邯鄲西門子PLC模塊代理商

        邯鄲西門子PLC模塊代理商

西門子PLC模塊的控制方式屬于存儲程序控制,，其控制功能是通過存放在存儲器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)的，若要對控制功能作必要修改,，只需改變控制程序即可,，這就實(shí)現(xiàn)了控制的軟件化?？删幊炭刂破鞯膬?yōu)點(diǎn)在于"可"字,，從軟件來講，其控制程序可編輯,、可修改,；從硬件上講，其外部設(shè)備配置可變,。構(gòu)建一個PLC控制系統(tǒng)的重心就在于控制程序的編制,，但外部設(shè)備的選用也將對程序的編制產(chǎn)生影響。因此在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要,，硬,、軟件綜合考慮。本文就硬,、軟兩方面,，選取梯形圖為編程語言，以松下電工FPO-C32型PLC為例,，對PLC使用過程中易出現(xiàn)的幾個問題及解決方法進(jìn)行了分析,。

1. 外部輸入信號的采集

在PLC內(nèi)部存儲器中有于輸入狀態(tài)存儲的輸入繼電器區(qū),，各輸入設(shè)備（開關(guān)、按鈕,、行程開關(guān)或傳感器信號）的狀態(tài)經(jīng)由輸入接口電路存儲在該區(qū)域內(nèi),，每個輸入繼電器可存儲一個輸入設(shè)備狀態(tài)。PLC中使用的"繼電器"并非實(shí)體繼電器,，而是"軟繼電器",，可提供無數(shù)個常開、常閉觸點(diǎn)用于編程,。每個"軟繼電器"僅對應(yīng)PLC存儲單元中的一位（bit）,，該位狀態(tài)為"1"，表示該"軟繼電器線圈"通電,，則程序中所有該繼電器的觸點(diǎn)都動作,。輸入繼電器作為PLC接收外部主令信號的器件，通過接線與外部輸入設(shè)備相聯(lián)系,，其"線圈"狀態(tài)只能由外部輸入信號驅(qū)動,。

2. 停車按鈕使用常閉型

起保停控制"中的停車控制,。

二,、PLC的"串行"運(yùn)行方式與控制程序的編制

并行"方式工作的，也就是說是按同時執(zhí)行的方式工作的,，只要形成電流通路,，就可能有幾個電器同時動作。而PLC是以"串行"方式工作的,，PLC在循環(huán)執(zhí)行程序時,，是按照語句的書寫順序自上而下進(jìn)行邏輯運(yùn)算，而前面邏輯運(yùn)算的結(jié)果會影響后面語句的邏輯運(yùn)算結(jié)果,。因此梯形圖編程時,，各語句的位置也會對控制功能產(chǎn)生關(guān)鍵影響。

從以上討論可以得出,，由于PLC采用"串行"工作方式,，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)也會有所不同,，因此在利用梯形圖進(jìn)行控制程序編制時，應(yīng)對控制任務(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。

PLC的各種功能主要是通過運(yùn)行控制程序來實(shí)現(xiàn)。編制程序時,，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（計(jì)數(shù)）器等,，其參與控制的方式主要是通過對應(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,。

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bit均可用作位元件，而且每16bit可構(gòu)成一個字元件,，如WRIO即是由16個位元件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個位的狀態(tài)也隨之發(fā)生改變,。

可編程控制器（PLC）是一種新型的通用自動化控制裝置,，它將傳統(tǒng)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)用越來越廣泛,。但在使用時由于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作環(huán)境惡劣，干擾源眾多,，如大功率用電設(shè)備的起動或停止引起電網(wǎng)電壓的波動形成低頻干擾,，電焊機(jī)、電火花加工機(jī)床,、電機(jī)的電刷等通過電磁耦合產(chǎn)生的工頻干擾等,，都會影響PLC的正常工作。
盡管PLC是專門在現(xiàn)場使用的控制裝置,，在設(shè)計(jì)制造時已采取了很多措施,，使它對工業(yè)環(huán)境比較適應(yīng)，但是為了確保整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,，還是應(yīng)當(dāng)盡量使PLC有良好的工作環(huán)境條件,， 并采取必要的抗干擾措施。 

