plc控制系统基本构成框图及接线图解，PLC控制系统基本构成框图及接线

很多朋友对plc控制系统基本构成框图及接线图解，PLC控制系统基本构成框图及接线不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

1、按图接线。毫不夸张地说，这是最高规则。首先，接线前一定要仔细阅读图纸，充分理解设计者的意图，而不是凭个人所谓丰富的经验来接线。如果发现任何不清楚的地方或矛盾的地方，应尽快联系设计师确认，直至一切无误。布线施工。

2、接线顺序应清晰，过程简单、可检查。在实践中对此几乎无能为力。基本上，线已连接，盒子已关闭。

3、多学习布线技巧，善于灵活使用专业工具。例如：

问：我们在制作PLC机柜时，有很多接线板和端子。如果处理不当，会出现松动、毛刺等现象。是直接剥掉线皮压进去，还是用别针压进去，或者粘锡。

答：单芯线剥皮直接压入，多芯线采用冷压端子。不建议镀锡；

问：当PLC扩展模块较多时，公共端与电源端的连接如何处理？是通过每个PLC模块上的端子直接并联到下一个模块，还是连接到端子上并在端子排上短接？

答：我们在现场维护设备。我们希望在端子上进行短路分配后将电源分配到用户点（使用线管或端子上的标记来指示去向）。这样会直观、清晰，相互之间影响很小。我们不希望从一点到另一点，您不希望超过两根电线连接到一个端子。对于电源端子排，我喜欢使用带保险的端子或者上下端子之间可以断开的那种，这样在查找短路故障时非常方便。

01 PLC内部及外部电路

1、外部电路接线图1为电机全压启动控制的接触器电气控制电路。控制逻辑由交流接触器KM线圈、指示灯HL1、HL2、热继电器常闭触点FR、停止按钮SB2、启动按钮SB1与接触器常开辅助触点KM通过电线。合上QS并按下启动按钮SB1后，线圈KM得电并自锁，指示灯HL1所在支路的辅助触头KM与主电路中的主触头接通。 HL1亮，电机M启动；按停止。按动按钮SB2，线圈KM断电，指示灯HL1熄灭，M停止转动。

图1 电机全压启动电气控制电路图2是采用西门子S7系列PLC实现电机全压启动控制的外部接线图。主电路不变，热继电器常闭触点FR、停止按钮SB2、启动按钮SB1等连接到PLC的输入接口作为PLC的输入设备，而交流接触器KM线圈、指示灯HL1、HL2等连接到PLC的输出接口，作为PLC的输出设备。控制逻辑是通过执行根据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的。

图2 电机全压启动PLC控制接线图

2. 建立内部I/O 映像区。 PLC内存中开辟了一个I/O图像存储区，用于存储I/O信号的状态。它们分别称为输入图像寄存器和输出图像寄存器。另外，其他PLC编程元件也有相应的映像存储器，称为元件映像寄存器。 I/O映像区的大小由PLC系统程序决定。对于系统的每个输入点，在输入图像区域中总是有一个对应的位。对于系统的每个输出点，还有一个输出图像区域。某一位与其相对应，系统输入输出点的地址号也对应于I/O映像区的映像寄存器地址号。

PLC工作时，将采集到的输入信号状态存储在输入映像区的相应位中，运算结果存储在输出映像区的相应位中。 PLC执行用户程序时，需要描述输入继电器的等效触点或输出继电器的等效触点和等效线圈状态的数据取自I/O映像区，与PLC没有直接关系。外部设备。 I/O映像区的建立，使得PLC只能根据存储器的相关地址单元中存储的状态数据进行工作，系统输出也只是为存储器的某个地址单元设置一个状态数据。这样不仅加快了程序执行速度，而且将控制系统与外界隔离，提高了系统的抗干扰能力。

3、内部等效电路图3是PLC的内部等效电路。以启动按钮SB1为例，其访问接口I0.0连接到输入图像区域中的触发器I0.0。当SB1打开时，触发器I0.0被触发到“1”状态，并且这个“1”状态可以被用户程序直接引用作为I0.0触点的状态。此时I0.0触点的通断状态与SB1相同。则SB1导通，I0.0触点状态为“1”；否则，SB1 关闭，I0.0 触点状态为“0”；由于I0.0触发功能与继电器线圈相同，不需要硬接线，因此I0.0触发相当于PLC内部的I0.0软继电器线圈。直接引用I0.0线圈状态的I0.0触点相当于由I0.0线圈控制的常开触点（或称为动触点）。

