2.2 电动机星三角减压起动案例

2.2.1 控制要求

合上总断路器QF，按下起动按钮SB2，接触器KM1、KM3接通，电动机星形联结进行减压起动；过一段时间后，时间继电器KT动作，接触器KM3断开，KM2接通，电动机进入三角形联结状态；按下停止按钮SB1，电动机停止运行，其电路如图2-12所示。

2.2.2 方法解析

涉及将传统的继电器控制改为PLC控制的问题，多采用翻译设计法。

1.翻译设计法简介

PLC使用与继电器电路极为相似的语言，如果将继电器控制改为PLC控制，根据继电器电路图设计梯形图是一条捷径。因为原有的继电器控制系统经长期的使用和考验，已有一套自己的完整方案，同时由于继电器电路图与梯形图有很多相似之处，因此可以将经过验证的继电器电路直接转换为梯形图，这种方法被称为翻译设计法。

继电器控制电路符号与梯形图电路符号对应情况，见表2-1。

2.设计步骤

1）了解原系统的工艺要求，熟悉继电器电路图。

2）确定PLC的输入信号和输出负载，以及与它们对应的梯形图中的输入位和输出位的地址，画出PLC外部接线图。

3）将继电器电路图中的时间继电器、中间继电器用PLC的辅助继电器、定时器代替，并赋予它们相应的地址，这样就建立了继电器电路元件与梯形图编程元件的对应关系。

4）根据上述关系，画出全部梯形图，并予以简化和修改。

3.使用翻译法的几点注意事项

（1）应遵守梯形图的语法规则

在继电器电路中触点可以在线圈的左边，也可以在线圈的右边，但在梯形图中，线圈必须在最右边，如图2-13所示。

（2）设置中间单元

在梯形图中，若多个线圈受某一触点串、并联电路控制，为了简化电路，可设置辅助继电器作为中间编程元件，如图2-14所示。

（3）尽量减少I/O点数

PLC的价格与I/O点数有关，减少I/O点数可以降低成本。减少I/O点数的具体措施如下：

1）几个常闭串联或常开并联的触点可合并后与PLC相连，只占一个输入点；如图2-15所示。

2）利用单只按钮实现起停电路，既可节省PLC的I/O点数，又可减少按钮和接线。

3）系统某些输入信号功能简单、涉及面窄，没有必要作为PLC的输入，可将其设置在PLC外部硬件电路中，如热继电器的常闭触点FR等，如图2-16所示。

4）通断状态完全相同的两个负载，可将其并联后共用一个输出点，如图2-16中的KA3和HR。

（4）设立连锁电路

为了防止接触器相间短路，可以在软件和硬件上设置互锁电路，如图2-17所示。

（5）外部负载额定电压

PLC的输出模块（如继电器输出模块）只能驱动额定电压最高为AC220V的负载，若原系统中的接触器线圈为AC380V，应将其改成线圈为AC220V的接触器或者设置中间继电器。

2.2.3 编程实现

第一步：根据控制要求，对输入/输出进行I/O分配，见表2-2。

第二步：绘制接线图，如图2-18所示。

第三步：设计梯形图程序。梯形图电路是在继电器电路的基础上演绎过来的，因此根据继电器电路设计梯形图电路是一条捷径。将继电器控制电路的元件用梯形图编程元件逐一替换，草图如图2-19所示。由于草图程序可读性不高，因此将其简化和修改，整理结果如图2-20所示。

第四步：进行功能分析。按下起动按钮SB2，常开触点I0.1闭合，线圈Q0.0、M0.0得电且对应的常开触点闭合，因此线圈Q0.2得电且定时器T37开始定时，定时时间到，线圈Q0.2断开Q0.1得电并自锁，Q0.1对应的常闭触点断开，定时器停止定时；当软线圈Q0.0，Q0.2闭合时，接触器KM1、KM3接通，电动机为星接；当软线圈Q0.0，Q0.1闭合时，接触器KM1、KM2接通，电动机为角接。