一、概述

plc控制取代繼電器控制已是大勢所趨，如果用PLC改造繼電器控制系統，根據原有的繼電器電路圖來設計梯形圖顯然是一條捷徑。這是由于原有的繼電器控制系統經過長期的使用和考驗，已經被證明能完成系統要求的控制功能，而繼電器電路圖又與梯形圖有很多相似之處，因此可以將繼電器電路圖經過適當的“翻譯”，從而設計出具有相同功能的PLC梯形圖程序，所以將這種設計方法稱為“移植設計法”或“翻譯法”。

在分析PLC控制系統的功能時，可以將PLC想象成一個繼電器控制系統中的控制箱。PLC外部接線圖描述的是這個控制箱的外部接線，PLC的梯形圖程序是這個控制箱內部的“線路圖”，PLC輸入繼電器和輸出繼電器是這個控制箱與外部聯系的“中間繼電器”，這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析PLC控制系統。

我們可以將輸入繼電器的觸點想象成對應的外部輸入設備的觸點，將輸出繼電器的線圈想象成對應的外部輸出設備的線圈。外部輸出設備的線圈除了受PLC的控制外，可能還會受外部觸點的控制。用上述的思想就可以將繼電器電路圖轉換為功能相同的PLC外部接線圖和梯形圖。

二、移植設計法的編程步驟

1．分析原有系統的工作原理 

了解被控設備的工藝過程和機械的動作情況，根據繼電器電路圖分析和掌握控制系統的工作原理。

2．PLC的I/O分配 

確定系統的輸入設備和輸出設備，進行PLC的I/O分配，畫出PLC外部接線圖。

3．建立其它元器件的對應關系 

確定繼電器電路圖中的中間繼電器、時間繼電器等各器件與PLC中的輔助繼電器和定時器的對應關系。

以上（2）和（3）兩步建立了繼電器電路圖中所有的元器件與PLC內部編程元件的對應關系，對于移植設計法而言，這非常重要。在這過程中應該處理好以幾個問題：

1）繼電器電路中的執行元件應與PLC的輸出繼電器對應，如交直流接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈等；

2）繼電器電路中的主令電器應與PLC的輸入繼電器對應，如按鈕、位置開關、選擇開關等。熱繼電器的觸點可作為PLC的輸入，也可接在PLC外部電路中，主要是看PLC的輸入點是否富裕。注意處理好PLC內、外觸點的常開和常閉的關系。

3）繼電器電路中的中間繼電器與PLC的輔助繼電器對應；

4）繼電器電路中的時間繼電器與PLC的定時器或計數器對應，但要注意：時間繼電器有通電延時型和斷電延時型兩種，而定時器只有“通電延時型”一種。

4．設計梯形圖程序 

根據上述的對應關系，將繼電器電路圖“翻譯”成對應的“準梯形圖”，再根據梯形圖的編程規則將“準梯形圖”轉換成結構合理的梯形圖。對于復雜的控制電路可劃整為零，先進行局部的轉換，最后再綜合起來。

5．仔細校對、認真調試 

對轉換后的梯形圖一定要仔細校對、認真調試，以保證其控制功能與原圖相符。

三、舉例

1．臥式鏜床繼電器控制系統分析

如圖1所示為某臥式鏜床繼電器控制系統的電路圖，包括主電路、控制電路、照明電路和指示電路。鏜床的主軸電機M1是雙速異步電動機，中間繼電器KA1和KA2控制主軸電機的起動和停止，接觸器KM1和KM2控制主軸電機的正反轉，接觸器KM4、KM5和時間繼電器KT控制主軸電機的變速，接觸器KM3用來短接串在定子回路的制動電阻。SQ1、SQ2和SQ3、SQ4是變速操縱盤上的限位開關，SQ5和SQ6是主軸進刀與工作臺移動互鎖限位開關，SQ7和SQ8是鏜頭架和工作臺的正、反向快速移動開關。

圖1  臥式鏜床的繼電器控制電路

2．畫PLC外部接線圖

改造后的PLC控制系統的外部接線圖中，主電路、照明電路和指示電路同原電路不變，控制電路的功能由PLC實現，PLC的I/O接線圖如圖2所示。

圖2  臥式鏜床PLC控制系統I/O接線圖

3．設計梯形圖

根據PLC的I/O對應關系，再加上原控制電路（圖1）中KA1、KA2和KT分別與PLC內部的M300、M301和T0相對應，可設計出PLC的梯形圖如圖3所示。

圖3  臥式鏜床PLC控制系統的梯形圖

設計過程中應注意梯形圖與繼電器電路圖的區別。梯形圖是一種軟件，是PLC圖形化的程序，PLC梯形圖是串行工作的，而在繼電器電路圖中，各電器可以同時動作（并行工作）。

    移植設計法主要是用來對原有機電控制系統進行改造，這種設計方法沒有改變系統的外部特性，對于操作工人來說，除了控制系統的可靠性提高之外，改造前后的系統沒有什么區別，他們不用改變長期形成的操作習慣。這種設計方法一般不需要改動控制面板及器件，因此可以減少硬件改造的費用和改造的工作量。