PLC理論實訓課程教學思考

楊學坤

摘 要：在各類技工院校的PLC理論和實訓教學中，總有一些難點困惑著初次接觸PLC的人們，特別是已完全熟悉繼電控制電路的人。根據學習摸索，總結出以下幾點在PLC理論和實訓教學中易忽視的問題：一是PLC控制電路與傳統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的文字標號問題；四是外部輸入信號觸點類型問題；五是PLC接線時的電源問題；六是PLC公共端問題。

關鍵詞：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，是一種專為工業應用而設計的數字式電子控制裝置。隨著現代電子技術、計算機技術、工業控制技術和網絡技術的快速發展，PLC技術也得到了迅速的發展和更新，PLC及其網絡已被公認為現代工業自動化的三大支柱（PLC、機器人、CAD/CAM）之一，在工業控制裝置中得到了廣泛的應用。

基于PLC的重要性，各類技工院校與“電”相關的專業都開設了PLC課程及實訓，在理論和實訓教學中，本人在涉獵學習PLC的過程中發現總有一些問題困惑著自己，我想其他老師和學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PLC的人，故本文將努力將這些難點一點一點進行解惑，以便于以后的教學和學生的學習。

一、PLC控制電路與傳統繼電控制電路的異同問題

傳統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通過軟件編程來實現（其中的中間繼電器、時間繼電器等都由PLC來實現），當生產機械或生產工藝發生變更，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）就相當于我們繼電控制電路中的繼電器，是用來接收外部開關（按鈕、行程開關、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和常閉觸點，避免了繼電控制電路中繼電器觸點數量不夠而需增加繼電器數量的問題，它只能由外部信號驅動而不能由PLC內部編程指令控制。

輸出繼電器（Y）也相當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和常閉觸點。當輸入軟繼電器（X）接收到外部信號后，其線圈動作（得電或失電），其觸點相應動作，經過PLC內部的一系列邏輯運行后，將結果輸送到輸出軟繼電器（Y）線圈，線圈動作（得電或失電），最后通過其觸點來驅動外部負載（接觸器線圈、指示燈等）。

三、軟繼電器線圈與其觸點的文字標號問題

在許多PLC教材和PLC編程軟件中，軟繼電器線圈與其觸點的文字標號是不完全相同的，這給初學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，其觸點和線圈的文字符號變為X000，X001，X002；Y000。在這里我們要說明，其實他們是一致的，只不過與我們的傳統習慣有所不同。如輸入軟繼電器X0的常閉觸點就是X000；輸出軟繼電器Y0的線圈就是Y000，其常開觸點就是Y000。在用PLC軟件編程時，在光標處輸入“LDX1”回車，其屏幕梯形圖上就會顯示常開觸點X001。

四、外部輸入信號觸點類型問題

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

無論采用何種形式，其實質都是一樣的。外部信號的狀態發生變化，都會使輸入軟繼電器狀態發生變化。如使用常開觸點形式，當外部信號狀態發生變化時（常開觸點閉合），相應輸入軟繼電器線圈就得電；如使用常閉觸點形式，PLC通電時，相應輸入軟繼電器線圈得電，當外部信號狀態發生變化時（常閉觸點斷開），相應輸入軟繼電器線圈失電。

五、PLC接線時的電源問題

在PLC實訓電路接線時，為了PLC設備和人身安全，必須考慮電源的問題。首先主電路需要一個三極電源開關來進行主電路的控制；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來控制，其出線分別接PLC的L、N端鈕；再次PLC的輸出負載也需要一個電源控制，以驅動負載的動作，根據負載種類的不同，其所需電源也不同，有交流220 V電源，直流電源等等。所以PLC實訓電路接線時，至少需要三個電源開關來進行控制。

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，如Y0、Y1、Y2、Y3、COM1組成一個區；Y4、Y5、Y6、Y7、COM2組成一個區……其驅動負載的電源一端接于公共端，一端接于負載端，而負載另一端接于PLC的輸出端。如果輸出點數較多，且驅動負載的電源相同時，可將輸出公共端并接在一起；如果驅動負載的電源不同時，則不同電源區的公共端不能并接。

解決了學習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：

[1]劉守操.可編程序控制器技術與應用.北京：機械工業出版社，2012-05.

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

（作者單位 江蘇省揚州技師學院）