面兩個(gè)程序中，輸出Y3、計(jì)數(shù)器CTl02及內(nèi)部通用繼電器R0前面的邏輯條件均相同，僅僅是計(jì)數(shù)器CTl02所在語(yǔ)句位置發(fā)生了變化，而兩段程序的運(yùn)行結(jié)果就截然不同。這是因?yàn)?/span>CTl02對(duì)輸出Y3的影響發(fā)生了變化。執(zhí)行段程序時(shí)，將首先判斷輸出Y3的狀態(tài)，再判斷CTl02的狀態(tài)，CTl02的狀態(tài)變化只能在下一個(gè)掃描周期對(duì)Y3產(chǎn)生影響；而執(zhí)行第二段程序時(shí)，將首先判斷CTl02的狀態(tài)，再判斷輸出Y3的狀態(tài)，CTl02的狀態(tài)變化將在該掃描周期直接影響Y3的狀態(tài)。

從以上討論可以得出，由于PLC采用"串行"工作，所以即使是同一元件，在梯形圖中所處的位置不同，其工作狀態(tài)也會(huì)有所不同，因此在利用梯形圖進(jìn)行控制程序編制時(shí)，應(yīng)對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行充分分析，合理安排各編程元件的位置，才能夠更為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)控制。

    三、PLC的編程元件

    PLC的各種功能主要是通過(guò)運(yùn)行控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。編制程序時(shí)，需要合理使用PLC提供的編程元件（即軟元件）。FPO型PLC中常用的編程元件有兩種：位元件（bit）和字元件（word）。位元件實(shí)際上是PLC內(nèi)存區(qū)域所提供的一個(gè)二進(jìn)制位單元，又被稱為軟繼電器，主要用作基本順序指令的編程元件，如輸入繼電器Xn、輸出繼電器Yn、內(nèi)部通用繼電器Rn、定時(shí)（計(jì)數(shù)）器等，其參與控制的主要是通過(guò)對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)的通斷狀態(tài)改變影響邏輯運(yùn)算結(jié)果即輸出。

    字元件則為PLC內(nèi)存區(qū)域內(nèi)的一個(gè)字單元（16bit），主要用作功能指令和指令的編程元件，通常用以存放數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)寄存器DTn，定時(shí)(計(jì)數(shù))器的設(shè)定值SVn、經(jīng)過(guò)值EVn等。字元件沒(méi)有觸點(diǎn)，通常以參與控制。

    值得注意的是內(nèi)存中的輸入（X）區(qū)、輸出（Y）區(qū)和內(nèi)部通用（R）區(qū)，該區(qū)中的每個(gè)bit均可用作位元件，而且每16bit可構(gòu)成一個(gè)字元件，如WRIO即是由16個(gè)位元件R100～R10F構(gòu)成的字元件，該字元件中的內(nèi)容一旦發(fā)生變化，這16個(gè)位的狀態(tài)也隨之發(fā)生改變。

可編程控制器（PLC）是一種的通用自動(dòng)化控制裝置，它將的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，具有控制功能強(qiáng)，可靠性高，使用靈活方便，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但在使用時(shí)由于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作惡劣，源眾多，如大功率用電設(shè)備的起動(dòng)或停止引起電網(wǎng)電壓的波動(dòng)形成低頻，電焊機(jī)、電火花加工機(jī)床、電機(jī)的電刷等通過(guò)電磁耦合產(chǎn)生的工頻等，都會(huì)影響PLC的正常工作。 
盡管PLC是專門在現(xiàn)場(chǎng)使用的控制裝置，在設(shè)計(jì)制造時(shí)已采取了很多措施，使它對(duì)工業(yè)比較適應(yīng)，但是為了確保整個(gè)可靠，還是應(yīng)當(dāng)盡量使PLC有良好的工作條件， 并采取必要的抗措施。 