2 PLC在安裝和維護(hù)時應(yīng)注意的問題 

2.1 PLC的安裝
PLC適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場，但它對使用場合,、環(huán)境溫度等還是有一定要求,。控制PLC的工作環(huán)境,，可以有效地提高它的工作效率和壽命,。在安裝PLC時，要避開下列場所： 
（1）環(huán)境溫度超過0 ~ 50℃的范圍,； 
（2）相對濕度超過85%或者存在露水凝聚（由溫度突變或其他因素所引起的）,； 
（3）太陽光直接照射； 
（4）有腐蝕和易燃的氣體,，例如*,、硫化氫等； 
（5）有打量鐵屑及灰塵,； 
（6）頻繁或連續(xù)的振動,，振動頻率為10 ~ 55Hz、幅度為0.5mm（峰-峰）,； 
（7）超過10g（重力加速度）的沖擊,。 
小型可編程控制器外殼的4個角上，均有安裝孔,。有兩種安裝方法,，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（德國共和標(biāo)準(zhǔn)）軌道固定,。DIN軌道配套使用的安裝夾板，左右各一對,。在軌道上,，先裝好左右夾板，裝上PLC,，然后擰緊螺釘,。為了使控制系統(tǒng)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)定環(huán)境溫度范圍內(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,。如果周圍環(huán)境超過55C,，要安裝電風(fēng)扇，強(qiáng)迫通風(fēng)。 
為了避免其他外圍設(shè)備的電干擾,，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,，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（如光電開關(guān)或接近開關(guān)）提供直流24V電源。 
如果電源發(fā)生故障,，中斷時間少于10ms,，PLC工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值,，則PLC停止工作,，所有的輸出點(diǎn)均同時斷開,。當(dāng)電源恢復(fù)時,，若RUN輸入接通，則操作自動進(jìn)行,。 
對于電源線來的干擾,，PLC本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴(yán)重,，可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器,，以減少設(shè)備與地之間的干擾。 

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,，其接地點(diǎn)應(yīng)與基本單元的接地點(diǎn)接在一起。為了抑制加在電源及輸入端,、輸出端的干擾,，應(yīng)給可編程控制器接上地線，接地點(diǎn)應(yīng)與動力設(shè)備（如電機(jī)）的接地點(diǎn)分開,。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。接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC,。 

2.4 直流24V接線端 
使用無源觸點(diǎn)的輸入器件時,，PLC內(nèi)部24V電源通過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（如接近開關(guān)或光電開關(guān)）提供電流,。24V端子作傳感器電源時，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。另外,，任何外部電源不能接到這個端子,。 
如果發(fā)生過載現(xiàn)象，電壓將自動跌落,，該點(diǎn)輸入對可編程控制器不起作用,。 
每種型號的PLC的輸入點(diǎn)數(shù)量是有規(guī)定的。對每一個尚未使用的輸入點(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增加,。 
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一般接受行程開關(guān),、限位開關(guān)等輸入的開關(guān)量信號,。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負(fù)載轉(zhuǎn)換信號的端口。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源的觸點(diǎn)或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時,，輸入端接通,，輸入線路閉合，同時輸入指示的發(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)抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動作,。 
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)光二極管的舌簧開關(guān),，串聯(lián)二極管的數(shù)目不能超過兩只,。 
另外，輸入接線還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)： 
（1）輸入接線一般不要超過30m,。但如果環(huán)境干擾較小,，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些,。 
（2）輸入,、輸出線不能用同一根電纜，輸入,、輸出線要分開,。 
（3）可編程控制器所能接受的脈沖信號的寬度，應(yīng)大于掃描周期的時間,。 

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）輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出,。當(dāng)PLC的輸出繼電器或晶閘管動作時，同一號碼的兩個輸出端接通,。在不同組中,，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。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,，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。 
（5）PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲干擾,，因此要采取措施加以控制,。 
此外，對于能使用戶造成傷害的危險負(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,，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)離高壓線和動力線，避免并行,。 

控制要求主要指控制的基本方式,、應(yīng)完成的動作、自動工作循環(huán)的組成,、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等,。對較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個獨(dú)立部分,，這種可化繁為簡,，有利于編程和調(diào)試。

（ 2 ）確定 I/O 設(shè)備

根據(jù)被控對象對 PLC 控制系統(tǒng)的功能要求,，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入,、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕,、選擇開關(guān),、行程開關(guān)、傳感器等,，常用的輸出設(shè)備有繼電器,、接觸器、指示燈,、電磁閥等,。

（ 3 ）選擇合適的 PLC 類型

根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號和輸出信號的點(diǎn)數(shù),，選擇合適的 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)，同時可進(jìn)行控制柜或操作臺的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工,。

（ 5 ）設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)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,。這一步是整個應(yīng)用系統(tǒng)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，同時還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),。

（ 6 ）將程序輸入 PLC

當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時,，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軟件在計(jì)算機(jī)上編程時,，可通過上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去,。

