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如何轻松识读PLC电路

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：PLC电路是指采用PLC作为核心部件的电气控制电路。该类电路的主要特征是通过PLC控制的突出优势，实现电路可靠、优良的控制功能。图8-1所示为继电器控制方式和PLC控制方式的电路比较示意图。图8-2所示为几种不同品牌PLC的实物外形。作为专门为工业生产过程提供自动化控制的控制装置，PLC采用了全新的控制理念。图8-5 典型PLC电路的结构示意图通过了解不难看出，PLC电路的最大特点就是结

PLC电路是指采用PLC作为核心部件的电气控制电路。该类电路的主要特征是通过PLC控制的突出优势，实现电路可靠、优良的控制功能。

1.PLC和PLC电路

PLC是Programmab leLogic Controller的英文缩写，其含义为可编程序逻辑控制器，是一种数字处理和控制系统，专为工业环境应用而设计，用于控制机械的生产过程，代替继电器实现逻辑控制。

图8-1所示为继电器控制方式和PLC控制方式的电路比较示意图。

在传统的工业控制电路是以继电器（接触器）控制占主导地位，具有结构简单、价格低廉、容易操作等优点，但同时具有适应性差的缺点，也就是说一旦工艺发生变化，就必须重新设计电路，并改变硬件结构。而且整个控制系统的体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性也比较差。只适用于工作模式固定，控制逻辑简单的场合。

为了避免上述控制系统中的不足，提高产品质量、增强竞争力，在控制系统中采用了PLC。

由此可知，PLC的主要功能即实现自动化控制，简化控制系统，而且在改变控制方式和效果时不需要改动电气部件的物理连接线路，只需要重新编写PLC内部的程序即可。

图8-2所示为几种不同品牌PLC的实物外形。

作为专门为工业生产过程提供自动化控制的控制装置，PLC采用了全新的控制理念。如图8-3所示。PLC通过其强大的输入、输出接口能力与工业控制系统中的各种部件相连，如输入、输出的控制部件、显示部件和功能部件（如控制按键、继电器、传感器、电动机、指示灯等）。

图8-1 继电器控制方式和PLC控制方式的电路比较示意图

图8-2 几种不同品牌PLC的实物外形

然后，通过编程器编写控制程序（由PLC语句组成），将控制程序存入PLC中的存储器并在微处理器的作用下执行逻辑运算、顺序控制、计数等操作指令。这些指令会以数字信号（或模拟信号）的形式送到输入、输出端，从而控制输入、输出端接口上连接的设备，协同完成生产过程。

图8-3 PLC的功能框图

图8-4所示为典型PLC电路的系统模型。

图8-4 典型PLC电路的系统模型

图8-5所示为典型PLC电路的结构示意图。

由图8-5可以看到，各种操作部件用于为该控制系统输入各种人工指令，包括各种按钮开关、传感器件等；控制部件主要包括总电源开关（总断路器）、PLC、接触器、过热保护继电器等，用于输出控制指令和执行相应动作；电动机是将系统电能转换为机械能的输出部件，其执行的各种动作是该控制系统实现的最终目的。

图8-5 典型PLC电路的结构示意图

【注意】

通过了解不难看出，PLC电路的最大特点就是结构简单，除了一些直接与电动机关联的电气部件外，几乎所有的指令部件（按钮等）都直接与PLC连接，复杂的指令关系则由PLC内部的程序实现，因此，对于这种电路，学习识图时，掌握PLC程序的编程和识读是十分关键的环节。

2.根据电路图还原PLC电路连接关系

在识读PLC电路时，首先要了解PLC电路的结构组成，找到电路中各主要功能部件，然后，根据电路中各功能部件的连接关系，结合其各自的功能特点，理清信号处理过程，下面，我们以一个典型的PLC控制电路为例。

图8-6所示为一个简单的PLC控制电路，可以看到，该电路主要是由断路器（QF）、PLC、按钮开关（SB1、SB2）、交流接触器KM、指示灯HL1、HL2等构成的。

为了让大家能够更加形象地理解PLC电路的结构特点，我们根据各主要部件的连接方法还原出PLC电路各功能部件的连接关系示意图，如图8-7所示。从该实物连接关系图中，我们可以清楚地理顺电路的控制过程。其中指令部件与PLC输入接口连接，执行部件与PLC输出接口连接，电动机与直接控制部件连接即可。

3.根据PLC梯形图分析PLC电路的控制过程

搞清了PLC电路的连接关系，便可以将电路中各外部电气部件与PLC内部梯形图（程序）结合起来完成对PLC电路控制过程的识读分析。

（1）PLC控制系统的起动过程

合上电源总开关QF，接通三相电源。PLC内的输出继电器Y2线圈得电，控制外接停机指示灯HL2点亮。

按下起动按钮SB1，将PLC内的输入继电器触点X1调至“1”，即该触点闭合。

X1闭合，输出继电器线圈Y0得电，常开自锁触点Y0闭合自锁；控制Y1的常开触点Y0闭合，输出继电器线圈Y1得电；常闭触点Y0断开，输出继电器线圈Y2失电。

输出继电器线圈Y0得电，控制PLC外接交流接触器KM线圈得电，常开主触点KM-1闭合，三相交流电动机接通三相电源起动运转。

输出继电器线圈Y1得电，控制PLC外接运行指示灯HL1点亮。

输出继电器线圈Y2失电，控制PLC外接停机指示灯HL2熄灭。

（2）PLC控制系统的停机过程

按下停止按钮SB2，将PLC内的输入继电器触点X2调至“0”，即该触点断开。

X2断开，输出继电器线圈Y0失电，常开自锁触点Y0断开解除自锁；控制Y1的常开触点Y0断开，输出继电器线圈Y1失电；常闭触点Y0闭合，输出继电器线圈Y2得电。

输出继电器线圈Y0失电，使PLC外接交流接触器KM线圈失电，常开主触点KM-1断开，切断三相交流电动机的供电电源，三相交流电动机停止运转。

图8-6 简单的PLC控制电路

图8-7 PLC控制电路的实物连接关系

输出继电器线圈Y1失电，使PLC外接运行指示灯HL1熄灭。

输出继电器线圈Y2得电，使PLC外接停机指示灯HL2点亮。

根据上述电路关系分析，可以看到，PLC与相关的电气部件连接关系十分简单，

识读PLC电路的一个重要环节是对PLC内部的程序进行识读。