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继电器电路图

一、基本方法和步骤

  1、了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。

  2、确定PLC的输入信号和输出负载，画出PLC的外部接线图。

  3、确定与继电器电路图中的中间继电器和时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器和定时器的元件号。

  4、根据上述对应关系画出梯形图。

二、设计注意事项

    1、应遵守梯形图语言中的语法规定

    2、设置中间单元在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制，为简化电路，在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器，类似于继电器电路中的中间继电器。

    3、分离交织在一起的电路

    设计梯形图时以线圈为单位，分别考虑继电器电路图中每个线圈受到那些触点和电路的控制，然后画出相应的等效梯形图电路。

    4、常闭触点提供的输入信号的处理

    设计输入电路时，应尽量采用常开触点，如果只能用常闭触点，梯形图中对应触点的常开/常闭类型应与继电器电路相反。

    5、时间继电器的瞬动触点的处理

对于有瞬动触点的时间继电器，可以在梯形图中对应的定时器的线圈两端并联辅助继电器，后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。

6、断电延时的时间继电器的处理

用通电后延时的定时器来实现断电延时功能。

7、外部联锁电路的设计

在梯形图中设置对应的输出继电器的线圈串联的常闭触点组成的软件互锁外，还应在PLC外部设置硬件互锁电路。

热继电器过载信号的处理

    1)自动复位型热继电器，其触点提供的过载信号必须通过输入电路提供给PLC，用梯形图实现过载保护;

    2)手动复位型热继电器，其常闭触点可以在PLC的输出电路中与控制电机的交流接触器的线圈串联。

9、尽量减少PLC的输入信号和输出信号

10、注意PLC输出模块的驱动能力能否满足外部负载的要求。

PLC一般只能驱动额定电压在AC220V以下的负载线圈电压为380V的，应将线圈换成220V的，或者在PLC如果系统原来的交流接触器的外部设置中间继电器。

矢量控制具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量（励磁电流）和产生转矩的电流分量（转矩电流）分别加以控制，采用西门子plc并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。  矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的
　　　　基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U/f＝恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用西门子变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。
　　
　　无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现MT6100IV5的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用西门子变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。
　　
　　采用矢量控制方式的通用西门子变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用西门子变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用西门子变频器需要使用速度传感器和编码器，并需使用厂商指定的变频器专用电动机进行控制，否则难以达到理想的控制效果。目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。除了上述的无传感器矢量控制和转矩矢量控制等，可提高异步电动机转矩控制性能的技术外，目前的西门子plc的新技术还包括异步电动机控制常数的调节及与机械系统匹配的适应性控制等，以提高异步电动机应用性能的技术。为了防止异步电动机转速偏差以及在低速区域获得较理想的平滑转速，应用大规模集成电路并采用专用数字式自动电压调整（AVR）控制技术的控制方式，已实用化并取得良好的效果。

将继电器控制电路直接转换为具有相同功能的PLC的外部硬件接线图和梯形图。

  特点:一般不需要更改控制面板，保持系统原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。

例:用继电器控制线路移植法设计某摇臂钻床的PLC外部硬件接线图和梯形图。

  摇臂钻床的继电器控制电路

主轴电动机一一接触器KM1控制;

摇臂升降电动机一一接触器KM2, KM3控制;

松开、夹紧(立拄、主轴箱)电动机一一KM4, KM5控制