2 PLC在安裝和時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 

2.1 PLC的安裝
PLC適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，但它對(duì)使用、溫度等還是有一定要求。控制PLC的工作，可以有效地它的工作效率和壽命。在安裝PLC時(shí)，要避開(kāi)下列場(chǎng)所： 
（1）溫度過(guò)0 ~ 50℃的范圍； 
（2）相對(duì)濕度過(guò)85%或者存在露水凝聚（由溫度突變或其他因素所引起的）； 
（3）太陽(yáng)光直接照射； 
（4）有腐蝕和易燃的氣體，例如、等； 
（5）有打量鐵屑及灰塵； 
（6）或連續(xù)的振動(dòng)，振動(dòng)為10 ~ 55Hz、幅度為0.5mm（峰-峰）； 
（7）過(guò)10g（重力加速度）的沖擊。 
小型可編程控制器外殼的4個(gè)角上，均有安裝孔。有兩種安裝，一是用螺釘固定，不同的單元有不同的安裝尺寸；另一種是DIN（德國(guó)共和）軌道固定。DIN軌道配套使用的安裝夾板，左右各一對(duì)。在軌道上，先裝好左右?jiàn)A板，裝上PLC，然后擰緊螺釘。為了使控制工作可靠，通常把可編程控制器安裝在有保護(hù)外殼的控制柜中，以防止灰塵、油污、水濺。為了保證可編程控制器在工作狀態(tài)下其溫度保持在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，安裝機(jī)器應(yīng)有足夠的通風(fēng)空間，基本單元和擴(kuò)展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍過(guò)55C，要安裝電風(fēng)扇，通風(fēng)。 
為了避免其他設(shè)備的電，可編程控制器應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高壓電源線和高壓設(shè)備，可編程控制器與高壓設(shè)備和電源線之間應(yīng)留出至少200mm的距離。 
當(dāng)可編程控制器垂直安裝時(shí)，要嚴(yán)防導(dǎo)線頭、鐵屑等從通風(fēng)窗掉入可編程控制器內(nèi)部，造成印刷電路板短路，使其不能正常工作甚至損壞。 

2.2 電源接線
PLC供電電源為50Hz、220V±10%的交流電。 
FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端。該接線端可為輸入傳感（如光電開(kāi)關(guān)或接近開(kāi)關(guān)）提供直流24V電源。 
如果電源發(fā)生故障，中斷時(shí)間少于10ms，PLC工作不受影響。若電源中斷過(guò)10ms或電源下降過(guò)允許值，則PLC停止工作，所有的輸出點(diǎn)均同時(shí)斷開(kāi)。當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，若RUN輸入接通，則操作自動(dòng)進(jìn)行。 
對(duì)于電源線來(lái)的，PLC本身具有足夠的能力。如果電源特別嚴(yán)重，可以安裝一個(gè)變比為1:1的隔離變壓器，以設(shè)備與地之間的。 

2.3 接地
良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地線與機(jī)器的接地端相接，基本單元接地。如果要用擴(kuò)展單元，其接應(yīng)與基本單元的接接在一起。為了加在電源及輸入端、輸出端的，應(yīng)給可編程控制器接上地線，接應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備（如電機(jī)）的接分開(kāi)。若達(dá)不到這種要求，也必須做到與其他設(shè)備公共接地，禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地。接應(yīng)盡可能靠近PLC。 

2.4 直流24V接線端 
使用無(wú)源觸點(diǎn)的輸入器件時(shí)，PLC內(nèi)部24V電源通過(guò)輸入器件向輸入端提供每點(diǎn)7mA的電流。 
PLC上的24V接線端子，還可以向外部傳感器（如接近開(kāi)關(guān)或光電開(kāi)關(guān)）提供電流。24V端子作傳感器電源時(shí)，COM端子是直流24V地端。如果采用擴(kuò)展船員，則應(yīng)將基本單元和擴(kuò)展單元的24V端連接起來(lái)。另外，任何外部電源不能接到這個(gè)端子。 
如果發(fā)生過(guò)載現(xiàn)象，電壓將自動(dòng)跌落，該點(diǎn)輸入對(duì)可編程控制器不起作用。 
每種型號(hào)的PLC的輸入點(diǎn)數(shù)量是有規(guī)定的。對(duì)每一個(gè)尚未使用的輸入點(diǎn)，它不耗電，因此在這種情況下，24V電源端子向外供電流的能力可以。 
FX系列PLC的空位端子，在任何情況下都不能使用。 

2.5 輸入接線
PLC一般接受行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)等輸入的開(kāi)關(guān)量。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負(fù)載轉(zhuǎn)換的端口。輸入接線，一般指外部傳感器與輸入端口的接線。 
輸入器件可以是任何無(wú)源的觸點(diǎn)或集電極開(kāi)路的NPN管。輸入器件接通時(shí)，輸入端接通，輸入線路閉合，同時(shí)輸入指示的發(fā)光二極管亮。 
輸入端的一次電路與二次電路之間，采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波器，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤。 
若在輸入觸點(diǎn)電路串聯(lián)二極管，在串聯(lián)二極管上的電壓應(yīng)小于4V。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開(kāi)關(guān)，串聯(lián)二極管的數(shù)目不能過(guò)兩只。 
另外，輸入接線還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)： 
（1）輸入接線一般不要過(guò)30m。但如果較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長(zhǎng)些。 
（2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開(kāi)。 
（3）可編程控制器所能接受的脈沖的寬度，應(yīng)大于掃描周期的時(shí)間。 

