用PLC實現電動機全壓起動電氣控制系統,其主電路基本保持不變,而用PLC替代電氣控制線路。
1、PLC控制系統構成
圖1是電動機全壓起動的PLC控制系統基本構成圖,可將之分成輸入電路、內部控制電路和輸出電路三個部分。
圖1 PLC控制系統基本構成框圖
a、輸入電路:輸入電路的作用是將輸入控制信號送入PLC,輸入設備為按鈕SB1、SB2及FR常閉觸頭。外部輸入控制信號通過可編程控制器輸入到相應的輸入繼電器,輸入繼電器可以為可編程控制器內容控制電路編程提供任意數量的常開觸點和常閉觸點。
b、輸出電路:輸出電路的功能是將可編程控制器的輸出控制信號轉換成能夠驅動KM線圈和HL1指示燈的信號。有許多輸出繼電器安裝在plc控制器內部的控制電路中。除了用于編程的常開觸點和常閉觸點之外,每個輸出繼電器還為輸出電路提供常開觸點,以連接輸出端口。這種觸點稱為內部硬觸點,是一種內部物理常開觸點。外部負載(如KM線圈和HL1指示燈)由該觸點驅動,KM線圈通過主電路中的KM主觸點控制電機M的啟動和停止。驅動負載的電源由外部電源提供,可編程控制器的輸出端口也有輸出電源的通訊公共端。
c、內部控制電路:內部控制電路由用戶根據被控電機的實際控制要求編寫的程序構成。其功能是根據用戶程序指定的邏輯關系,計算、處理和判斷輸入輸出信號的狀態,然后獲得相應的輸出控制信號,驅動輸出設備:電機M、指示燈HL1等。
用戶程序通過個人計算機通信或編程器輸入將所有程序語句寫入可編程邏輯控制器的用戶程序存儲器。用戶程序的修改只需要通過編程器等設備改變內存中的一些語句,不需要改變控制器的內部接線,從而實現了控制的靈活性。
2、PLC控制梯形圖
梯形圖是一種等效控制電路,由線圈、常開觸點、常閉觸點或許多內部繼電器的功能塊組成。圖5是可編程邏輯控制器梯形圖的通用等效控制元件符號。
圖2梯形圖常用等效控制元件符號
a)線圈 b)常開觸頭 c)常閉觸頭
圖3是電機全電壓起動的plc控制梯形圖,由fr恒閉接觸等效控制元件符號、sb2恒閉按鈕、km恒開輔助接觸和sb1恒開按鈕、km線圈等組成。
圖3電動機全壓起動控制梯形圖
梯形圖中繼電器元件的物理構造與電子元件不同
可編程邏輯控制器梯形圖中的線圈和觸點在功能上等同于電氣元件的線圈和觸點。梯形圖中的線圈和觸點只是物理意義上的輸入輸出存儲器中的一個存儲位,不同于電氣元件的物理結構。
梯形圖中繼電器元件的開關狀態不同于電子元件的開關狀態
梯形圖中繼電器元件的斷開狀態與存儲在相應存儲位中的數據有關。如果存儲位數據為1,則元件是開放的,如果該位數據為0,則意味著斷開,這與電氣元件的實際開關狀態不同。
梯形圖中繼電器件的狀態切換過程不同于電器件的狀態切換過程
梯形圖繼電器電氣元件的狀態開關只是plc存儲位狀態數據的操作。如果plc將等效存儲位數據指定為1,則可以完成動態操作。如果恒定閉合觸點的等效存儲位數據被指定為0,則可以完成動態操作過程,并且在切換過程中沒有時間延遲。當電氣元件的線圈和接觸線圈接通或斷開時,必須有一個時間延遲。
梯形圖中屬于繼電器的觸點數量不同于電氣元件的觸點數量
當可程序設計師邏輯控制支重輪從輸入繼電器I0.0的對應的存儲二進制位取出二進制位數據"0"并存儲到其他存儲器的存儲二進制位時,則存儲的存儲位成為由I0.0繼電器控制的常開觸點,且存儲的數據為“0”;如果位數據“0”被取出,然后被反相并存儲在存儲器的存儲位中,則存儲在該位中的數據是“1”,并且該存儲位成為由繼電器I0.0控制的常閉觸點
只要plc內存足夠,這個位數據傳輸操作就可以無限期地進行,而且每次操作,都可以在繼電器接觸中產生梯形圖,使梯形圖繼電器接觸可以無限期地使用。
但是,可編程邏輯控制器內部的線圈只能引用一次,所以如果您需要重復使用具有相同地址號的線圈,請務必小心。與可編程邏輯控制器不同,電氣元件中的觸點數量是有限的。
梯形圖每一行的繪制規則從左總線開始,經過觸點和線圈(或功能塊),在右總線結束。通常,平行單元畫在每行的左側,輸出線圈畫在右側,其他串聯元件畫在中間。