A: ——單芯線(xiàn)剝皮后直接壓入，多芯線(xiàn)用冷壓端子，不建議搪錫；

 

Q:【PLC的擴展模塊比較多時(shí)，公共端和供電端的接線(xiàn)是如何處理的，是通過(guò)每個(gè)PLC模塊上的端子直接并聯(lián)至下一個(gè)模塊上，還是接至端子上，在端子排上短接呢？】

 

A: ——我們在現場(chǎng)維護設備，希望供電電源在端子上分配短接后分別引入用戶(hù)點(diǎn)（用線(xiàn)號管或在端子上做好標記指明去處），這樣直觀(guān)明了，相互之間影響小，不希望從一點(diǎn)并到另一點(diǎn)，不希望一個(gè)端子下接兩根以上的線(xiàn)。對于電源端子排，喜歡使用帶保險的端子或端子上下之間可以斷開(kāi)連接的那種，查找短路故障時(shí)非常方便。

 

一. PLC內外部電路

 

1）外部電路接線(xiàn)

 

圖1是電動(dòng)機全壓起動(dòng)控制的接觸器電氣控制線(xiàn)路，控制邏輯由交流接觸器KM線(xiàn)圈、指示燈HL1、HL2、熱繼電器常閉觸頭FR、停止按鈕SB2、起動(dòng)按鈕SB1及接觸器常開(kāi)輔助觸頭KM通過(guò)導線(xiàn)連接實(shí)現。

 

合上QS后按下起動(dòng)按鈕SB1，則線(xiàn)圈KM通電并自鎖，接通指示燈HL1所在支路的輔助觸頭KM及主電路中的主觸頭， HL1亮、電動(dòng)機M起動(dòng)；按下停止按鈕SB2，則線(xiàn)圈KM斷電，指示燈HL1滅，M停轉。

 

圖1 電動(dòng)機全壓起動(dòng)電氣控制線(xiàn)路

 

圖2是采用SIEMENS的一款S7系列PLC實(shí)現電動(dòng)機全壓起動(dòng)控制的外部接線(xiàn)圖。主電路保持不變，熱繼電器常閉觸頭FR、停止按鈕SB2、起動(dòng)按鈕 SB1等作為PLC的輸入設備接在PLC的輸入接口上，而交流接觸器KM線(xiàn)圈、指示燈HL1、HL2等作為PLC的輸出設備接在PLC的輸出接口上。按制邏輯通過(guò)執行按照電動(dòng)機全壓控制要求編寫(xiě)并存入程序存儲器內的用戶(hù)程序實(shí)現。

 

圖2 電動(dòng)機全壓起動(dòng)PLC控制接線(xiàn)圖

 

a)主電路 b)I/O實(shí)際接線(xiàn)圖

 

2）建立內部I/O映像區

 

在PLC存儲器內開(kāi)辟了I/O映像存儲區，用于存放I/O信號的狀態(tài)，分別稱(chēng)為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器，此外PLC其它編程元件也有相對應的映像存儲器，稱(chēng)為元件映像寄存器。

 

I/O映像區的大小由PLC的系統程序確定，對于系統的每一個(gè)輸入點(diǎn)總有一個(gè)輸入映像區的某一位與之相對應，對于系統的每一個(gè)輸出點(diǎn)也都有輸出映像區的某一位與之相對應，且系統的輸入輸出點(diǎn)的編址號與I/O映像區的映像寄存器地址號也對應。

 

PLC工作時(shí)，將采集到的輸入信號狀態(tài)存放在輸入映像區對應的位上，運算結果存放到輸出映像區對應的位上，PLC在執行用戶(hù)程序時(shí)所需描述輸入繼電器的等效觸頭或輸出繼電器的等效觸頭、等效線(xiàn)圈狀態(tài)的數據取用于I/O映像區，而不直接與外部設備發(fā)生關(guān)系。

 

I/O映像區的建立使PLC工作時(shí)只和內存有關(guān)地址單元內所存的狀態(tài)數據發(fā)生關(guān)系，而系統輸出也只是給內存某一地址單元設定一個(gè)狀態(tài)數據。這樣不僅加快了程序執行速度，而且使控制系統與外界隔開(kāi)，提高了系統的抗干擾能力。

 

3）內部等效電路

 

