PLC控制柜体结构及常见控制原理图
1.根据图纸接线并不过分。首先,在接线之前,我们必须仔细阅读图纸,充分理解设计师的意图,而不是根据个人所谓的丰富经验接线。如果发现不明或矛盾,应联系设计师确认一段时间,直至接线施工正确。
2.接线顺序要清晰,流程简单,可检查。这个在实践中能做的很少,基本都是线头连接,盒子盖好。
3、多多学习接线技巧,善于灵活运用专-业工具。例如:
Q:【我们在做plc柜子里,接线板和接线端子很多,处理不好会有松动、毛刺等现象,是直接剥线皮压入,还是用插针,还是粘锡。
A: ——单芯线剥皮后直接压入,多芯线采用冷压端子,不建议搪锡;
Q:【PLC当扩展模块较多时,如何处理公共端和供电端的接线?PLC模块上的端子直接并联到下一个模块,还是连接到端子,在端子排上短接?
A: ——我们在现场维护设备,希望供电电源在终端上分配短连接后引入用户点(用线号管或标记终端上的位置),直观清晰,相互影响小,不想从一点到另一点,不想在终端下连接两条以上的线。对于电源端子排,喜欢使用保险端子或端子之间的断开连接,非常方便找到短路故障。
01PLC内外部电路
1外部电路接线图1是电机全压启动控制的接触器电气控制线,交流接触器控制逻辑KM线圈,指示灯HL1、HL2.热继电器常闭触点FR、停止按钮SB2、起动按钮SB1.常开接触器辅助触点KM通过导线连接实现。
合上QS按下启动按钮SB1,则线圈KM通电自锁,连接指示灯HL1所在支路的辅助触点KM主电路中的主触头, HL1.电机M启动;按停止按钮;SB2,则线圈KM断电,指示灯HL1灭,M停转。
图1 电机全压启动电气控制线路
图2是采用SIEMENS的一款S7系列PLC实现电动机全压起动控制的外部接线图。主电路保持不变,热继电器经常关闭触点FR、停止按钮SB2、起动按钮 SB1等作为PLC输入设备连接PLC在交流接触器的输入接口上KM线圈,指示灯HL1、HL2等作为PLC输出设备连接PLC在输出接口上。通过执行按电机全压控制要求编写并存储在程序存储器中的用户程序来实现按制逻辑。
图2 电机全压启动PLC控制接线图
a)主电路 b)I/O实际接线图
2建立内部I/O映像区在PLC开放式存储器I/O图像存储区用于存储I/O此外,信号状态分别称为输入图像寄存器和输出图像寄存器PLC其它编程元件也有相应的图像存储器,称为元件图像存储器。
I/O图像区的大小由PLC系统程序确定,系统的每个输入点总是有一个输入图像区对应,系统的每个输出点也有一个输出图像区对应,系统输入输出点的编号和地址号I/O图像区的图像寄存器地址号也对应。
PLC工作时,将收集到的输入信号状态存储在输入图像区对应的位置,并将操作结果存储在输出图像区对应的位置,PLC在执行用户程序时,需要描述输入继电器等效接触或输出继电器等效接触和等效线圈状态的数据I/O图像区与外部设备没有直接关系。
I/O建立图像区PLC只与存储相关地址单元中存储的状态数据有关,系统输出只为存储的某个地址单元设置状态数据。这不仅加快了程序执行速度,而且将控制系统与外部世界分开,提高了系统的抗干扰能力。
3内部等效电路图3PLC内部等效电路,起动按钮SB例如,它的接入接口I0.0与输入图像区的触发器I0.0相连接,当SB接通时,触发器 I0.0被触发为1状态,用户程序可以直接引用1状态I0.此时0触头状态I0.0触头与SB如果1的通断状态相同,SB1接通,I0.0触点状态为1SB1断开,I0.0触点状态为0I0.0触发器功能与继电器线圈相同,无硬连接线I0.0触发器等效PLC内部的一个I0.0直接引用软继电器线圈I0.0线圈状态的I0.触点等效为0I0.常开触头(或动合触头)由0线圈控制。
图3 PLC内部等效电路
同样,停止按钮SB2与PLC软继电器线圈内部I0.1相连接,SB2闭合,I0.1线圈的状态是1,而继电器线圈则是0I0.用户程序取反后引用1状态I0.接触状态,所以I0.等效为一种受I0.常闭触头(或称动断触头)由线圈控制。而输出触头Q0.0、Q0.1则是PLC内部继电器的物理经常打开关闭,外部就会相应KM线圈、指示灯HL1就会接通。PLC输出端有输出电源的公共接口COM。
