PLC控制盘设计实例

调制器的工业自动控制盘

PLC控制盘包含的器件

——变压器；

——接触器；

——接线端子；

——短路保护电器（熔断器或者断路器）；

——接地系统；

——保护外壳；

电动机控制器实例

电动机控制器原理图

这是一个经典的、传统的按钮控制磁力启动器的三相电动机一次、二次控制原理图。注意控制回路的降压变压器是取相间电压，而非单相电压，这样可以增加50%的有效电压。

第二步，就是布置盘内元器件。必须考虑元件器的外形尺寸，器件之间还要留够足够的空间以便于布线。

控制盘内部元件布置图

第三步是布线。具体的布线设计如下图所示，相当于我国行业所谓的“复线图”。

理线 - 将固定电线，使它们不移动；

标签 - 电线标签有助于排除故障；

应变消除 - 这些将固定电线，使其不会从螺钉端子中拉出；

接地 - 每个金属片上可能需要接地线以确保安全；

PLC控制盘最终布线

一个PLC控制盘的实际图片：

工业控制盘实例

下图表示了采用PLC控制器的电气原理图，和传统的按钮控制磁力启动器的原理图非常相近。

带PLC的电机控制原理图

新编PLC编辑入门（图文教程）

PLC ，(ProgrammableLogic Controller) ，乃是一种电子装置，早期称为顺序控制器“Sequence Controller”，是用于自动控制的控制器。与当时作为控制领域的主流的利用继电器的自动控制方式相比，具有：易于编写、修改程序；高度的控制性能；无触点、长寿命；高可靠性等多项良好特性，因此迅速得到推广普及。

最近，随着半导体技术的飞速发展，可编程控制器更加小型化、高性能化、低价格化。

现在，PLC的应用领域早已不仅限于生产设备，在楼宇自动化、列车、汽车、自动售货机、停车场管理、水库控制等各种领域，PLC也都得到越来越广泛的应用。

可编程控制器是顺序控制专用的控制器，正式英文名称是ProgrammableController(简称PC)。

在中国为了与个人计算机相区别，简称为PLC(沿用旧称Programmable Logic Controller)。

可编程控制器(以下简称PLC)将来自输入设备的信号，按照给定的条件进行处理、运算、判断并将该结果输出到外部设备。

在PLC诞生之前，自动控制是利用继电器、定时器等组合实现的。

因此，伴随着控制内容的改变，必须花费很多时间进行配线施工，在实际应用中存在很多缺点。与计算机控制相比，PLC最大的不同点是：

1.配备有丰富的顺序控制专用指令

2.通过专用指令能够方便地编制程序

3.高速度重复循环执行程序(扫描)

4.充分考虑到恶劣的使用环境，抗干扰能力强

由于上述原因，PLC作为自动控制用控制器当前最为普及。

顺序控制器的种类及变迁

PLC 的机型选择

PC在引入PLC时，应根据控制对象选择PLC的型号，但是在选择时请注意以下几点：【PLC机型选择要点】

1.控制规模(I/O点数)

2.指令处理速度：近年的PLC已经被高速化，用于通常用途时基本不存在处理速度的问题。

3.程序容量：至少需要输入输出点数100倍左右的程序容量。

可编程控制器的构成

编程的基础知识

1PLC的回路图

在PLC中使用的回路图被称为梯形图。

梯形图是使用触点符号、把自动控制动作用电气回路来表示的“高级编程语言”。回路图举例：同时按下按钮SW（PB1、PB2），则灯（L1）亮。

2梯形图的阅读方法

3什么是梯形图

梯形图为二次世界大战期间所发展出来的自动控制图形语言，是历史最久、使用最广的自动控制语言，最初只有A（常开）接点、B（常闭）接点、输出线圈、定时器、计数器等基本机构装置（今日仍在使用的配电盘即是），直到可程控器PLC出现后，梯形图之中可表示的装置，除上述外，另增加了诸如微分接点、保持线圈等装置以及传统配电盘无法达成的应用指令，如加、减、乘及除等数值运算功能。

无论传统梯形图或PLC梯形图其工作原理均相同，只是在符号表示上传统梯形图比较接近实体的符号表示，而PLC则采用较简明且易于计算机或报表上表示的符号表示。在梯形图逻辑方面可分为组合逻辑和顺序逻辑两种，分述如下：

