長沙S7-1200PLC西門子代理商原裝現貨

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利用PLC對機床控制進行改造的思路

??將機床中原有的"繼電器-接觸器"控制電路的功能置換用PLC梯形圖來實現可有兩種思路。一種思路是套用繼電器控制電路的結構設計梯形圖，采用這種方式時，先進行電器元件的代換。具體代換方法為：按鈕、傳感器等主令傳感設備用輸入繼電器代替，接觸器等執行器件用輸出繼電器代替，原圖中的中間繼電器、計數器、定時器則用PLC機內的同類功能的編程元件代替：這種方式轉換的問題是轉換出來的梯形圖大多不符合梯形圖的結構原則，還需要進行調整。另一種思路是根據“繼電器-接觸器”控制電路圖上反映出來的電氣元件的控制邏輯要求重新進行柳形圖的設計；這種方法可以利用PLC中有許多輔助繼電器的特點，將繼電器控制電路圖中的復雜結構化解為簡單結構。

??識讀和分析機床PLC控制梯形圖和語句表程序的方法和步驟

??在進行了機床設備控制的PLC技術改造之后，特別是對于較為復雜的機床設備，為了今后自己識讀或為其他用戶的工程技術人員識讀提供方便，通常還應特別給出PLC控制電路的工作過程分析等技術文件。這就需要熟練掌握識讀和分析PLC梯形圖和語句表程序的方法和步驟。

??對于一般的PLC控制系統，都給出PLC控制電路與梯形圖。PLC控制電路包括PLC控制電路主電路與PLC的I/O接線。這就是識讀和分析PLC梯形圖和語句表程序的原始資料。識讀和分析機床PLC控制梯形圖和語句表程序的方法和步驟如下：

??1. 總體分析

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??(1) 系統分析。依據控制系統所需完成的控制任務，對被控對象—機床的工藝過程、工作特點以及控制系統的控制過程、控制規律、功能和特征進行詳細分析。明確輸入、輸出的物理量是開關量還是模擬量，明確劃分控制的各個階段及其特點，階段之間的轉換條件，畫出完整的工作流程圖和各執行元件的動作節拍表。

??(2) 看PLC控制電路主電路。通過看PLC控制電路主電路進一步了解工藝流程和對應的執行裝置和元器件。

??(3) 看PLC控制系統的I/O配置表和PLC的I/O接線圖。通過看PLC控制系統的I/O配置表和PLC的I/O接線圖，了解輸入信號和對應輸入繼電器編號、輸出繼電器的分配及其所連接對應的負載。

??在沒有給出輸入/輸出設備定義和I/O配置的情況下，應根據PLC的I/O接線圖或梯形圖和語句表，定義輸入/輸出設備和配置I/O。

??(4) 通過PLC的I/O接線圖了解梯形圖和語句表。PLC的I/O接線是連接PLC控制電路主電路和PLC梯形圖的紐帶?！袄^電器-接觸器”電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執行機構用PLC的輸出繼電器來控制，它們的線圈接在PLC的I/O接線的輸出端。按鈕、控制開關、限位開關、接近開關、傳感測量元器件等用來價PLC提供控制命令和反饋信號，它們的觸點接在PLC的I/O接線的輸入端。

??1) 根據所用電器(如電動機、電磁閥、電加熱器等)主電路的控制電器(接觸器、繼電器)主觸點的文字符號，在PLC的I/O接線圖中找出相應控制電器的線圈，并可得知控制該控制電器的輸出繼電器，再在梯形圖或語句表中找到該輸出繼電器的梯級或程序段，并將相應輸出設備的文字代號標注在梯形圖中輸出繼電器的線圈及其觸點旁。

??2) 根據PLC I/O接線的輸入設備及其相應的輸入繼電器。在梯形圖(或語句表)中找出輸入繼電器的動合觸點、動斷觸點，并將相應輸入設備的文字代號標注在梯形圖中輸入繼電器的觸點旁。值得注意的是，在梯形圖和語句表中，沒有輸入繼電器的線圈。

??2. 梯形圖和語句表的結構分析

??看其結構是采用一般編程方法還是采用順序功能圖編程方法：采用順序功能圖編程時是單序列結構還是選擇序列結構、并行序列結構；是使用了"啟-保-停"電路、步進順控指令進行編程還是用置位復位指令進行編程。

??另外，還要注意在程序中使用了哪些功能指令，對程序中不太熟悉的指令，還要查閱相關資料。

??3. 梯形圖和語句表的分解

??由操作主令電路(如按鈕)開始，查找追蹤到主電路控制電器(如接觸器)動作，中間要經過許多編程元件及電路，查找起來比較困難。

??無論多么復雜的梯形圖和語句表，都是由一些基本單元構成的。按照主電路的構成情況，可首先利用逆讀溯源法，把梯形圖和語句表分解成與主電路所用電器(如電動機)相對應的若干個基本單元(基本環節)；然后再利用順讀跟蹤法，逐個環節加以分析；*后再利用順讀跟蹤法把各環節串接起來。

??將梯形圖分解成若干個基本單元，每一個基本單元可以是梯形圖的一個梯級(包含一個輸出元件)或幾個梯級(包含幾個輸出元件)，而每個基本單元相當于"繼電器-接觸器"控制電路的一個分支電路。

