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工作原理折疊編輯本段
PLC是采用"順序掃描,，不斷循環(huán)"的方式進行工作的,。即在PLC運行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序,，按指令步序號(或地址號)作周期性循環(huán)掃描,，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第1條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序,，直至程序結(jié)束,，然后重新返回第1條指令，開始下一輪新的掃描,，在每次掃描過程中,，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。

PLC的一個掃描周期必經(jīng)輸入采樣,、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段,。

PLC在輸入采樣階段:首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中,，即刷新輸入，隨即關(guān)閉輸入端口,，進入程序執(zhí)行階段,。

PLC在程序執(zhí)行階段:按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運算和處理后,，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中,，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。

輸出刷新階段:當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢,，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中,，并通過一定的方式(繼電器、晶體管或晶間管)輸出,，驅(qū)動相應(yīng)輸出設(shè)備工作,。

特點折疊編輯本段
PLC編程的應(yīng)用面廣、功能強大,、使用方便,，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要裝置之一,，在工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域得到了廣泛的使用，在其他領(lǐng)域(例如民用和家庭自動化)的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展,。

國際電工委員會(IEC)在1985年的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第3稿中,，對PLC作了如下定義:"是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計,。它采用可編程序的存儲器,，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制,、定時,、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式,、模擬式的輸入和輸出,，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備,，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計,。"從上述定義可以看出,，PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機，除了能完成各種各樣的控制功能外,，還有與其他計算機通信聯(lián)網(wǎng)的功能,。

PLC編程的推廣應(yīng)用在我國得到了迅猛的發(fā)展，它已經(jīng)大量地應(yīng)用在各種機械設(shè)備和生產(chǎn)過程的電氣控制裝置中,，各行各業(yè)也涌現(xiàn)出了大批應(yīng)用PLC改造設(shè)備的成果,。了解PLC的工作原理，具備設(shè)計,、調(diào)試和維護PLC控制系統(tǒng)的能力,，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)對電氣技術(shù)人員和工科學(xué)生的基本要求。

語言類型折疊編輯本段
PLC的用戶程序,，是設(shè)計人員根據(jù)控制系統(tǒng)的工藝控制要求,，通過PLC編程語言的編制規(guī)范，按照實際需要使用的功能來設(shè)計的,。只要用戶能夠掌握某種標(biāo)準(zhǔn)編程語言,，就能夠使用PLC在控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)各種自動化控制功能,。

根據(jù)國際電工委員會制定的工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)(IEC1131-3),，PLC有五種標(biāo)準(zhǔn)編程語言:梯形圖語言(LD)、指令表語言(IL),、功能模塊語言(FBD),、順序功能流程圖語言(SFC),、結(jié)構(gòu)文本化語言(ST)。這五標(biāo)準(zhǔn)編程語言,，十分簡單易學(xué),。

梯形圖語言 折疊

梯形圖語言是PLC程序設(shè)計中的編程語言。它是與繼電器線路類似的一種編程語言,。由于電氣設(shè)計人員對繼電器控制較為熟悉,，因此，梯形圖編程語言得到了廣泛的歡迎和應(yīng)用,。 梯形圖編程語言的特點是:與電氣操作原理圖相對應(yīng),，具有直觀性和對應(yīng)性;與原有繼電器控制相一致，電氣設(shè)計人員易于掌握,。 梯形圖編程語言與原有的繼電器控制的不同點是,，梯形圖中的能流不是實際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實際存在的繼電器,，應(yīng)用時,，需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對待。

指令表語言 折疊

指令表編程語言是與匯編語言類似的一種助記符編程語言,，和匯編語言一樣由操作碼和操作數(shù)組成,。在無計算機的情況下，適合采用PLC手持編程器對用戶程序進行編制,。同時,，指令表編程語言與梯形圖編程語言圖一一對應(yīng)，在PLC編程軟件下可以相互轉(zhuǎn)換,。圖3就是與圖2PLC梯形圖對應(yīng)的指令表,。 指令表表編程語言的特點是:采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶,，便于掌握;在手持編程器的鍵盤上采用助記符表示,，便于操作，可在無計算機的場合進行編程設(shè)計;與梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系,。其特點與梯形圖語言基本一致。

功能模塊圖語言 折疊

功能模塊圖語言是與數(shù)字邏輯電路類似的一種PLC編程語言,。采用功能模塊圖的形式來表示模塊所具有的功能,，不同的功能模塊有不同的功能。 功能模塊圖編程語言的特點:功能模塊圖程序設(shè)計語言的特點是:以功能模塊為單位,，分析理解控制方案簡單容易;功能模塊是用圖形的形式表達功能,，直觀性強，對于具有數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)的設(shè)計人員很容易掌握的編程;對規(guī)模大,、控制邏輯關(guān)系復(fù)雜的控制系統(tǒng),，由于功能模塊圖能夠清楚表達功能關(guān)系,，使編程調(diào)試時間大大減少。