（ 7 ）進(jìn)行軟件測試

程序輸入 PLC 后,，應(yīng)*行測試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過程中,，難免會有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前,，必需進(jìn)行軟件測試，以排除程序中的錯誤,，同時也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期,。

（ 8 ）應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試

在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場施工完成后,，就可以進(jìn)行整個系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個部分組成,，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,，然后再連接起來總調(diào),。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，要逐一排除,，直至調(diào)試成功。

（ 9 ）編制技術(shù)文件

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

三,、 PLC 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 ． PLC 型號的選擇

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

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

目前，國內(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、無所適從,。所以全面權(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)型要以滿足系統(tǒng)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方面來考慮,。

（ 1 ）對輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇

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

要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù),，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)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)的模塊對同時接通的輸入點(diǎn)數(shù)有限制,，一般同時接通的輸入點(diǎn)不得超過總輸入點(diǎn)的 60 ％,； PLC 每個輸出點(diǎn)的驅(qū)動能力（ 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 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時要考慮這些問題,。

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,，但這種 PLC 平均每點(diǎn)的價格較高,。如果輸出信號之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的 PLC ,。

（ 2 ）對存儲容量的選擇

對用戶存儲容量只能作粗略的估算,。在僅對開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘 10 字 / 點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數(shù)乘 5 字 / 點(diǎn)來估算,；計(jì)數(shù)器 / 定時器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個估算,；有運(yùn)算處理時按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算,；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中,，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口 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。對缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者,，選擇容量時留有裕量要大些,。

（ 3 ）對 I/O 響應(yīng)時間的選擇

PLC 的 I/O 響應(yīng)時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在 2 ～ 3 個掃描周期）等,。對開關(guān)量控制的系統(tǒng),，PLC 和 I/O 響應(yīng)時間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題,。但對模擬量控制的系統(tǒng),、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。

（ 4 ）根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型

不同的負(fù)載對 PLC 的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如,，頻繁通斷的感性負(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,，價格相對較便宜,，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流,、可直流）且電壓等級范圍大等,。所以動作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC ,。

（ 5 ）對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 CPU ,，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運(yùn)行工作狀態(tài),。編程狀態(tài)時,， CPU 只為編程器服務(wù)，而不對現(xiàn)場進(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 CPU ，主機(jī)的CPU 完成對現(xiàn)場的控制,，在每一個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)，在下一個掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場進(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。在線編程需購置計(jì)算機(jī),，并配置編程軟件,。采用哪種編程方法應(yīng)根據(jù)需要決定。

（ 6 ）據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型

若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動化網(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 、上位計(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 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,，整體式比模塊式價格低,。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（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)和輸入信號,、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對應(yīng)的,。

分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號,，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進(jìn)行編號,。

在個別情況下,，也有兩個信號用一個輸入點(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，查閱相應(yīng)的編程手冊,，決不可“張冠李戴”,。必須參閱有關(guān)操作手冊。

（ 2 ）部輔助繼電器

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

從功能上講,，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)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)說明書中應(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。

（ 3 ）分配定時器 / 計(jì)數(shù)器

PLC 的定時器 / 計(jì)數(shù)器數(shù)量分別見有關(guān)操作手冊,。

7.3 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟

7.3.1 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法

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 控制程序的方法很多,，這里主要介紹幾種典型的編程方法,。

1. 圖解法編程

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

(1) 梯形圖法：梯形圖法是用梯形圖語言去編制 PLC 程序。這是一種模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方法,。其圖形甚至元件名稱都與繼電器控制電路十分相近,。這種方法很容易地就可以把原繼電器控制電路移植成 PLC 的梯形圖語言。這對于熟悉繼電器控制的人來說,，是較方便的一種編程方法,。

(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)行過程，反應(yīng)輸入與輸出的關(guān)系,。邏輯流程圖法是把系統(tǒng)的工藝流程,，用邏輯框圖表示出來形成系統(tǒng)的邏輯流程圖。這種方法編制的 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,。邏輯流程圖會使整個程序脈絡(luò)清楚，便于分析控制程序,，便于查找故障點(diǎn),，便于調(diào)試程序和維修程序。有時對一個復(fù)雜的程序,，直接用語句表和用梯形圖編程可能覺得難以下手,，則可以先畫出邏輯流程圖，再為邏輯流程圖的各個部分用語句表和梯形圖編制 PLC 應(yīng)用程序,。