2.6 輸出接線
（1）可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。 
（2）輸出端接線分為輸出和公共輸出。當(dāng)PLC的輸出繼電器或晶閘管時(shí)，同一號(hào)碼的兩個(gè)輸出端接通。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級(jí)的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級(jí)的電源。 
（3）由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板，因此，應(yīng)用熔絲保護(hù)輸出元件。 
（4）采用繼電器輸出時(shí)，承受的電感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命，因此繼電器工作壽命要求長(zhǎng)。 
（5）PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲，因此要采取措施加以控制。 
此外，對(duì)于能使用戶造成傷害的危險(xiǎn)負(fù)載，除了在控制程序中加以考慮之外，還應(yīng)設(shè)計(jì)外部緊急停車電路，使得可編程控制器發(fā)生故障時(shí)，能將引起傷害的負(fù)載電源切斷。 
交流輸出線和直流輸出線不要用同一本電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行。 

控制要求主要指控制的基本、應(yīng)完成的、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對(duì)較復(fù)雜的控制，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)部分，這種可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調(diào)試。

（ 2 ）確定 I/O 設(shè)備

根據(jù)被控對(duì)象對(duì) PLC 控制的功能要求，確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、器、指示燈、電磁閥等。

（ 3 ）選擇的 PLC 類型

根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入和輸出的點(diǎn)數(shù)，選擇的 PLC 類型，包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（ 4 ）分配 I/O 點(diǎn)

分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫(huà)出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。

（ 5 ）設(shè)計(jì)應(yīng)用梯形圖程序

根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程。這一步是整個(gè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的核心工作，也是比較困難的一步，要設(shè)計(jì)好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐。

（ 6 ）將程序輸入 PLC

當(dāng)使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入 PLC 時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過(guò)上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。

（ 7 ）進(jìn)行

程序輸入 PLC 后，應(yīng)行工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)中，難免會(huì)有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上去之前，必需進(jìn)行，以排除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。

（ 8 ）應(yīng)用整體調(diào)試

在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可行分段調(diào)試，然后再連接起來(lái)調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，要逐一排除，直至調(diào)試。

（ 9 ）編制技術(shù)文件

技術(shù)文件包括說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、 PLC 梯形圖。

三、 PLC 硬件設(shè)計(jì)

1 ． PLC 型號(hào)的選擇

在作出控制方案的決策之前，要詳細(xì)了解被控對(duì)象的控制要求，從而決定是否選用 PLC 進(jìn)行控制。

在控制邏輯關(guān)系較復(fù)雜（需要大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型較、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息（有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬量的控制、 PID 調(diào)節(jié)等）、要求有較高的可靠性和性、實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，國(guó)內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無(wú)所適從。所以權(quán)衡利弊、合理地選擇機(jī)型才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。一般選擇機(jī)型要以功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮。

（ 1 ）對(duì)輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇

盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。

要先弄控制的 I/O 點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需點(diǎn)數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。

另外要注意，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對(duì)同時(shí)接通的輸入點(diǎn)數(shù)有，一般同時(shí)接通的輸入點(diǎn)不得過(guò)輸入點(diǎn)的 60 ％； PLC 每個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力（ A/ 點(diǎn)）也是有限的，有的 PLC 其每點(diǎn)輸出電流的大小還隨所加負(fù)載電壓的不同而異；一般 PLC 的允許輸出電流隨溫度的升高而有所等。在選型時(shí)要考慮這些問(wèn)題。

PLC 的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級(jí)，但這種 PLC 平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出的 PLC 。

（ 2 ）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇

對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。在僅對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制的中，可以用輸入點(diǎn)數(shù)乘 10 字 / 點(diǎn)＋輸出點(diǎn)數(shù)乘 5 字 / 點(diǎn)來(lái)估算；計(jì)數(shù)器 / 定時(shí)器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個(gè)估算；有運(yùn)算處理時(shí)按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 / 輸出的中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲(chǔ)容量來(lái)估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。對(duì)的設(shè)計(jì)者，選擇容量時(shí)留有裕量要大些。

（ 3 ）對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇

PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路、輸出電路和掃描工作引起的時(shí)間（一般在 2 ～ 3 個(gè)掃描周期）等。對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的，PLC 和 I/O 響應(yīng)時(shí)間一般都能實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問(wèn)題。但對(duì)模擬量控制的、特別是閉環(huán)就要考慮這個(gè)問(wèn)題。