順序功能流程圖語言 折疊

順序功能流程圖語言是為了滿足順序邏輯控制而設(shè)計的編程語言,。編程時將順序流程動作的過程分成步和轉(zhuǎn)換條件,，根據(jù)轉(zhuǎn)移條件對控制系統(tǒng)的功能流程順序進行分配，一步一步的按照順序動作,。每一步代表一個控制功能任務(wù),，用方框表示。在方框內(nèi)含有用于完成相應(yīng)控制功能任務(wù)的梯形圖邏輯,。這種編程語言使程序結(jié)構(gòu)清晰,，易于閱讀及維護，大大減輕編程的工作量,，縮短編程和調(diào)試時間,。用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場合,。順序功能流程圖編程語言的特點:以功能為主線,，按照功能流程的順序分配，條理清楚,，便于對用戶程序理解;避免梯形圖或其他語言不能順序動作的缺陷,，同時也避免了用梯形圖語言對順序動作編程時，由于機械互鎖造成用戶程序結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、難以理解的缺陷;用戶程序掃描時間也大大縮短,。

結(jié)構(gòu)化文本語言 折疊

結(jié)構(gòu)化文本語言是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來描述程序的一種編程語言。它是類似于高級語言的一種編程語言,。在大中型的PLC系統(tǒng)中,，常采用結(jié)構(gòu)化文本來描述控制系統(tǒng)中各個變量的關(guān)系。主要用于其他編程語言較難實現(xiàn)的用戶程序編制,。

結(jié)構(gòu)化文本編程語言采用計算機的描述方式來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運算關(guān)系,，完成所需的功能或操作。大多數(shù)PLC制造商采用的結(jié)構(gòu)化文本編程語言與BASIC語言,、PASCAL語言或C語言等高級語言相類似,，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達方法及語句的種類等方面都進行了簡化,。 結(jié)構(gòu)化文本編程語言的特點:采用高級語言進行編程,，可以完成較復(fù)雜的控制運算;需要有一定的計算機高級語言的知識和編程技巧，對工程設(shè)計人員要求較高,。直觀性和操作性較差,。

算法折疊編輯本段
PLC編程算法一 開關(guān)量的計算

1、開關(guān)量也稱邏輯量,，指僅有兩個取值,，0或1,、ON或OFF。它是的控制,，對它進行控制是PLC的優(yōu)勢,，也是PLC最基本的應(yīng)用。

開關(guān)量控制的目的是,，根據(jù)開關(guān)量的當(dāng)前輸入組合與歷史的輸入順序,，使PLC產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按一定的順序工作,。所以,，有時也稱其為順序控制。而順序控制又分為手動,、半自動或自動,。而采用的控制原則有分散、集中與混合控制三種,。這是用OMRON的開關(guān)量編寫的一個"單按鈕啟停"程序,。

2、 模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量,，如電壓,、電流、壓力,、速度,、流量等。

PLC是由繼電控制引入微處理技術(shù)后發(fā)展而來的,，可方便及可靠地用于開關(guān)量控制,。由于模擬量可轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，數(shù)字量只是多位的開關(guān)量,，故經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬量,，PLC也*可以可靠的進行處理控制。由于連續(xù)的生產(chǎn)過程常有模擬量,，所以模擬量控制有時也稱過程控制,。模擬量多是非電量，而PLC只能處理數(shù)字量,、電量,。所有要實現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)換要有傳感器，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)電量,。如果這一電量不是標(biāo)準(zhǔn)的，還要經(jīng)過變送器,，把非標(biāo)準(zhǔn)的電量變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號,，如4-20mA,、1-5V、0-10V等等,。同時還要有模擬量輸入單元(A/D),，把這些標(biāo)準(zhǔn)的電信號變換成數(shù)字信號;模擬量輸出單元(D/A)，以把PLC處理后的數(shù)字量變換成模擬量--標(biāo)準(zhǔn)的電信號,。所以標(biāo)準(zhǔn)電信號,、數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換就要用到各種運算。這就需要搞清楚模擬量單元的分辨率以及標(biāo)準(zhǔn)的電信號,。

例如:PLC模擬單元的分辨率是1/32767,，對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電量是0-10V，所要檢測的是溫度值0-100℃,。那么0-32767對應(yīng)0-100℃的溫度值,。然后計算出1℃所對應(yīng)的數(shù)字量是327.67。如果想把溫度值到0.1℃,，把327.67/10即可,。