??(1)按鈕、行程開關、轉換開關的配置情況及其作用。在PLC的I/O接線圖中有許多行程開關和轉換開關，以及壓力繼電器、溫度繼電器等。這些電器元件沒有吸引線圈，它們觸點的動作是依靠外力或其他因素實現的，因此必須先找到引起這些觸點動作的外力或因素。其中行程開關由機械聯動機構來觸壓或松開，而轉換開關一般由手工操作。這樣，使這些行程開關、轉換開關的觸點，在設備運行過程中便處于不同的工作狀態，即觸點的閉合、斷開情況不同，以滿足不同的控制要求，這是看圖過程中的一個關鍵。

??這些行程開關、轉換開關觸點的不同工作狀態，單憑看電路圖有時難以描清楚，必須結合設備說明書、電器元件明細表，明確該行程開關、轉換開關的用途；操縱行程開關的機械聯動機構；觸點在不同的閉合或斷開狀態下，電路的工作狀態等。

??(2) 采用逆讀溯源法將多負載(如多電動機電路)分解為單負載(如單電動機)電路。根據主電路中控制負載的電器主觸點文字符號，在PLC的L/O接線圖中找出控制該負載的接觸器線圈的輸出繼電器，再在梯形圖和語句表中找出控制該輸出繼電器的線圈及其相關電路，這就是控制該負載的局部電路。

??在梯形圖和語句表中，很容易找到該輸出繼電器的線圈電路及其得電、失電條件，但引起該線圈得電、失電的電路及其相關電路有時就不太容易找到，可采用逆讀溯源法去尋找。

??1) 在輸出繼電器線圈電路中串、并聯的其他編程元件觸點，這些觸點的閉合、斷開就是該輸出繼電器得電、失電的條件。

??2) 由這些觸點再找出它們的線圈電路及其相關電路，在這些線圈電路中還會有其他接觸器、繼電器的觸點。

??3) 如此找下去，直到找到輸入繼電器(主令電器)為止。

??值得注意的是，當某編程元件得電吸合或失電釋放后，應該把該編程元件的所有觸點所帶動的前后級編程元件的作用狀態全部找出，不得遺漏。

??找出某編程元件在其他電路中的動合觸點、動斷觸點，這些觸點為其他編程元件的得電、失電提供條件或者為互鎖、連鎖提供條件、引起其他電器元件動作，驅動執行電器。

??(3) 將單負載電路的進一步分解?？刂茊呜撦d的局部電路可能仍然很復雜，還需要進一步分解，直至分解為基本單元電路。

??(4) 分解電路的注意事項。

??1) 電動機主軸連接有速度繼電器，則表明該電動機按速度控制原則組成反接制動電路。

??2) 若電動機主電路中接有整流器，表明該電動機采用能耗制動停車電路。

??4. 集零為整，綜合分析

??把基本單元電路串起來，采用順讀跟蹤法分析整個電路。綜合分析時應注意以下幾個方面：

??1) 分析PLC梯形圖和語句表的過程與PLC掃描用戶程序的過程一樣，從左到右、自上而下，按梯級或程序段的順序逐級分析。

??2) 值得指出的是，在程序的執行過程中，在同一周期內，前面的邏輯運算結果影響后面的觸點，即執行的程序用到前面的*新中間運算結果；但在同一周期內，后面的邏輯運算結果不影響前面的邏輯關系。該掃描周期內除輸入繼電器以外的所有內部繼電器的*終狀態(線圈導通與否、觸點通斷與否)，將影響下一個掃描周期各觸點的通與斷。

??3) 某編程元件得電，其所有動合觸點均閉合、動斷觸點均斷開。某編程元件失電，其所有已閉合的動合觸點均斷開(復位)，所有已斷開的動斷觸點均閉合(復位)；因此編程元件得電、失電后，要找出其所有的動合觸點、動斷觸點，分析其對相應編程元件的影響。

??4) 按鈕、行程開關、轉換開關閉合后，其相對應的輸入繼電器得電，該輸入繼電器的所有動合觸點均閉合，動斷觸點均斷開。

??再找出受該輸入繼電器動合觸點閉合、動斷觸點斷開影響的編程元件，并分析使這些編程元件產生什么動作，進而確定這些編程元件的功能。值得注意的是，這些編程元件有的可能立即得電動作，有的并不立即動作而只是為其得電動作做好準備。

??在“繼電器-接觸器”控制電路中，停止按鈕和熱繼電器均用動斷觸點，為了與“繼電器-接觸器”控制的控制關系相一致，在PLC梯形圖中，同樣也用動斷觸點，這樣一來，與輸入端相接的停止按鈕和熱繼電器觸點就必須用動合觸點。在識讀程序時必須注意這一點。

??5) “繼電器-接觸器”電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的功能用PLC內部的輔助繼電器和定時器來完成，它們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無關。

??6) 設置中間單元，在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點串并聯電路的控制，為了簡化電路，在梯形圖中可設置用該電路控制的輔助繼電器，輔助繼電器類似于“繼電器-接觸器”電路中的中間繼電器。

??7) 時間繼電器瞬動觸點的處理。除了延時動作的觸點外，時間繼電器還有在線圈得電或失電時馬上動作的瞬動觸點。對于有瞬動觸點的時間繼電器，可以在梯形圖中對應的定時器線圈兩端并聯輔助繼電器，后者的觸點相當于時間繼電器的瞬動觸點。

??8) 外部連鎖電路的設立。為了防止控制電動機正反轉的兩個接觸器同時動作、造成三相電源短路，除了在梯形圖中設置與它們對應的輸出繼電器線圈串聯的動斷觸點組成的軟互鎖電路外，還應在PLC外部設置硬互鎖電路。

??下面對現實生產中常用的幾種典型機床設備進行PLC技術改造的示范設計。