圖3是PLC的內部等效電路，以其中的起動(dòng)按鈕SB1為例，其接入接口I0.0與輸入映像區的一個(gè)觸發(fā)器I0.0相連接，當SB1接通時(shí)，觸發(fā)器 I0.0就被觸發(fā)為“1”狀態(tài)，而這個(gè)“1”狀態(tài)可被用戶(hù)程序直接引用為I0.0觸頭的狀態(tài)，此時(shí)I0.0觸頭與SB1的通斷狀態(tài)相同，則SB1接通，I0.0觸頭狀態(tài)為“1”，反之SB1斷開(kāi)，I0.0觸頭狀態(tài)為“0”，由于I0.0觸發(fā)器功能與繼電器線(xiàn)圈相同且不用硬連接線(xiàn)，所以I0.0觸發(fā)器等效為PLC內部的一個(gè)I0.0軟繼電器線(xiàn)圈，直接引用I0.0線(xiàn)圈狀態(tài)的I0.0觸頭就等效為一個(gè)受I0.0線(xiàn)圈控制的常開(kāi)觸頭（或稱(chēng)為動(dòng)合觸頭）。

 

圖3 PLC內部等效電路

 

同理，停止按鈕SB2與PLC內部的一個(gè)軟繼電器線(xiàn)圈I0.1相連接，SB2閉合，I0.1線(xiàn)圈的狀態(tài)為“1”，反之為“0”，而繼電器線(xiàn)圈I0.1的狀態(tài)被用戶(hù)程序取反后引用為I0.1觸頭的狀態(tài)，所以I0.1等效為一個(gè)受I0.1線(xiàn)圈控制的常閉觸頭（或稱(chēng)動(dòng)斷觸頭）。而輸出觸頭Q0.0、Q0.1則是PLC內部繼電器的物理常開(kāi)觸頭，一旦閉合，外部相應的KM線(xiàn)圈、指示燈HL1就會(huì )接通。PLC輸出端有輸出電源用的公共接口COM。

 

二. PLC控制系統

 

用PLC實(shí)現電動(dòng)機全壓起動(dòng)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(xiàn)路。

 

1）PLC控制系統構成

 

圖4是電動(dòng)機全壓起動(dòng)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(gè)部分。

 

圖4 PLC控制系統基本構成框圖

 

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。外部輸入的控制信號經(jīng)PLC輸入到對應的一個(gè)輸入繼電器，輸入繼電器可提供任意多個(gè)常開(kāi)觸頭和常閉觸頭，供PLC內容控制電路編程使用。

 

輸出電路

 

輸出電路的作用是將PLC的輸出控制信號轉換為能夠驅動(dòng)KM線(xiàn)圈和HL1指示燈的信號。PLC內部控制電路中有許多輸出繼電器，每個(gè)輸出繼電器除了 PLC內部控制電路提供編程用的常開(kāi)觸頭和常閉觸頭外，還為輸出電路提供一個(gè)常開(kāi)觸頭與輸出端口相連，該觸頭稱(chēng)為內部硬觸頭，是一個(gè)內部物理常開(kāi)觸頭。通過(guò)該觸頭驅動(dòng)外部的KM線(xiàn)圈和HL1指示燈等負載，而KM線(xiàn)圈再通過(guò)主電路中KM主觸頭去控制電動(dòng)機M的起動(dòng)與停止。驅動(dòng)負載的電源由外電部電源提供，PLC的輸出端口中還有輸出電源用的COM公共端。

 

內部控制電路

 

內部控制電路由按照被控電動(dòng)機實(shí)際控制要求編寫(xiě)的用戶(hù)程序形成，其作用是按照用戶(hù)程序規定的邏輯關(guān)系，對輸入、輸出信號的狀態(tài)進(jìn)行計算、處理和判斷，然后得到相應的輸出控制信號，通過(guò)控制信號驅動(dòng)輸出設備：電動(dòng)機M、指示燈HL1等。

 

用戶(hù)程序通過(guò)個(gè)人計算機通信或編程器輸入等方式，把程序語(yǔ)句全部寫(xiě)到PLC的用戶(hù)程序存儲器中。用戶(hù)程序的修改只需通過(guò)編程器等設備改變存儲器中的某些語(yǔ)句，不會(huì )改變控制器內部接線(xiàn)，實(shí)現了控制的靈活性。

