西門子6ES7400-0HR54-4AB0西門子6ES7400-0HR54-4AB0

PLC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，這就實現(xiàn)了控制的軟件化,?？删幊炭刂破鞯膬?yōu)點在于"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,。因此在進行程序設(shè)計時應(yīng)結(jié)合實際需要，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行了分析,。

    一,、外部輸入設(shè)備的選用與PLC輸入繼電器的使用

    1. 外部輸入信號的采集

    PLC的外部設(shè)備主要是指控制系統(tǒng)中的輸入輸出設(shè)備，其中輸人設(shè)備是對系統(tǒng)發(fā)出各種控制信號的主令電器,，在編寫控制程序時必須注意外部輸入設(shè)備使用的是常開還是常閉觸點,，并以此為基礎(chǔ)進行程序編制。否則易出現(xiàn)控制錯誤,。

    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"并非實體繼電器，而是"軟繼電器",，可提供無數(shù)個常開,、常閉觸點用于編程。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,。輸入信號的采集工作示意圖如圖1,。

輸入繼電器線圈其狀態(tài)取決于外部設(shè)備狀態(tài)

  PLC輸入信號采集示意圖

 ，輸入設(shè)備選用的是按鈕SB0的常閉觸點,，輸入繼電器X0的線圈狀態(tài)取決于SB0的狀態(tài),。該按鈕未按下時，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài),，程序中所有X0觸點均動作,，即常開觸點接通，常閉觸點斷開,；若按下該按鈕,，則輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均恢復(fù)常態(tài),。如果輸入繼電器連接的輸入設(shè)備是按鈕SB0的常開觸點,，則情況恰好相反：在該按鈕未按下時，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài),，程序中所有X0觸點均不動作,；若按下該按鈕，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài),，程序中所有X0觸點均動作,。

    2. 停車按鈕使用常閉型

    由于PLC在運行程序判別觸點通斷狀態(tài)時，只取決于其內(nèi)存中輸入繼電器線圈的狀態(tài),，并不直接識別外部設(shè)備,，因此編程時，外部設(shè)備的選用與程序中的觸點類型密切相關(guān),。這是一個在對照電氣控制原理圖進行PLC編程時易出現(xiàn)的問題,。典型的例子是基本控制--"起保停控制"中的停車控制。

圖2 "起保?？刂?電氣原理圖

    圖2為"起保?？刂?電氣原理圖，在該系統(tǒng)中,，按鈕SB0用于停車控制,，因此使用其常閉觸點串聯(lián)于控制線路。SBl為起動按鈕,，使用其常開觸點,。若使用相同的設(shè)備（即停車SB0用常閉觸點，起動SBl用常開觸點）,，利用PLC進行該控制,，則需編程梯形圖程序（圖3）：

圖3 "起保停控制"梯形圖程序（停車按鈕使用常閉觸點）

I/O分配：SB0--X0,，SBl--Xl,，輸出Y0

    該梯形圖中停車信號X0使用的是常開觸點串聯(lián)在控制線路中，這是因為外部停車設(shè)備選取按鈕常閉觸點所致,，不操作該按鈕,，則輸出Y0正常接通，若按下該按鈕,，輸出Y0斷電,。

    3. 停車按鈕使用常開型

    若希望編制出符合我們平時閱讀習(xí)慣的梯形圖程序（圖4），則在選用外部停車設(shè)備時需使用按鈕SB0的常開觸點與X0相連,。

圖4 "起保?？刂?梯形圖程序（停車按鈕使用常開觸點）

I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl,，輸出Y0

    圖3、4梯形圖完成相同的控制功能,，程序中停車信號X0使用的觸點類型卻不相同,，其原因就是連接在輸入繼電器X0上的外部停車按鈕觸點類型選用不同。圖4所示梯形圖程序更加符合我們的閱讀習(xí)慣,，也更易分析其邏輯控制功能,，因此在PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)中，外部開關(guān),、按鈕無論用于起動還是停車,，一般都選用常開型，這是一個在使用PLC時需要格外注意的問題,。

    二,、PLC的"串行"運行方式與控制程序的編制

    PLC與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。繼電接觸器控制系統(tǒng)是按"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行邏輯運算，而前面邏輯運算的結(jié)果會影響后面語句的邏輯運算結(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。例如：

5 程序1

    程序1調(diào)試結(jié)果：X0接通3次,，Y3接通,，X0再接通1次，Y3斷開,。

6 程序2

    程序2程序調(diào)試結(jié)果．X0接通3次,，Y3接通即斷開。

    上面兩個程序中,，輸出Y3,、計數(shù)器CTl02及內(nèi)部通用繼電器R0前面的邏輯條件均相同，僅僅是計數(shù)器CTl02所在語句位置發(fā)生了變化,，而兩段程序的運行結(jié)果就截然不同,。這是因為CTl02對輸出Y3的影響方式發(fā)生了變化。執(zhí)行段程序時,，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)變化只能在下一個掃描周期對Y3產(chǎn)生影響,；而執(zhí)行第二段程序時,，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行控制程序編制時,，應(yīng)對控制任務(wù)進行充分分析，合理安排各編程元件的位置,，才能夠更為準(zhǔn)確地實現(xiàn)控制,。

    三、PLC的編程元件

    PLC的各種功能主要是通過運行控制程序來實現(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）。位元件實際上是PLC內(nèi)存區(qū)域所提供的一個二進制位單元,，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（計數(shù)）器等,，其參與控制的方式主要是通過對應(yīng)觸點的通斷狀態(tài)改變影響邏輯運算結(jié)果即輸出,。

    字元件則為PLC內(nèi)存區(qū)域內(nèi)的一個字單元（16bit），主要用作功能指令和高級指令的編程元件,，通常用以存放數(shù)據(jù),，如數(shù)據(jù)寄存器DTn，定時(計數(shù))器的設(shè)定值SVn,、經(jīng)過值EVn等,。字元件沒有觸點，通常以整體內(nèi)容參與控制,。