03PLC控制系统用PLC实现电机全压启动电气控制系统,其主电路基本不变PLC更换电气控制线。
1PLC控制系统组成图4为电机全压启动PLC控制系统基本构成图,可将之分成输入电路、内部控制电路和输出电路三个部分。
图4 PLC控制系统基本构成框图
输入电路
输入电路的功能是将输入控制信号输入PLC,按钮是输入设备SB1、SB2及FR常闭触头。外部输入的控制信号经PLC输入相应的输入继电器,输入继电器可提供多个常开触点和常闭触点PLC使用内容控制电路编程。
输出电路
输出电路的作用是将PLC输出控制信号转换为驱动KM线圈和HL指示灯信号。PLC除了每个输出继电器,内部控制电路中还有许多输出继电器 PLC除了内部控制电路提供编程常开触点和常闭触点外,还为输出电路提供常开触点连接到输出端口,称为内部硬触点和内部物理常开触点。外部由触点驱动KM线圈和HL1.指示灯等负载KM线圈通过主电路KM主触点控制电机M的启动和停止。外电部电源提供驱动负载的电源,PLC输出端口中还有输出电源COM公共端。
内部控制电路
内部控制电路由根据被控电机实际控制要求编写的用户程序形成。其功能是计算、处理和判断输入和输出信号的状态,然后通过控制信号获得相应的输出控制信号驱动输出设备:电机M、指示灯HL1等。
用户程序通过个人计算机通信或编程器输入将所有程序语句写入PLC的用户程序存储器中。用户程序的修改只需通过编程器等设备改变存储器中的某些语句,不会改变控制器内部接线,实现了控制的灵活性。
2PLC梯形图梯形图的控制是PLC由许多内部继电器线圈、常开触头、常闭触头或功能程序块或功能程序块组成。PLC梯形图中常用的等效控制元件符号。
图5 梯形图常用等效控制元件符号
a)线圈 b)常开触头 c)常闭触头
图6由电机全压启动。PLC控制梯形图,由FR常闭触头、SB2常闭按钮、KM常开辅助触头和SB并联单元常开按钮,KM线圈等部件对应的等效控制元件符号串联而成。电机全压启动控制梯形式上与接触器电气控制线路图相似,但也与电气控制线路图不同。
图6 电机全压起动控制梯形图
梯形图中继电器元件的物理结构与电气元件不同
PLC梯形图中的线圈和触点仅在功能上等同于电气元件的线圈和触点。梯形图中的线圈和触点只是物理意义上输入和输出存储器中的存储位置,不同于电气元件的物理结构。
梯形图中继电器元件的通断状态与电气元件不同
梯形图中继电器元件的连接状态与相应存储位置上存储的数据有关。如果存储位置的数据为1,则该元件处于连接状态,如果数据为0,则表示为断裂状态。不同于电气元件的实际连接状态。
梯形图中继电器元件的状态切换过程与电气元件不同
梯形图中继电器元件的状态切换只是PLC如果操作存储位的状态数据,PLC将常开触头等效的存储位数据赋值为1,即可完成动合操作过程。同样,如果将常闭触头等效的存储位数据赋值为0,则可完成动断操作过程,切换操作过程无时间延迟。当电气元件线圈和触点移动关闭或移动关闭时,必须有时间延迟,通常需要先断开后关闭。
梯形图中继电器的触点数与电气元件不同
如果PLC 从输入继电器I0.在相应的存储位中取出位数据0,并将其存储在另一个存储位中,存储位成为接收位I0.0继电器控制的常开触点,存储的数据为0;如果在取出位数据0后进行反向操作,然后存储存储位,则存储的数据为1,存储位成为受继电器 I0.0控制常闭触头。
只要PLC内部存储器足够多,这种位数据转移操作可以无限期进行,每次操作都可以在梯形图中产生继电器触点。因此,梯形图中的继电器触点原则上可以无限期地重复使用。
但是PLC内果需要重复使用相同地址号的线圈,内部线圈通常只能引用一次。PLC不同的是,电气元件中的触点数量有限。
梯形图每行绘制规则从左母线开始,通过触摸和线圈(或功能框)终止到右母线。一般来说,并联单元绘制在每行左侧,输出线圈绘制在右侧,其他串联元件绘制在中间。