(3) 時序流程圖法：時序流程圖法使首先畫出控制系統(tǒng)的時序圖（即到某一個時間應(yīng)該進(jìn)行哪項(xiàng)控制的控制時序圖）,，再根據(jù)時序關(guān)系畫出對應(yīng)的控制任務(wù)的程序框圖，后把程序框圖寫成 PLC 程序,。時序流程圖法很適合于以時間為基準(zhǔn)的控制系統(tǒng)的編程方法,。

(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,，都可以分成若干個功能比較簡單的程序段,，一個程序段可以看成整個控制過程中的一步。從整個角度去看,，一個復(fù)雜系統(tǒng)的控制過程是由這樣若干個步組成的,。系統(tǒng)控制的任務(wù)實(shí)際上可以認(rèn)為在不同時刻或者在不同進(jìn)程中去完成對各個步的控制。為此,，不少 PLC 生產(chǎn)廠家在自己的 PLC 中增加了步進(jìn)順控指令,。在畫完各個步進(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控制程序,。

2. 經(jīng)驗(yàn)法編程

經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或別人的經(jīng)驗(yàn)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。這里所說的經(jīng)驗(yàn),，有的是來自自己的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),，有的可能是別人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，就需要日積月累,，善于總結(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 PLC 編程軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、離線或在線編程,、離線仿真和在線調(diào)試等等,。使用編程軟件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,，使用編程軟件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 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟

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

1. 對系統(tǒng)任務(wù)分塊

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

2. 編制控制系統(tǒng)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)果又英國導(dǎo)出哪些動作。這個邏輯關(guān)系可以是以各個控制活動順序?yàn)榛鶞?zhǔn),，也可能是以整個活動的時間節(jié)拍為基準(zhǔn),。邏輯關(guān)系圖反映了控制過程中控制作用與被控對象的活動，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,，是把系統(tǒng)的輸入輸出所設(shè)計(jì)的地址和名稱聯(lián)系起來。這是很關(guān)鍵的一步,。在繪制 PLC 的輸入電路時,，不僅要考慮到信號的連接點(diǎn)是否與命名*，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適,，也要考慮到在特殊條件下運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定條件等問題,。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，會對 PLC 造成比較大的傷害,。在繪制 PLC 的輸出電路時,，不僅要考慮到輸出信號的連接點(diǎn)是否與命名*，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題。在整個電路的繪制中,，還要考慮設(shè)計(jì)的原則努力提高其穩(wěn)定性和可靠性,。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,、全面。因此,，在繪制電路圖時要考慮周全,，何處該裝按鈕，何處該裝開關(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)然可以用上述方法編程,。在編程時，除了要注意程序要正確,、可靠之外,，還要考慮程序要簡捷、省時,、便于閱讀,、便于修改。編好一個程序塊要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),，這樣便于查找問題,，便于及時修改，不要整個程序完成后一起算總帳,。

5. 制作控制臺與控制柜

在繪制完電器,、編完程序之后，就可以制作控制臺和控制柜了,。在時間緊張的時候,，這項(xiàng)工作也可以和編制程序并列進(jìn)行。在制作控制臺和控制柜的時候要注意選擇開關(guān),、按鈕,、繼電器等器件的質(zhì)量,，規(guī)格必須滿足要求。設(shè)備的安裝必須注意安全,、可靠,。比如說屏蔽問題、接地問題,、高壓隔離等問題必須妥善處理,。

6. 現(xiàn)場調(diào)試

現(xiàn)場調(diào)試是整個控制系統(tǒng)完成的重要環(huán)節(jié)。任何程序的設(shè)計(jì)很難說不經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試就能使用的,。只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制回路和控制程序不能滿足系統(tǒng)要求之處,；只有通過現(xiàn)場調(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)場調(diào)試才能后實(shí)地測試和后調(diào)整控制電路和控制程序,，以適應(yīng)控制系統(tǒng)的要求,。

7. 編寫技術(shù)文件并現(xiàn)場試運(yùn)行

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試以后，控制電路和控制程序基本被確定了,，整個系統(tǒng)的硬件和軟件基本沒有問題了,。這時就要全面整流技術(shù)文件，包括整理電路圖,、PLC 程序,、使用說明及幫助文件。到此工作基本結(jié)束,。

可編程控制器是一種新型的通用自動化控制裝置，它有許多優(yōu)點(diǎn),，盡管可編程控制器在設(shè)計(jì)制造時已采取了很多措施,，是它對工業(yè)環(huán)境比較適應(yīng)，但是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作環(huán)境較為惡劣,，為確?？删幊炭刂破骺刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定可靠，還是應(yīng)當(dāng)盡量使可編程控制器有良好的工作環(huán)境條件,，并采取必要抗干擾措施,。