（ 4 ）根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型

不同的負(fù)載對(duì) PLC 的輸出有相應(yīng)的要求。例如，通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級(jí)范圍大等。所以不的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。

（ 5 ）對(duì)在線和離線編程的選擇

離線編程示指主機(jī)和編程器共用一個(gè) CPU ，通過(guò)編程器的選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運(yùn)行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時(shí)， CPU 只為編程器服務(wù)，而不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU ，主機(jī)的 CPU 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)輔助編程既能實(shí)現(xiàn)離線編程，也能實(shí)現(xiàn)在線編程。在線編程需購(gòu)置計(jì)算機(jī)，并配置編程。采用編程應(yīng)根據(jù)需要決定。

（ 6 ）據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型

若 PLC 控制的需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC 、計(jì)算機(jī)及 CRT 等的接口。大、中型機(jī)都有通信功能，目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。

（ 7 ）對(duì) PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇

在相同功能和相同 I/O 點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式。

2 ．分配輸入 / 輸出點(diǎn)

一般輸入點(diǎn)和輸入、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。

分配好后，按配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入和輸出，即進(jìn)行編號(hào)。

在個(gè)別情況下，也有兩個(gè)用一個(gè)輸入點(diǎn)的，那樣就應(yīng)在接入輸入點(diǎn)前，按邏輯關(guān)系接好線（如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點(diǎn)。

（ 1 ）確定 I/O 通道范圍

不同型號(hào)的 PLC ，其輸入 / 輸出通道的范圍是不一樣的，應(yīng)根據(jù)所選 PLC 型號(hào)，查閱相應(yīng)的編程手冊(cè)，決不可“張冠李戴”。必須參閱有關(guān)操作手冊(cè)。

（ 2 ）部輔助繼電器

內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理用。

從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于電控柜中的中間繼電器。

未分配模塊的輸入 / 輸出繼電器區(qū)以及未使用 1 ： 1 鏈接時(shí)的鏈接繼電器區(qū)等均可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要，應(yīng)合理安排PLC 的內(nèi)部輔助繼電器，在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中應(yīng)詳細(xì)列出各內(nèi)部輔助繼電器在程序中的用途，避免重復(fù)使用。參閱有關(guān)操作手冊(cè)。

（ 3 ）分配定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器

PLC 的定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器數(shù)量分別見(jiàn)有關(guān)操作手冊(cè)。

7.3 PLC 設(shè)計(jì)及步驟

7.3.1 PLC 設(shè)計(jì)的

在了解了 PLC 程序結(jié)構(gòu)之后，就要具體地編制程序了。編制 PLC 控制程序的很多，這里主要介紹幾種典型的編程。

1. 圖解法編程

圖解法是靠畫(huà)圖進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時(shí)序流程圖法和步進(jìn)順控法。

(1) 梯形圖法：梯形圖法是用梯形圖語(yǔ)言去編制 PLC 程序。這是一種模仿繼電器控制的編程。其圖形甚至元件名稱都與繼電器控制電路十分相近。這種很容易地就可以把原繼電器控制電路移植成 PLC 的梯形圖語(yǔ)言。這對(duì)于熟悉繼電器控制的人來(lái)說(shuō)，是方便的一種編程。

(2) 邏輯流程圖法：邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示 PLC 程序的執(zhí)行，反應(yīng)輸入與輸出的關(guān)系。邏輯流程圖法是把的工藝流程，用邏輯框圖表示出來(lái)形成的邏輯流程圖。這種編制的 PLC 控制程序邏輯思路清晰、輸入與輸出的因果關(guān)系及聯(lián)鎖條件明確。邏輯流程圖會(huì)使整個(gè)程序脈絡(luò)清楚，便于分析控制程序，便于查找故障點(diǎn)，便于調(diào)試程序和程序。有時(shí)對(duì)一個(gè)復(fù)雜的程序，直接用語(yǔ)句表和用梯形圖編程可能覺(jué)得難以下手，則可以先畫(huà)出邏輯流程圖，再為邏輯流程圖的各個(gè)部分用語(yǔ)句表和梯形圖編制 PLC 應(yīng)用程序。

(3) 時(shí)序流程圖法：時(shí)序流程圖法使首先畫(huà)出控制的時(shí)序圖（即到某一個(gè)時(shí)間應(yīng)該進(jìn)行哪項(xiàng)控制的控制時(shí)序圖），再根據(jù)時(shí)序關(guān)系畫(huà)出對(duì)應(yīng)的控制任務(wù)的程序框圖，后把程序框圖寫(xiě)成 PLC 程序。時(shí)序流程圖法很適合于以時(shí)間為基準(zhǔn)的控制的編程。