模擬量控制包括:反饋控制、前饋控制,、比例控制,、模糊控制等。這些都是PLC內(nèi)部數(shù)字量的計算過程,。

3,、 脈沖量是其取值總是不斷的在0(低電平)和1(高電平)之間交替變化的數(shù)字量。每秒鐘脈沖交替變化的次數(shù)稱為頻率,。

PLC脈沖量的控制目的主要是位置控制,、運動控制、軌跡控制等,。例如:脈沖數(shù)在角度控制中的應(yīng)用,。步進電機驅(qū)動器的細(xì)分是每圈10000，要求步進電機旋轉(zhuǎn)90度,。那么所要動作的脈沖數(shù)值=10000/(360/90)=2500,。

PLC編程算法二 模擬量的計算

1、 -10-10V,。-10V-10V的電壓時,，在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為F448-0BB8Hex(-3000-3000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為E890-1770Hex(-6000-6000)。

2,、 0-10V,。0-10V的電壓時，在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0-1770Hex(0-6000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0-2EE0Hex(0-12000)。

以上僅做簡單的介紹,，不同的PLC有不同的分辨率,，并且您所測量物理量實現(xiàn)的量程不一樣。計算結(jié)果可能有一定的差異,。

注:模擬輸入的配線的要求

1,、使用屏蔽雙絞線，但不連接屏蔽層,。

2,、當(dāng)一個輸入不使用的時候，將V IN 和COM端子短接,。

3,、模擬信號線與電源線隔離 (AC 電源線，高壓線等),。

4,、當(dāng)電源線上有干擾時，在輸入部分和電源單元之間安裝一個濾波器,。

5,、確認(rèn)正確的接線后，首先給CPU單元上電,，然后再給負(fù)載上電,。

6、斷電時先切斷負(fù)載的電源,，然后再切斷CPU的電源,。

PLC編程算法三 脈沖量的計算

脈沖量的控制多用于步進電機、伺服電機的角度控制,、距離控制,、位置控制等。以下是以步進電機為例來說明各控制方式,。

1,、步進電機的角度控制。首先要明確步進電機的細(xì)分?jǐn)?shù),，然后確定步進電機轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù),。計算"角度百分比=設(shè)定角度/360°(即一圈)""角度動作脈沖數(shù)=一圈總脈沖數(shù)*角度百分比。"

公式為:

角度動作脈沖數(shù)=一圈總脈沖數(shù)*(設(shè)定角度/360°),。

2,、步進電機的距離控制。首先明確步進電機轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù),。然后確定步進電機滾輪直徑,，計算滾輪周長。計算每一脈沖運行距離。最后計算設(shè)定距離所要運行的脈沖數(shù),。

公式為:

設(shè)定距離脈沖數(shù)=設(shè)定距離/[(滾輪直徑*3.14)/一圈總脈沖數(shù)]

3,、步進電機的位置控制就是角度控制與距離控制的綜合。

以上只是天天自動化簡單的分析步進電機的控制方式,，可能與實際有出入，僅供各位同仁參考,。伺服電機的動作與步進電機的一樣,，但要考慮伺服電機的內(nèi)部電子齒輪比與伺服電機的減速比。有些事情說起來比較簡單,，但實際應(yīng)用就有難度了,。請大家在實際的工作中領(lǐng)悟其中的道理

入門折疊編輯本段
PLC是一種在工業(yè)中被廣泛應(yīng)用的自動控制元件。然而PLC應(yīng)用與編程人才短缺已經(jīng)成為制約我國自動控制領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸,。通過學(xué)習(xí)PLC可編程控制器程序設(shè)計使學(xué)員掌握可編程序控制器的工作原理和PLC控制系統(tǒng)硬件軟件的設(shè)計方法,，可編寫復(fù)雜的PLC程序，為從事PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計,、調(diào)試和改造工作打下基礎(chǔ),。可以獨立承擔(dān)相關(guān)項目的設(shè)計與開發(fā),。讓您由一位電工升級為貨真價實的工程師!

隨著現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備自動化,，越來越多的工廠設(shè)備將采用PLC人機界面等自動化器件來控制，因此設(shè)備自動化程度越來越高,。對設(shè)備的維護人員的技術(shù)要求越來越嚴(yán)格,。作為一名合格的技術(shù)員，需要掌握的技能也越來越多,，越來越全面性,，以此來滿足自動化的發(fā)展及要求，

學(xué)習(xí)PLC編程一點也不難,。有的初學(xué)者在理論上花了很多功夫,，結(jié)果半年下來還是沒有把PLC搞懂，其實他們只是缺少了一些PLC的實踐經(jīng)驗,，只要再進行一些實際的梯形圖編寫,、程序下載、調(diào)試等操作,，增加對PLC的感性認(rèn)識,，很快就可以掌握PLC這項技術(shù)了。開始階段可以先學(xué)習(xí)一種品牌的PLC,，因為所有的PLC原理都是差不多的,，掌握了一種PLC其它的只要翻閱一下手冊也就能上手使用了。