（一）安裝的注意事項(xiàng)

為保證可編程控制器工作的可靠性，盡可能地延長其使用壽命,，在安裝時一定要注意周圍的環(huán)境,，其安裝場合應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)：

（ 2 ）環(huán)境相對濕度應(yīng)在 35 ％～ 85 ％范圍內(nèi)。

（ 4 ）周圍無過量的灰塵和金屬微粒,。

（ 6 ）不能受太陽光的直接照射或水的濺射,。

除滿足以上環(huán)境條件外，安裝時還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

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

（二）安裝與接線

FX 系列可編程控制器的安裝方法有底板安裝和 DIN 導(dǎo)軌安裝兩種方法,。

（ 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。安裝時安裝單元與安裝導(dǎo)軌槽對齊向下推壓即可,。將該單元從 DIN 導(dǎo)軌上拆下時,，需用一字形的螺絲刀向下輕拉安裝桿。

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

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接線端。使用直徑為 0.2cm 的雙絞線作為電源線,。過強(qiáng)的噪聲及電源電壓波動過大都可能使 FX 系列可編程控制器的CPU 工作異常,，以致引起整個控制系統(tǒng)癱瘓。為避免由此引起的事故發(fā)生,，在電源接線時,，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)備及電動設(shè)備的電源接線應(yīng)分開連接,，。

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

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,。

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

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

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

② 接地電阻應(yīng)小于 100 Ω,。

④ PLC 的各單元的接地線相連,。

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

② 不能將輸入設(shè)備連接到帶“ . ”端子上,。

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。

（ 4 ）控制單元輸出端子接線,。

① 輸出線盡可能遠(yuǎn)離高壓線和動力線等干擾源,。

③ 各“ COM ”端均為獨(dú)立的，故各輸出端既可獨(dú)立輸出,，又可采用公共并接輸出,。當(dāng)各負(fù)載使用不同電壓時，采用獨(dú)立輸出方式,；而各個負(fù)載使用相同電壓時,，可采用公共輸出方式。

⑤ 若輸出端接感性負(fù)載時,，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泄放電阻以避免漏電流的干擾,。以上保護(hù)器件應(yīng)安裝在距離負(fù)載 50cm 以內(nèi)。

上述接線的示意圖,，參閱 FX 系列可編程控制器的用戶手冊,。

若一臺 PLC 的輸入輸出點(diǎn)數(shù)不夠時，還可將 FX 系列的基本單元與其他擴(kuò)展單元連接起來使用,。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，請參閱有關(guān)的用戶手冊,。

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

★ 為防止輸入信號上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾，應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜,。

★ 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)確保使用同一組電源線對控制單元和 A/D 單元進(jìn)行供電,。

★ 為防止輸出信號上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾，應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜,。

★ 在同一通道上的電壓輸出和電流輸出不能同時使用,。沒有使用的輸出端子應(yīng)開路。

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

（一）維護(hù)檢查

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

表 1 可編程控制器定期檢修

對于具體的 PLC 的故障檢查可能有一定的特殊性,。有關(guān) FX 系列的 PLC 故障檢查和處理方法見表 2 。

問題

解決方法

輸出的電氣浪涌使被控設(shè)備損壞

接線松動或不正確

輸出被強(qiáng)制

修改程序

檢查輸出的負(fù)載

CPU SF （系統(tǒng)故障）燈亮

電氣干擾

對于編程錯誤,，檢查 FOR ,、 NEXT 、 JMP ,、比較指令的用法,。

- 檢查接線?？刂票P良好接地和高電壓與低電壓不要并行引線是很重要的

查出原因后,，更換元器件

電源線引入過電壓

電子干擾問題

在控制柜內(nèi)交叉配線

糾正不正確的接地系統(tǒng)

當(dāng)連接一個外部設(shè)備時通信網(wǎng)絡(luò)損壞。（計(jì)算機(jī)接口,、PLC 的接口或 PC/PPI 電纜損壞）

檢查通信網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)連接沒有共同電氣參考點(diǎn)的機(jī)器時,，使用隔離型 RS-485~RS-485 中繼器

檢查網(wǎng)絡(luò)通信信息后處理

檢查錯誤代碼信息后處理

<p class="MsoNormal" align="left" background-color:#ffffff;"="" style="word-wrap: break-word; margin: 5px 0px; color: rgb(0, 0, 0); font-family: &quot;sans serif&quot;, tahoma, verdana, helvetica; font-size: 10.5pt;">應(yīng)該說 PLC 是一種可靠性、穩(wěn)定性*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,。