(4) 步進(jìn)順控法：步進(jìn)順控法是在順控指令的配合下設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制程序。一般比較復(fù)雜的程序，都可以分成若干個(gè)功能比較簡(jiǎn)單的程序段，一個(gè)程序段可以看成整個(gè)控制中的一步。從整個(gè)角度去看，一個(gè)復(fù)雜的控制是由這樣若干個(gè)步組成的?？刂频娜蝿?wù)實(shí)際上可以認(rèn)為在不同時(shí)刻或者在不同中去完成對(duì)各個(gè)步的控制。為此，不少 PLC 生產(chǎn)廠家在自己的 PLC 中了步進(jìn)順控指令。在畫(huà)完各個(gè)步進(jìn)的狀態(tài)流程圖之后，可以利用步進(jìn)順控指令方便地編寫(xiě)控制程序。

2. 法編程

法是運(yùn)用自己的或別人的進(jìn)行設(shè)計(jì)。多數(shù)是設(shè)計(jì)前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗(yàn)程序”。結(jié)合自己工程的情況，對(duì)這些“試驗(yàn)程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。這里所說(shuō)的，有的是來(lái)自自己的結(jié)，有的可能是別人的設(shè)計(jì)，就需要日積月累，善于結(jié)。

3. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過(guò) PLC 編程在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、離線或在線編程、離線和在線調(diào)試等等。使用編程可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上離線或在線編程、在線調(diào)試，使用編程可以十分方便地在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序的存取、加密以及形成 EXE 運(yùn)行文件。

7.3.2 PLC 設(shè)計(jì)的步驟

在了解了程序結(jié)構(gòu)和編程的基礎(chǔ)上，就要實(shí)際地編寫(xiě) PLC 程序了。編寫(xiě) PLC 程序和編寫(xiě)其他計(jì)算機(jī)程序一樣，都需要經(jīng)歷如下。

1. 對(duì)任務(wù)分塊

分塊的目的就是把一個(gè)復(fù)雜的工程，分解成多個(gè)比較簡(jiǎn)單的小任務(wù)。這樣就把一個(gè)復(fù)雜的大問(wèn)題化為多個(gè)簡(jiǎn)單的小問(wèn)題。這樣可便于編制程序。

2. 編制控制的邏輯關(guān)系圖

從邏輯關(guān)系圖上，可以反應(yīng)出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果是什么，這一結(jié)果又英國(guó)導(dǎo)出哪些。這個(gè)邏輯關(guān)系可以是以各個(gè)控制活動(dòng)順序?yàn)榛鶞?zhǔn)，也可能是以整個(gè)活動(dòng)的時(shí)間節(jié)拍為基準(zhǔn)。邏輯關(guān)系圖反映了控制中控制作用與被控對(duì)象的活動(dòng)，也反應(yīng)了輸入與輸出的關(guān)系。

3. 繪制各種電路圖

繪制各種電路的目的，是把的輸入輸出所設(shè)計(jì)的地址和名稱聯(lián)系起來(lái)。這是很關(guān)鍵的一步。在繪制 PLC 的輸入電路時(shí)，不僅要考慮到的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否，也要考慮到在特殊條件下運(yùn)行的可靠性與條件等問(wèn)題。特別要考慮到能否把高壓引導(dǎo)到 PLC 的輸入端，把高壓引入 PLC 輸入端，會(huì)對(duì) PLC 造成比較大的傷害。在繪制 PLC 的輸出電路時(shí)，不僅要考慮到輸出的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到 PLC 輸出模塊的帶負(fù)載能力和耐電壓能力。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問(wèn)題。在整個(gè)電路的繪制中，還要考慮設(shè)計(jì)的原則努力其性和可靠性。雖然用 PLC 進(jìn)行控制方便、靈活。但是在電路的設(shè)計(jì)上仍然需要謹(jǐn)慎、。因此，在繪制電路圖時(shí)要考慮周全，何處該裝按鈕，何處該裝開(kāi)關(guān)，都要一絲不茍。

4. 編制 PLC 程序并進(jìn)行模擬調(diào)試

在繪制完電路圖之后，就可以著手編制 PLC 程序了。當(dāng)然可以用上述編程。在編程時(shí)，除了要注意程序要正確、可靠之外，還要考慮程序要簡(jiǎn)捷、省時(shí)、便于閱讀、便于修改。編好一個(gè)程序塊要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，這樣便于查找問(wèn)題，便于及時(shí)修改，好不要整個(gè)程序完成后一起算帳。