初學(xué)時可以編一些簡單的梯形圖，如觸點的與,、或,、輸出等，在PLC的機器里運行一下,。成功了就會增加你學(xué)習(xí)的興趣,、和信心。然后再把PLC的主要功能逐個運用一次,，比如高速計數(shù)器,，你可以用PLC本身的脈沖輸出端接到高速計數(shù)器的輸入端，下載編好的梯形圖,，打開變量觀察窗口,，運行程序，觀察計數(shù)的值是否正確,。經(jīng)過了這樣的實踐,，你基本上知道PLC到底能做哪些事情了，在實際的工控應(yīng)用中就能做到胸有成竹了,。

1.電工原理和電機原理一定要懂,，簡單的就記背也要背下來，比如馬達容量1KW2A,，正反轉(zhuǎn),，星三角接線，電線容量,。電阻,，電感，電容的特性等

2.液壓和氣動也要掌握,，比如壓力換算,，壓力和電流的比例換算，這在有壓力控制上都要用到

3. 電線截面要會看,，線拿到手就知道幾平方的,，還有什么電器上該用什么線，比如馬達就用4線的,，3根主線1根接地,。從變頻器上出來的要用屏蔽線。

4. 機修也要會做,，特別是螺絲,，一看就知道用幾的內(nèi)角扳手或外六角扳手(別小看了它，平常維修固定螺絲是少不了它的,，這樣能節(jié)約時間)

5. PLC編程自己可以模擬編,，簡單的如紅綠燈,，控制小車走等

6. 做人要會做，要謙虛,，不可能你樣樣都會,。

7. 心態(tài)要好，保持一顆平常的心

8. 平常要多干,，就是在苦在累也要,，這樣技術(shù)才能學(xué)到手能解決實際問題，反之你只不過是紙上談兵

對于做項目的

1. 四大常用PLC要會,，基本指令和功能指令要熟

2. 通訊接口要懂

3.電氣市場行情要熟,，好的和壞的要會區(qū)分，列如買到個2手40點的PLC怎么判斷它是好的呢?

4.變頻器和單片機要懂,，變頻調(diào)速和伺服控制要懂

5. 常用電器元件和傳感器要知道

6. 要會CAD電氣制圖。

PLC掃描周期和響應(yīng)時間

PLC在運行狀態(tài)時,，執(zhí)行一個掃描操作所需要的時間為一個周期,，這個是PLC的重要指標(biāo)之一，其值為0.5~100ms,。

掃描周期T=(輸入-點時間*輸入端子數(shù))+(指令執(zhí)行速度*指令的條數(shù))+(輸出一點時間*輸出端子數(shù))+故障診斷時間+通訊時間

從上式可看出,，掃描周期已經(jīng)決定了:

1.CPU執(zhí)行指令的速度

2.執(zhí)行每條指令所占用的時間

3.程序中指令條數(shù)的多少

指令執(zhí)行所需的時間和用戶程序的長短、指令的種類和CPU執(zhí)行速度是有很大關(guān)系,，一般來說,，一個掃描的過程中，故障診斷時間,，通信時間,，輸入采樣和輸出刷新所占的時間較少，執(zhí)行的時間是占了絕大部分,。

PLC的響應(yīng)時間是指PLC外部輸出信號的改變時刻起止由它控制的有關(guān)外部輸出信號變化的時刻之間的間隔,，稱為滯后時間，這個是由輸入電路時間常數(shù),，輸出電路的時間常數(shù),，用戶語句的安排和指令的使用，plc的循環(huán)掃描方式及PLC對I/O的刷新方式等部分組成,。這個現(xiàn)象稱為I/O延遲時間效應(yīng),。

由于PLC的這種周期循環(huán)掃描工作方式，決定了相應(yīng)時間的長短與收到輸入信號的時刻有關(guān),。相應(yīng)時間就分為最短和最長,。

(1)最短的響應(yīng)時間

如果在一個掃描周期剛結(jié)束之前收到一個輸入信號，在下一個掃描周期之前輸入采樣階段,，這個信號也就被采樣,，是輸入更新,，這個響應(yīng)時間最短。

(2)最長響應(yīng)時間

如果收到的是一個輸入信號經(jīng)輸入延遲后,，剛好錯過了I/O刷新的時間,，在該周期內(nèi)輸入信號就被視為無效，就要等下一個掃描周期才會被讀入,，這個時間是最長的了