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電工圖轉換為PLC梯形圖的程序設計過程-樂鈞分享

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點擊次數:1526 更新時間:2016年06月23日15:41:02 打印此頁 關閉

探灵笔记后视角 www.vnjtl.icu plc程序設計,一般均采用直覺法,也就是說它植基于電路設計者本身之學習經驗,較為主觀及直接。須經歷一段瞎子摸象的嘗試錯誤(try and error)時期,對程序進行除錯之后才能符合所需功能或動作要求;因此設計出來的程序因人而異,除了原程序設計者之外,使用者或維修人員較不易理解其動作流程,亦即程序的可讀性較低。但程序設計其實有些許脈絡可循,只是坊間的書籍很少提及這一部份。以下姑且抱著野人獻曝的心情,以『三相感應電動機故障警報控制』電路為例,由傳統電工圖轉換為階梯圖的過程,淺談程序設計,相信爾后對于相關的回路轉換或程序設計,您或許可觸類旁通。
1. 傳統電工圖
已知的三相感應電動機故障警報控制電路,其傳統電工圖,如圖1所示。


圖1 三相感應電動機故障警報控制電路圖
2.動作說明
1. 電源正常時,僅綠燈gl亮,電動機不動作。
2. 按下啟動按鈕pb1,電磁接觸器mc動作,電動機立即運轉,指示燈rl亮,綠燈gl熄。
3. 按下停止按鈕pb2,電磁接觸器mc斷電,電動機停止運轉,指示燈rl熄,綠燈gl亮。
4. 電動機在運轉中,因過載或其它故障原因,致使積熱電驛th-ry動作,電動機停止運轉,蜂鳴器bz發出警報,指示燈rl熄,綠燈gl亮。
5. 按下按鈕開關pb3,蜂鳴器bz停止警報,白燈wl亮,綠燈gl亮,紅燈rl熄。
6. 故障排除后,按下積熱電驛th-ry復歸桿,則白燈wl熄,綠燈gl亮,紅燈rl熄,可以重新起動電動機。
3.i/o編碼
使用plc,就是以軟件程序來取代硬件配線。傳統電工圖當中,主電路是plc無法取代的;plc可以取代的部份,是控制電路。由傳統電工圖轉換為階梯圖的第一個步驟,就是i/o編碼,亦即將傳統電工圖中的輸入/輸出組件,先行確定其在plc中所擬對應之外部輸入/輸出端子編號,以及外部輸入組件接線方式是采用a/b接點,如表1所示。
(a):外部采a接點方式接線
(b):外部采b接點方式接線
4.plc外部接線圖
輸入/輸出組件經i/o編碼,并決定外部輸入組件是采用a/b接點接線方式后,plc外部接線圖如圖2所示。圖中所示為豐煒vigor-vb系列plc機種,采用npn接線,亦即24v端子與s/s端子并接。
圖2 plc外部接線圖


5. plc階梯圖
由傳統電工圖轉換為階梯圖之程序設計步驟如下:
(1) 將電工圖中控制電路直接轉成對應階梯圖。因為plc階梯圖中規定,接點在前,輸出線圈則必須位于回路的最后。故首先須重新繪制電工圖,將圖中接點與輸出線圈位置適度變更,以符合plc階梯圖的要求,重新繪制后的電工圖,如圖3所示。


圖3 重新繪制后的電工圖
(2) 以i/o編碼后的組件編號,取代電工圖中的輸入/輸出組件,此處要留意的是,th-ry的c-a接點及c-b接點要獨立出來,各自成為一個控制回路,如圖4所示。


圖4 i/o編碼后的的電工圖
(3)將圖4所示的電工圖,向左旋轉90°,之后再垂直翻轉(upside down),即可成為plc階梯圖,但因:
(1)y1、x0接點,
(2)輸出線圈y1和y2,不符合一般編程軟件格式,故須適度更正,如圖5右方所示。

8結束語
plc其研發目的在于取代以繼電器為主之順序控制,亦即使用軟件程序以取代硬件配線,因此只要改變其軟件程序即可改變其控制的順序,而輕易的達成控制上之不同需求。一般的plc系以傳統繼電器控制回路為基礎發展而來,并將繼電器的接點和線圈予以符號化,當轉換成一般的階梯圖或指令之后,即可實現其控制。但如此所完成的控制回路,是基于電路設計者本身之學習經驗,較為主觀及直接,一般使用者往往不易理解其動作流程,亦即程序的可讀性較低。

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