5. 制作控制臺(tái)與控制柜

在繪制完電器、編完程序之后，就可以制作控制臺(tái)和控制柜了。在時(shí)間緊張的時(shí)候，這項(xiàng)工作也可以和編制程序并列進(jìn)行。在制作控制臺(tái)和控制柜的時(shí)候要注意選擇開(kāi)關(guān)、按鈕、繼電器等器件的，規(guī)格必須要求。設(shè)備的安裝必須注意、可靠。比如說(shuō)屏蔽問(wèn)題、接地問(wèn)題、高壓隔離等問(wèn)題必須妥善處理。

6. 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試是整個(gè)控制完成的重要環(huán)節(jié)。任何程序的設(shè)計(jì)很難說(shuō)不經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試就能使用的。只有通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制回路和控制程序不能要求之處；只有通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制電路和控制程序發(fā)生矛盾之處；只有進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試才能后實(shí)地和后控制電路和控制程序，以適應(yīng)控制的要求。

7. 編寫(xiě)技術(shù)文件并現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試以后，控制電路和控制程序基本被確定了，整個(gè)的硬件和基本沒(méi)有問(wèn)題了。這時(shí)就要整流技術(shù)文件，包括整理電路圖、PLC 程序、使用說(shuō)明及幫助文件。到此工作基本結(jié)束。

一、問(wèn)題提出

可編程控制器是一種的通用自動(dòng)化控制裝置，它有許多優(yōu)點(diǎn)，盡管可編程控制器在設(shè)計(jì)制造時(shí)已采取了很多措施，是它對(duì)工業(yè)比較適應(yīng)，但是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作較為惡劣，為確?？删幊炭刂破骺刂瓶煽?，還是應(yīng)當(dāng)盡量使可編程控制器有良好的工作條件，并采取必要抗措施。

二、可編程控制器的安裝和接線

（一）安裝的注意事項(xiàng)

1 ．安裝

為保證可編程控制器工作的可靠性，盡可能地其使用壽命，在安裝時(shí)一定要注意周圍的，其安裝應(yīng)該以下幾點(diǎn)：

（ 1 ）溫度在 0 ～ 55 ℃ 范圍內(nèi)。

（ 2 ）相對(duì)濕度應(yīng)在 35 ％～ 85 ％范圍內(nèi)。

（ 3 ）周圍無(wú)易燃和腐蝕性氣體。

（ 4 ）周圍無(wú)過(guò)量的灰塵和金屬微粒。

（ 5 ）避免的震動(dòng)和沖擊。

（ 6 ）不能受太陽(yáng)光的直接照射或水的濺射。

2 ．注意事項(xiàng)

除以上條件外，安裝時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（ 1 ）可編程控制器的所有單元必須在斷電時(shí)安裝和拆卸。

（ 2 ）為防止靜電對(duì)可編程控制器組件的影響，在可編程控制器前，先用手某一接地的金屬物體，以釋放人體所帶靜電。

（ 3 ）注意可編程控制器機(jī)體周圍的通風(fēng)和散熱條件，切勿將導(dǎo)線頭、鐵屑等雜物通過(guò)通風(fēng)窗落入機(jī)。

（二）安裝與接線

1 ． PLC 的安裝

FX 系列可編程控制器的安裝有底板安裝和 DIN 導(dǎo)軌安裝兩種。

（ 1 ）底板安裝。利用可編程控制器機(jī)體外殼四個(gè)角上的安裝孔，用規(guī)格為 M4 的螺釘將控制單元、擴(kuò)展單元、 A/D 轉(zhuǎn)換單元、 D/A 轉(zhuǎn)換單元及I/O 鏈接單元固定在底板上。

（ 2 ） DIN 導(dǎo)軌安裝。利用可編程控制器底板上的 DIN 導(dǎo)軌安裝桿將控制單元、擴(kuò)展單元、 A/D 轉(zhuǎn)換單元、 D/A 轉(zhuǎn)換單元及 I/O 鏈接單元安裝在 DIN 導(dǎo)軌上。安裝時(shí)安裝單元與安裝導(dǎo)軌槽對(duì)齊向下推壓即可。將該單元從 DIN 導(dǎo)軌上拆下時(shí)，需用一字形的螺絲刀向下輕拉安裝桿。

2 ． PLC 的接線

PLC 的接線主要包括電源接線、接地、 I/O 接線及對(duì)擴(kuò)展單元接線等。

（ 1 ）電源接線。

FX 系列 PLC 使用直流 24V 、交流 100V ～ 120V 或 200V ～ 240V 的工業(yè)電源。 FX 系列 PLC 的外接電源端位于輸出端子板左上角的兩個(gè)接線端。使用直徑為 0.2cm 的雙絞線作為電源線。過(guò)強(qiáng)的噪聲及電源電壓波動(dòng)過(guò)大都可能使 FX 系列可編程控制器的 CPU 工作異常，以致引起整個(gè)控制癱瘓。為避免由此引起的事故發(fā)生，在電源接線時(shí)，需采取隔離變壓器等有效措施，且用于 FX 系列可編程控制器， I/O 設(shè)備及電動(dòng)設(shè)備的電源接線應(yīng)分開(kāi)連接，。