1.组合逻辑：

分别以传统梯形图及PLC梯形图表示组合逻辑的范例。

行1：使用一常开开关X0（NO：Normally Open）亦即一般所谓的〝A〞开关或接点。其特性是在平常（未按下）时，其接点为开路（Off）状态，故Y0不导通，而在开关动作（按下按钮）时，其接点变为导通（On），故Y0导通。

行2：使用一常闭开关X1（NC：Normally Close）亦即一般所称的〝B〞开关或接点，其特性是在平常时，其接点为导通，故Y1导通，而在开关动作时，其接点反而变成开路，故Y1不导通。

行3：为一个以上输入装置的组合逻辑输出的应用，其输出Y2只有在X2不动作或X3动作且X4为动作时才会导通。

2.顺序逻辑：

顺序逻辑为具有反馈结构的回路，亦即将回路输出结果送回当输入条件，如此在相同输入条件下，会因前次状态或动作顺序的不同，而得到不同的输出结果。

分别以传统梯形图及PLC梯形图表示顺序逻辑的范例。

在此回路刚接上电源时，虽X6开关为On，但X5开关为Off，故Y3不动作。在启动开关X5按下后，Y3动作，一旦Y3动作后，即使放开启动开关（X5变成Off）Y3因为自身的接点反馈而仍可继续保持动作（此即为自我保持回路），其动作可以下表表示：

装置状态动作顺序X5开关X6开关Y3状态1不动作不动作Off2动作不动作On3不动作不动作On4不动作动作Off5不动作不动作Off

由上表可知在不同顺序下，虽然输入状态完全一致，其输出结果也可能不一样，如表中的动作顺序1和3其X5和X6开关均为不动作，在状态1的条件下Y3为Off，但状态3时Y3却为On，此种Y3输出状态送回当输入（即所谓的反馈）而使回路具有顺序控制效果是梯形图回路的主要特性。

梯形图组成图形及说明：

4ST·ST／·OT指令

ST（初始加载）· ST／（初始加载非）· OT（输出）

ST ＝　把A型触点连接到母线上的指令。

ST／＝把B型触点连接到母线上的指令。

OT＝向输出继电器线圈的输出指令。

ED＝表示程序结束。

5AN（逻辑与）指令

AN（AND 逻辑与）

AN＝把Ａ型触点串联连接

6AN/（逻辑与非）指令

AN／（AND NOT逻辑与非）

AN／＝把B型接点串联连接

7OR·OR/指令

OR（逻辑或）·OR／（逻辑或非）

OR＝把A触点并联连接

OR／＝　把B触点并联连接

这是非常重要的基本回路之一

8编程时的注意事项

线圈的位置·双重输出：

1.在OT指令的线圈与右侧母线之间不能写有触点。

2.不能把输出指令直接连接到母线上。

3.相同序号的OT指令或定时器指令、计数器命令是错误的。

9程序错误一览表

CPU的「ERROR／ALARM」灯闪烁时，说明PLC上有某种错误发生，需要确认错误内容并加以处理：

PLC的基本回路

编程实践

实践步进跟踪编程法，绘制时序图

如果使用步进跟踪法，不论是谁都能简单地、机械地编制程序。

利用步进跟踪编程法，按照以下步骤编写程序。

把机械动作的动作过程用时序图表示。

请务必绘制时序图。如果能够绘制出时序图，则可以认为任务已经完成一半。

按照上述时序图，编写梯形图程序。

时序图绘制方法

① 根据用户的要求，将机械动作的输入和输出表述为时序图的形式。(到此步骤为止，请与用户一边商讨一边绘制)

② 通过表达机械动作機械的时序图，绘制出利用自保持回路、按步分解的时序图(此为设计工作)将输出发生变化的时刻点作为每一步的开始点，这样可以使每一步的分解方法易于理解。

步进跟踪编程法实践，编写梯形图

按照绘制好的时序图编写梯形图程序。

【编程方法】利用步进跟踪编程法的编程要点：

①利用自保持回路记忆各步序。

②利用微分指令使自保持回路ON/OFF。

③务必在自保持回路的ON的部分中加入限制条件。

④自保持回路在最后之前不应置OFF，而应该在最后一齐置OFF。

⑤对于结束信号，应利用微分信号在限制条件中加入前一个的自保持输出。

⑥结束信号采用。

⑦输出控制部分集中放置到整个程序的最后。将步序记忆回路程序块与输出回路程序块分开编写，可以使程序检查变得非常轻松。

便利命令介绍

PLC指令及各项图形结构的整合转换

本文部分节选自《松下PLC入门绝佳教程》

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