图3 PLC内部等效电路

同理，停止按钮SB2与PLC内部的软继电器线圈I0.1相连。当SB2闭合时，I0.1线圈的状态为“1”，否则为“0”，继电器线圈I0.1的状态由用户改变。程序反转后，引用为I0.1触点的状态，因此I0.1相当于I0.1线圈控制的常闭触点（或动触点）。输出触点Q0.0和Q0.1是PLC内部继电器的物理常开触点。一旦闭合，相应的外接KM线圈和指示灯HL1就会亮起。 PLC输出端子有公共接口COM，用于输出电源。

02 PLC控制系统

采用PLC实现电机全压启动的电气控制系统。其主电路基本不变，采用PLC代替电气控制电路。 1、PLC控制系统组成图4是电机全压启动的PLC控制系统的基本组成图。它可分为三部分：输入电路、内部控制电路和输出电路。

图4 PLC控制系统基本框图

输入电路输入电路的作用是将输入控制信号发送给PLC。输入设备为按钮SB1、SB2和FR常闭触点。外部输入控制信号通过PLC输入到相应的输入继电器。输入继电器可以提供任意数量的常开触点和常闭触点，用于PLC内容控制电路编程。输出电路输出电路的作用是将PLC的输出控制信号转换成可以驱动KM线圈和HL1指示灯的信号。 PLC内部控制电路中有很多输出继电器。每个输出继电器除了由PLC内部控制电路提供用于编程的常开触点和常闭触点外，还为与输出端口连接的输出电路提供常开触点。该触点称为内部硬触点，是内部物理常开触点。通过该触点驱动外部KM线圈和HL1指示灯，KM线圈通过主电路中的KM主触点控制电机M的启动和停止。驱动负载的电源由外部电源提供，PLC的输出端口还有一个COM公共端，用于输出电源。

内部控制电路内部控制电路由根据被控电机的实际控制要求编写的用户程序构成。其功能是根据用户程序指定的逻辑关系对输入输出信号的状态进行计算、处理和判断，然后得到相应的输出。控制信号通过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讯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，无需改变控制器的内部接线，实现了控制的灵活性。 2、PLC控制梯形图梯形图是一种等效控制电路，将PLC内部等同于由许多内部继电器线圈、常开触点、常闭触点或功能程序块组成的等效控制电路。图5是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) 常开触点c) 常闭触点图6为电机全电压启动的PLC控制梯形图，由FR常闭触点和SB2常闭触点组成闭合按钮时，KM常开辅助触头与SB1常开按钮、KM线圈等部件并联单元对应的等效控制元件符号串联。电动机全压启动控制梯形图与接触器电气控制电路图在形式上相似，但也与电气控制电路图有许多不同之处。 图6 电机全压启动控制梯形图

梯形图中继电器元件的物理结构与电气元件的物理结构不同。 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的输入输出存储器中的存储位，与电气元件的物理结构不同。梯形图中继电器元件的通断状态与电气元件的通断状态不同。梯形图中继电器元件的通断状态与相应存储位上保存的数据有关。如果存储位的数据为“1”，则该元件处于“on”状态。如果该位数据为“0”，则表示处于“断开”状态，与电器元件的实际通断状态不同。

梯形图中继电器元件的状态切换过程与电气元件梯形图中继电器元件的状态切换过程不同。梯形图中继电器元件的状态切换只是PLC对存储位状态数据的操作。如果PLC将常开触点的等效存储位数据赋值为“1”，则移、闭操作过程完成。同样，若将常闭触点的等效存储位数据赋值为“0”，则可完成动、分断操作过程。切换操作过程没有时间延迟。电器元件的线圈和触点接通或断开时，必然有一定的延时，一般要经历先断开后闭合的操作过程。梯形图中继电器的触点数量与电气元件的触点数量不同。如果PLC从输入继电器I0.0对应的存储位中取出位数据“0”，存储到另一个存储器中的存储位中，则该存储位就成为由I0.0控制的常开触点继电器，存储数据为“0”；例如取出位数据“0”后，先进行取反操作，然后将其存储到存储器的一个存储位中，则该位存储的数据为“1”，该存储位变为常闭触点由继电器I0.0 控制。

只要PLC中有足够的内存，这种位数据传送操作就可以无限次地进行，每次操作都可以在梯形图中生成一个继电器触点。可见，原则上梯形图中的继电器触点是可以无限次地反复使用的。然而，PLC内部的线圈通常只能被引用一次。如果需要重复使用具有相同地址编号的线圈，则应谨慎。与PLC 不同，电气元件中的触点数量是有限的。

梯形图每行的绘制规则如下：从左侧总线开始，经过触点和线圈（或功能盒），到右侧总线结束。一般将并联单元画在每行的左侧，输出线圈画在右侧，其余串联元件画在中间。

黄飞

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