另外，在進(jìn)行電源接線時(shí)還要注意以下幾點(diǎn)：

① FX 系列 PLC 必須在所有外部設(shè)備通電后才能開(kāi)始工作。為保證這一點(diǎn)，可采取下面的措施：

所有外部設(shè)備都上電后再將選擇開(kāi)關(guān)由“ STOP ”設(shè)置為“ RUN ”。

將 FX 系列 PLC 編程設(shè)置為在外部設(shè)備未上電前不進(jìn)行輸入、輸出操作。

② 當(dāng)控制單元與其他單元相接時(shí)，各單元的電源線連接應(yīng)能同時(shí)接通和斷開(kāi)。

③ 當(dāng)電源瞬間掉電時(shí)間小于 10ms 時(shí)，不影響 PLC 的正常工作。

④ 為避免因失常而引起的癱瘓或發(fā)生無(wú)法補(bǔ)救的重大事故，應(yīng)緊急停車電路。

⑤ 當(dāng)需要控制兩個(gè)相反的時(shí)，應(yīng)在 PLC 和控制設(shè)備之間加互鎖電路。

（ 2 ）接地。

良好的接地是保證 PLC 正常工作的必要條件。在接地時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

① PLC 的接地線應(yīng)為接地線，其直徑應(yīng)在 2mm 以上。

② 接地電阻應(yīng)小于 100 Ω。

③ PLC 的接地線不能和其他設(shè)備共用，更不能將其接到一個(gè)建筑物的大型金屬結(jié)構(gòu)上。

④ PLC 的各單元的接地線相連。

（ 3 ）控制單元輸入端子接線。

FX 系列的控制單元輸入端子板為兩頭帶螺釘?shù)目刹鹦栋?，外部開(kāi)關(guān)設(shè)備與 PLC 的之間的輸入均通過(guò)輸入端子進(jìn)行連接。在進(jìn)行輸入端子接線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

① 輸入線盡可能遠(yuǎn)離輸出線、高壓線及電機(jī)等源。

② 不能將輸入設(shè)備連接到帶“ . ”端子上。

③ 交流型 PLC 的內(nèi)藏式直流電源輸出可用于輸入；直流型 PLC 的直流電源輸出功率不夠時(shí)，可使用外接電源。

④ 切勿將外接電源加到交流型 PLC 的內(nèi)藏式直流電源的輸出端子上。

⑤ 切勿將用于輸入的電源并聯(lián)在一起，更不可將這些電源并聯(lián)到其他電源上。

（ 4 ）控制單元輸出端子接線。

FX 系列控制單元輸出端子板為兩頭帶螺釘?shù)目刹鹦栋澹?/span> PLC 與輸出設(shè)備之間的輸出均通過(guò)輸出端子進(jìn)行連接。在進(jìn)行輸出端子接線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

① 輸出線盡可能遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線等源。

② 不能將輸出設(shè)備連接到帶“ . ”端子上。

③ 各“ COM ”端均為的，故各輸出端既可輸出，又可采用公共并接輸出。當(dāng)各負(fù)載使用不同電壓時(shí)，采用輸出；而各個(gè)負(fù)載使用相同電壓時(shí)，可采用公共輸出。

④ 當(dāng)多個(gè)負(fù)載連到同一電源上時(shí)，應(yīng)使用型號(hào)為 AFP1803 的短路片將它們的“ COM ”端短接起來(lái)。

⑤ 若輸出端接感性負(fù)載時(shí)，需根據(jù)負(fù)載的不同情況接入相應(yīng)的保護(hù)電路。在交流感性負(fù)載兩端并接 RC 串聯(lián)電路；在直流感性負(fù)載兩端并接二極管保護(hù)電路；在帶低電流負(fù)載的輸出端并接一個(gè)泄放電阻以避免漏電流的。以上保護(hù)器件應(yīng)安裝在距離負(fù)載 50cm 以內(nèi)。

⑥ 在 PLC 內(nèi)部輸出電路中沒(méi)有絲，為防止因負(fù)載短路而造成輸出短路，應(yīng)在外部輸出電路中安裝熔斷器或設(shè)計(jì)緊急停車電路。

