装备控制设计中有关PLC程序与电气原理图对接的探讨

刘双

（江海职业技术学院，江苏 扬州 225101）

装备控制设计中有关PLC程序与电气原理图对接的探讨

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

刘双

（江海职业技术学院，江苏 扬州 225101）

针对装备的控制设计，结合电气原理图与PLC程序控制上的一致性，对PLC程序设计方式及具体的编程，元器件采用、控制实现及调整上进行了一定程度的探讨。

PLC；编程；电气原理图

电气原理图是根据电气动作原理，采用国家标准规定的图形符号和文字符号绘制的，用来表示电气的工作原理，用于分析动作原理和排除故障。PLC程序设计主要是为了实现电气设备的动作要求。从控制层面而言，PLC控制程序与电气原理图存在一定的关联性。

1 PLC资源与电气原理图的元件器

电气原理图由各种常用的低压电气元件（如接触器、继电器、按钮、行程开关等）组成。这些低压电气元件按照输入、执行、输出的功能进行划分，恰好与PLC资源中的输入、内部资源、输出相对应，以图1定子串电阻降压起动控制为例。

低压电气元件中的主令电器，如开关、按钮等作为操作人员控制设备运转的元器件，与PLC资源中的输入资源X对应；低压电气元件中的接触器、继电器是控制动作的主体元件，接触器控制主电路通断，与PLC的输出继电器资源Y对应，继电器控制各种信号，与PLC的内部继电器M对应，具体如图2所示。在具体控制实现的参数调节上，计时器、计数器等都是在元器件上调整参数，但PLC的资源都是虚拟的元器件，相应的参数需要在程序编制的时候设定，如图2所示，K100表示T0定时器设定时间为10 s[1]。

图1 定子串电阻降压起动控制电路图

图2 对应图示

在电气原理图中，有必要的保护环节，如图1中的FU熔断器、FR热继电器分别作短路保护和过载保护用。在PLC的控制上，可编程序控制器有自身的保护措施，所以在编程设计时可以忽略保护环节的对应，但是诸如互锁等环节还是应予以设计的。

2 PLC的编程与电气原理图的控制电路

PLC的编程语言有梯形图、助记符和功能图三种，梯形图采用简易图形符号与线条，助记符采用特定的文字符号，功能图类似于常见的流程图的样式。从其特点来看，PLC的梯形图与电气原理图相似性更高。PLC梯形图在绘制的时候，也有其相应的原则，首先从回路而言，电气原理图按照从上至下的方式构成回路，而梯形图按照从左至右的方式构成回路，所以在梯形图的编程上，首先需要把电气原理图90°放倒，然后一个回路一个回路对应的绘制，结果如图3所示。绘制完的梯形图的变换无法实现，

可见，若是完全按照电气原理图进行对应的绘制，梯形图很可能有与软件不相容的错误或是过于冗长。也就是说，我们绘制的梯形图要进行必要的调整。

图3 电气控制电路图对应下的梯形图

3 PLC梯形图的调整及程序设计的优化

一般来说，梯形图在绘制的时候最好做到一个输出对应一个回路，这样显得简洁易懂，而且程序出错的可能低。在电气原理图设计中，我们习惯的把急停按钮设置在控制电路主干线上，且作为第一个元器件顺次往下连接，但是在PLC程序设计中，我们一般先考虑动作的逐步实现，最后才考虑停止，所以在PLC程序设计上我们的停止按钮一般装在启动模块和各个输出回路上。具体PLC梯形图的调整及优化如图4所示。

图4 PLC梯形图的调整及优化

PLC在程序设计中，一般先设计一个启动模块，来保证程序的持续运行；在动作出现变化的时候，可以在其间加入一个内部继电器M，实现动作的无误衔接；在需要脉冲或是间断时，引入特殊辅助继电器，可能极大的节省设计的设计，简化设计程序[2]。此外，我们还可以采用普通继电器控制技术所没有的逻辑运算指令等。

通过电气原理图与PLC程序设计的对接，可以使我们的编程变得简单而易于校正，可以通过基本电气控制回路的组合实现复杂的PLC程序设计的要求，方便我们对于装备中电气控制成本的核算及管理，并对电气控制工程提供一定的帮助。

[1] 周新楠，刘小刚.三菱PLC定时器设定值及应用[J].设备管理与维修，2008年第6期.

[2] 李珍.辅助继电器在三菱PLC用户程序中的应用研究[J].科技视界，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

刘双（1982-），男，硕士研究生，讲师，从事工作为教育教学研究、成套设备研制，研究方向为机械设计及理论、成套设备控制。

2015-11-08