時器設定值及應用[J].設備管理與維修，2008年第6期.

[2] 李珍.輔助繼電器在三菱PLC用戶程序中的應用研究[J].科技視界，20012年第3期.

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TP273

1009-797X (2015) 24-0047-02

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10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.015

劉雙（1982-），男，碩士研究生，講師，從事工作為教育教學研究、成套設備研制，研究方向為機械設計及理論、成套設備控制。

2015-11-08