上述接線的示意圖，參閱 FX 系列可編程控制器的用戶手冊(cè)。

（ 5 ）擴(kuò)展單元接線。

若一臺(tái) PLC 的輸入輸出點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，還可將 FX 系列的基本單元與其他擴(kuò)展單元連接起來(lái)使用。具體配置視不同的機(jī)型而定，當(dāng)要進(jìn)行擴(kuò)展配置時(shí)，請(qǐng)參閱有關(guān)的用戶手冊(cè)。

（ 6 ） FX 系列可編程控制器的 A/D ， D/A 轉(zhuǎn)換單元接線。

A/D ， D/A 轉(zhuǎn)換單元的接線在有關(guān)章節(jié)已敘述，下面是連接時(shí)的注意事項(xiàng)。

① A/D 模塊：

 為防止輸入上有電磁感應(yīng)和噪聲，應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜。

 建議將屏蔽電纜接到框架接地端（ F.G ）

 若需將電壓范圍選擇端（ RNAGE ）短路，應(yīng)直接在端子板上短接，不要拉出引線短接。

 應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線。

 應(yīng)確保使用同一組電源線對(duì)控制單元和 A/D 單元進(jìn)行供電。

② D/A 模塊：

 為防止輸出上有電磁感應(yīng)和噪聲，應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜。

 建議將屏蔽電纜接到負(fù)載設(shè)備的接地端。

 在同一通道上的電壓輸出和電流輸出不能同時(shí)使用。沒(méi)有使用的輸出端子應(yīng)開(kāi)路。

 應(yīng)使主回路接線遠(yuǎn)離高壓線。

 應(yīng)確保使用同一組電源線對(duì)控制單元和 D/A 單元進(jìn)行供電。

三、可編程控制器的和檢修

（一）檢查

可編程控制器的主要構(gòu)成元器件是以半導(dǎo)體器件為主體，考慮到的影響，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，元器件是要老化的。因此定期檢修與做好日常是非常必要的。

要有一支具有一定技術(shù)水平、熟悉設(shè)備情況、設(shè)備工作原理的檢修隊(duì)伍，做好對(duì)設(shè)備的日常。

對(duì)檢修工作要制定一個(gè)制度，按期執(zhí)行，保證設(shè)備運(yùn)行狀況優(yōu)。每臺(tái) PLC 都有確定的檢修時(shí)間，一般以每 6 個(gè)月～ 1 年檢修一次為宜。當(dāng)外部條件較差時(shí)，可以根據(jù)情況把檢修間隔縮短。定期檢修的內(nèi)容見(jiàn)表 1 。

表 1 可編程控制器定期檢修

（二）故障排除

對(duì)于具體的 PLC 的故障檢查可能有一定的特殊性。有關(guān) FX 系列的 PLC 故障檢查和處理見(jiàn)表 2 。

表 2 FX 系列 PLC 故障處理

應(yīng)該說(shuō) PLC 是一種可靠性、性極高的控制器。只要按照其技術(shù)規(guī)范安裝和使用，出現(xiàn)故障的概率極低。但是，一旦出現(xiàn)了故障，一定要按上述步驟進(jìn)行檢查、處理。特別是檢查由于外部設(shè)備故障造成的損壞。一定要查清故障原因，待故障排除以后再試運(yùn)行。

開(kāi)關(guān)量I/O模塊的點(diǎn)數(shù)一般是2的n次方，如4、8、16點(diǎn)。1.外部直流24V或交流220V電壓加入;良好的接地是保證PLC正常工作的必要條件。在接地時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

　　e)秒表或的計(jì)時(shí)器。（二）試驗(yàn)步驟a）從每個(gè)被試絕緣線芯的絕緣或被試護(hù)切取三個(gè)試樣。每個(gè)試驗(yàn)包括兩個(gè)或三個(gè)長(zhǎng)為20～30mm的窄條組成，重約（50±5）mg。b）將一條約15mm長(zhǎng)、3mm寬的干燥通用試紙【如（一）中b的規(guī)定】，玻璃管的開(kāi)口端（頂部），紙帶伸出管口約5mm，并將其彎折固定在該位置。 　　“我們從9月5日開(kāi)始，對(duì)市區(qū)部分新裝修房屋空氣中甲醛含量進(jìn)行了檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明，新裝修房屋的空氣多是不合格?！彼榻B，甲醛是家庭裝修的主要污染物，它存在于各種家具和板材的膠中。“除了甲醛，家裝污染還包括苯、氨等，但后兩者都揮發(fā)得較快，只有甲醛，要經(jīng)過(guò)3到15年才能完全揮發(fā)掉。

 

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