 

2）PLC控制梯形圖

 

梯形圖是一種將PLC內部等效成由許多內部繼電器的線(xiàn)圈、常開(kāi)觸頭、常閉觸頭或功能程序塊等組成的等效控制線(xiàn)路。圖5是PLC梯形圖常用的等效控制元件符號。

 

圖5 梯形圖常用等效控制元件符號

 

a)線(xiàn)圈 b)常開(kāi)觸頭 c)常閉觸頭

 

圖6是電動(dòng)機全壓起動(dòng)的PLC控制梯形圖，由FR常閉觸頭、SB2常閉按鈕、KM常開(kāi)輔助觸頭與SB1常開(kāi)按鈕的并聯(lián)單元、KM線(xiàn)圈等零件對應的等效控制元件符號串聯(lián)而成。電動(dòng)機全壓起動(dòng)控制梯形在形式上類(lèi)似于接觸器電氣控制線(xiàn)路圖，但也與電氣控制線(xiàn)路圖存在許多差異。

 

圖6 電動(dòng)機全壓起動(dòng)控制梯形圖

 

梯形圖中繼電器元件物理結構不同于電氣元件

 

PLC梯形圖中的線(xiàn)圈、觸頭只是功能上與電氣元件的線(xiàn)圈、觸頭等效。梯形圖中的線(xiàn)圈、觸頭在物理意義上只是輸入、輸出存儲器中的一個(gè)存儲位，與電氣元件的物理結構不同。

 

梯形圖中繼電器元件的通斷狀態(tài)不同于電氣元件

 

梯形圖中繼電器元件的通斷狀態(tài)與相應存儲位上的保存的數據相關(guān)，如果該存儲位的數據為“1”，則該元件處于“通”狀態(tài)，如果該位數據為“0”，則表示處于“斷”狀態(tài)。與電氣元件實(shí)際的通斷狀態(tài)不同。

 

梯形圖中繼電器元件狀態(tài)切換過(guò)程不同于電氣元件

 

梯形圖中繼電器元件的狀態(tài)切換只是PLC對存儲位的狀態(tài)數據的操作，如果PLC對常開(kāi)觸頭等效的存儲位數據賦值為“1”，就完成動(dòng)合操作過(guò)程，同樣如對常閉觸頭等效的存儲位數據賦值為“0”，就可完成動(dòng)斷操作過(guò)程，切換操作過(guò)程沒(méi)有時(shí)間延時(shí)。而電氣元件線(xiàn)圈、觸頭進(jìn)行動(dòng)合或動(dòng)斷切換時(shí)，必定有時(shí)間延時(shí)，且一般要經(jīng)過(guò)先斷開(kāi)后閉合的操作過(guò)程。

 

梯形圖中繼電器所屬觸頭數量與電氣元件不同

 

如果PLC 從輸入繼電器I0.0相應的存儲位中取出了位數據“0”，將之存入另一個(gè)存儲器中的一個(gè)存儲位，被存入的存儲位就成了受I0.0繼電器控制的一個(gè)常開(kāi)觸頭，被存入的數據為“0”；如在取出位數據“0”之后先進(jìn)行取反操作，再存入一個(gè)存儲器的一個(gè)存儲位，則該位存入的數據為“1”，該存儲位就成了受繼電器 I0.0控制的一個(gè)常閉觸頭。

 

只要PLC內部存儲器足夠多，這種位數據轉移操作就可無(wú)限次進(jìn)行，而每進(jìn)行一次操作，就可產(chǎn)生一個(gè)梯形圖中的繼電器觸頭，由此可見(jiàn)，梯形圖中繼電器觸頭原則上可以無(wú)限次反復使用。

 

但是PLC內部的線(xiàn)圈通常只能引用一次，如需重復使用同一地址編號的線(xiàn)圈應慎之又慎。與PLC不同的是電氣元件中觸頭數量是有限的。

 

梯形圖每一行畫(huà)法規則為從左母線(xiàn)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)觸頭和線(xiàn)圈（或功能方框），終止于右母線(xiàn)。一般并聯(lián)單元畫(huà)在每行的左側、輸出線(xiàn)圈則畫(huà)在右側，其余串聯(lián)元件畫(huà)在中間。