PLC理論實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)思考

楊學(xué)坤

摘 要：在各類技工院校的PLC理論和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，總有一些難點(diǎn)困惑著初次接觸PLC的人們，特別是已完全熟悉繼電控制電路的人。根據(jù)學(xué)習(xí)摸索，總結(jié)出以下幾點(diǎn)在PLC理論和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中易忽視的問題：一是PLC控制電路與傳統(tǒng)繼電控制電路的異同問題；二是輸入軟繼電器（X）和輸出軟繼電器（Y）的問題；三是軟繼電器線圈與其觸點(diǎn)的文字標(biāo)號問題；四是外部輸入信號觸點(diǎn)類型問題；五是PLC接線時的電源問題；六是PLC公共端問題。

關(guān)鍵詞：PLC；繼電控制電路；軟繼電器；電源；公共端

可編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PLC，是一種專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字式電子控制裝置。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展和更新，PLC及其網(wǎng)絡(luò)已被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一，在工業(yè)控制裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。

基于PLC的重要性，各類技工院校與“電”相關(guān)的專業(yè)都開設(shè)了PLC課程及實(shí)訓(xùn)，在理論和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，本人在涉獵學(xué)習(xí)PLC的過程中發(fā)現(xiàn)總有一些問題困惑著自己，我想其他老師和學(xué)生也存在同樣的困惑，特別是已完全熟悉繼電控制電路而初學(xué)PLC的人，故本文將努力將這些難點(diǎn)一點(diǎn)一點(diǎn)進(jìn)行解惑，以便于以后的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)。

一、PLC控制電路與傳統(tǒng)繼電控制電路的異同問題

傳統(tǒng)的繼電控制電路由電源電路、主電路、輔助電路（控制電路、照明電路、指示電路）組成，采用PLC改造后，主電路仍然保留不變，而是將控制電路中的邏輯控制功能用PLC通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)（其中的中間繼電器、時間繼電器等都由PLC來實(shí)現(xiàn)），當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)工藝發(fā)生變更，只需改變程序或變更線端子及外圍器件就可以了。如圖所示。

二、輸入軟繼電器（X）和輸出軟繼電器（Y）的問題

輸入軟繼電器（X）就相當(dāng)于我們繼電控制電路中的繼電器，是用來接收外部開關(guān)（按鈕、行程開關(guān)、速度繼電器等）或傳感器的輸入信號而工作的軟繼電器。它有一等效線圈和任意對常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)，避免了繼電控制電路中繼電器觸點(diǎn)數(shù)量不夠而需增加繼電器數(shù)量的問題，它只能由外部信號驅(qū)動而不能由PLC內(nèi)部編程指令控制。

輸出繼電器（Y）也相當(dāng)于我們繼電控制電路中的繼電器，它有一等效線圈和任意對常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。當(dāng)輸入軟繼電器（X）接收到外部信號后，其線圈動作（得電或失電），其觸點(diǎn)相應(yīng)動作，經(jīng)過PLC內(nèi)部的一系列邏輯運(yùn)行后，將結(jié)果輸送到輸出軟繼電器（Y）線圈，線圈動作（得電或失電），最后通過其觸點(diǎn)來驅(qū)動外部負(fù)載（接觸器線圈、指示燈等）。

三、軟繼電器線圈與其觸點(diǎn)的文字標(biāo)號問題

在許多PLC教材和PLC編程軟件中，軟繼電器線圈與其觸點(diǎn)的文字標(biāo)號是不完全相同的，這給初學(xué)者帶來了很大的疑惑。如圖所示，在PLC接線圖中輸入軟繼電器線圈為X0，X1，X2；輸出軟繼電器線圈為Y0。而在梯形圖和指令表中，其觸點(diǎn)和線圈的文字符號變?yōu)閄000，X001，X002；Y000。在這里我們要說明，其實(shí)他們是一致的，只不過與我們的傳統(tǒng)習(xí)慣有所不同。如輸入軟繼電器X0的常閉觸點(diǎn)就是X000；輸出軟繼電器Y0的線圈就是Y000，其常開觸點(diǎn)就是Y000。在用PLC軟件編程時，在光標(biāo)處輸入“LDX1”回車，其屏幕梯形圖上就會顯示常開觸點(diǎn)X001。

四、外部輸入信號觸點(diǎn)類型問題

在PLC控制系統(tǒng)中，外部信號的觸點(diǎn)類型可全部采用常開觸點(diǎn)形式（如上圖所示）或常閉觸點(diǎn)形式（與傳統(tǒng)的習(xí)慣不同），亦可沿用傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)中的類型，即繼電控制系統(tǒng)中的啟動按鈕在PLC系統(tǒng)中仍然使用常開觸點(diǎn)，繼電控制系統(tǒng)中的停止按鈕和熱繼電器的過載保護(hù)常閉觸點(diǎn)在PLC系統(tǒng)中仍然使用常閉觸點(diǎn)。如下圖所示。

無論采用何種形式，其實(shí)質(zhì)都是一樣的。外部信號的狀態(tài)發(fā)生變化，都會使輸入軟繼電器狀態(tài)發(fā)生變化。如使用常開觸點(diǎn)形式，當(dāng)外部信號狀態(tài)發(fā)生變化時（常開觸點(diǎn)閉合），相應(yīng)輸入軟繼電器線圈就得電；如使用常閉觸點(diǎn)形式，PLC通電時，相應(yīng)輸入軟繼電器線圈得電，當(dāng)外部信號狀態(tài)發(fā)生變化時（常閉觸點(diǎn)斷開），相應(yīng)輸入軟繼電器線圈失電。

五、PLC接線時的電源問題

在PLC實(shí)訓(xùn)電路接線時，為了PLC設(shè)備和人身安全，必須考慮電源的問題。首先主電路需要一個三極電源開關(guān)來進(jìn)行主電路的控制；其次PLC需要一個220 V的單相交流工作電源，用一個兩極交流電源開關(guān)來控制，其出線分別接PLC的L、N端鈕；再次PLC的輸出負(fù)載也需要一個電源控制，以驅(qū)動負(fù)載的動作，根據(jù)負(fù)載種類的不同，其所需電源也不同，有交流220 V電源，直流電源等等。所以PLC實(shí)訓(xùn)電路接線時，至少需要三個電源開關(guān)來進(jìn)行控制。

六、PLC公共端問題

PLC的輸入端只有一個公共端COM，其外部輸入信號接于每一個輸入端與公共端之間。PLC的輸出端一般每4個輸出端和一個公共端組成一個區(qū)，如Y0、Y1、Y2、Y3、COM1組成一個區(qū)；Y4、Y5、Y6、Y7、COM2組成一個區(qū)……其驅(qū)動負(fù)載的電源一端接于公共端，一端接于負(fù)載端，而負(fù)載另一端接于PLC的輸出端。如果輸出點(diǎn)數(shù)較多，且驅(qū)動負(fù)載的電源相同時，可將輸出公共端并接在一起；如果驅(qū)動負(fù)載的電源不同時，則不同電源區(qū)的公共端不能并接。

解決了學(xué)習(xí)PLC的以上問題后，再熟練掌握PLC軟件的各種編程指令以及各指令的使用和編程技巧，我們就能像彈鋼琴一樣彈奏出美妙的電氣控制樂章。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉守操.可編程序控制器技術(shù)與應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012-05.

[2]王國海.可編程序控制器及其應(yīng)用.北京：中國勞動社會保障出版社，2007-04.

（作者單位 江蘇省揚(yáng)州技師學(xué)院）