2.4 逻辑改造法

逻辑改造法是用PLC改造继电-接触式电路控制系统的一条捷径。原有的继电-接触式电路与梯形图有很多的相似之处，我们可以将它“翻译”成梯形图。同时，原有的继电-接触式电路是经过长期使用和考验的，是已经被证明能在保证安全的前提下完成系统的控制要求的。所以，利用这种方法我们可以安全、快捷地完成改造任务。

下面，我们通过对双速交流异步电动机自动变速控制电路的改造来说明改造的方法和步骤。双速交流异步电动机自动变速控制电路的电路如图2-45所示。

图2-45 双速交流异步电动机自动变速控制电路

2.4.1 控制原理分析

在改造以前我们必须弄懂设备的工作原理，只有这样，在设计和调试系统时才能做到心中有数。双速交流异步电动机自动变速控制电路工作原理如下：

2.4.2 分配PLC的输入点和输出点（I/O分配）并画出PLC硬件接线图

1.输入点的确定

按钮、控制开关、限位开关、接近开关等用来给PLC提供控制命令和反馈信号的元件，它们的触点应接在PLC的输入端。

2.输出点的确定

在主电路中有触点的接触器、电磁阀等元件的线圈，应用PLC的输出继电器控制。

3.在主电路中没有触点存在的中间继电器（如本例中的KA）以及时间继电器（如本例中的KT）可以用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成（见表2-2和图2-46）

表2-2 I/O分配表

硬件接线如图2-46所示。

图2-46 硬件接线图

2.4.3 根据继电器电路写出各线圈的逻辑表达式

1）应该指出的是，对于经验丰富的设计人员根据继电器电路是可以直接写出梯形图的，但这一方法难度较大，而且在设计过程中很容易出现遗漏和错误。

2）能用逻辑表达式表示继电器电路的原因是：由于继电器电路中的元件只有两种工作状态，或是通电或是断电，而逻辑代数中也只有两种编码，或为1或为0，所以继电器电路完全可以用逻辑表达式来表示。

3）具体做法是线圈为单位，分别考虑继电器电路中每个线圈受到哪些触点和电路的控制，以此为依据写出逻辑表达式。

以线圈KM₁为例，对该线圈有影响的元件的连接关系是：SB₃与KA常开触点并联后与KT的瞬时常开触点串联，再与KM₁的常开触点并联，再与KT的延时断开常闭触点串联，再与SB₂并联，之后这一块电路与FR的常闭触点、SB₁的常闭触点、KM₂的常闭触点，以及KM₃的常闭触点串联。所以它的逻辑表达式为

其他线圈的表达式为↖该触点为时间继电器的瞬时触点

2.4.4 根据I/O分配将逻辑表达式中的各元件的线圈和触点用对应的输入和输出继电器来替代

该例中有两点需要说明：

1）在KM₁的表达式中的KT常开触点是一个时间继电器的瞬时触点，而在PLC的时间继电器上并没有提供瞬时触点，我们可以通过自己设计程序来做出时间继电器的瞬时触点，具体做法是用一个辅助继电器与时间继电器的线圈并联，由于这两个线圈是可以同时得电，所以辅助继电器的触点就可以做为时间继电器的瞬时触点使用了。本例中用KM₁线圈与时间继电器线圈并联。

2）表达式中的KA我们用M0来代替，KT我们用T0来代替，表达式为

2.4.5 画出梯形图

根据已求出的逻辑表达式将其转化为梯形图。本例的梯形图如图2-47所示。

图2-47 梯形图