鳍片工矿灯 监控补光:PLC自动控制技术（原文连载合集）！ 转自中国PLC网

PLC生涯 第一章 初接触
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2009-4-15 20:55:17  发布人：admin
确实，如果说我现在还能做什么的话，只能是去搞PLC，但是PLC，简简单单的三个字母缩写，在我的心里有着不一样的故事，它运行过开心这条指令，也运行过伤心，两个极端的心理表现，犹如逻辑里面的真和假，计算机中的1和0，PLC中的数字量......
   我记得，那是我中专刚好读了一年的时候，我已经对上学没什么兴趣了，所以就索性退学了，整天在街上混，家里人已经劝了我很多次了，没办法，至少要赚点钱的，没办法，我去了软件开发园招聘去了，当然啦，我在学校没什么，就是对编程也在行，但只限于高级编程，但是他们的主管只相信文凭，就因为那张纸，那张不值钱的纸，他们不相信我的能力，所以，我始终还是没能找到工作 ，也许是我太年轻了，毕竟我才17岁。
   一次偶然，我去我们镇上的重点大学----科南大学参加校庆活动（其实是社会上的一个上大学朋友叫我去的），他说很热闹的那天，就是那天，我接触到了一件新的东西，一件让我以后连做梦都梦到它的新奇东西。
   和他见面了之后，寒暄了几句，就去忙他的去了，我也随便乱逛去了，和他说的那样，确实很热闹，大学，都应该这样，毕竟我在社会上混了那么久了，这点还是明白的。人真的是太多了，又或者是我的心在作怪，我走进了一间被大学里的人称之为研究所的大楼。这里和别的地方不同，很清静，这里也没什么人，也许是校庆的关系。这里好像是研究自动化产品的，因为在里面看到许多智能机器人，数控机床等等，这里有很多的房间，另我在意的只有那一间，没错，是那一间。
   那一间和别的房间不一样的地方就只有门上贴着的标识，写着“PLC研究中心”，很奇怪，当时的我并不知道PLC是什么意思，当好奇心的驱动下，我还是走进了那间房间，也许是命中注定也说不定。门没有锁，很轻易的就进去了，还好没人。起初看的时候这里没怎么特别，不过我看到几台电脑，而且电脑的终端连接着一台机器，好像是用电脑控制它。我走近那台电脑，上面打开着一个软件，界面上显示着许多我不认识的图形，动了下鼠标，上面有个“run”字样的控件，我按了一下，没想到那个机器开始动了，很呆板，不过在机器上有些地方都有一个圆筒型，后面还连接着电线的东西（接近开关），我看了下电脑，上面的那些我不认识的图形有些亮了一下有灭了一下，不知道是什么。我尝试着去摸下那些“圆筒”，忽然一个声音在我的身后响起。
   “同学，你对PLC很感兴趣么？”我转过去看了一下，是个年纪上50的人，这个人没有一点和这个研究室像融合的地方，是门卫么。“请问，什么是PLC啊，是利用程序进而控制某些东西么？”我指了指电脑上的那些东西 ，他看着我，他没有回答，但他的眼神告诉我是正确的。
    我也不好意思再呆在这里，当我要出去的时候，他忽然问我，“你想学PLC么，同学？”我楞住了，为什么，本来我可以不理他的话直接走出去的，为什么当时我留下了，是因为命运么，当时的我并不知道这一切。
    “可是，什么是PLC呢，教授？”从他进来说的话我断定他应该是这里的教授之类的，不过我的猜想错了，“教授，很久没有人这么叫我了，不过，你刚刚问我了，什么是PLC，我来告诉你吧，PLC即可编程控制器，全称是Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC，等等，这么说，你能明白么？”     这个，其实，在当时，我还是不怎么理解的，不过我还是点了点头，说：“明白一点点了，也就是说 ，像计算机编程语言一样，利用表达式的数据输入，进而得到输出，而这种编程语言又类似与汇编，和计算机硬件十分的紧密，这样才能达到控制的最优化，是吧？”他看了我一下，眼睛似乎发了一下光，表情变得很高兴的样子，他说：“同学，你是哪个专业的，是不是自动化学院的？”我摇了摇头，说：“不是的，其实我已经不上学了，中专上了一年就不上了，今天不过是来看下贵校的校庆罢了，反正也没什么事干，不过，你说的那个PLC我很感兴趣，可惜啊，我连高中都没上，不能上大学，所以，我没什么机会学了，我想我要走了。”他急忙拦住了我，说：“同学，无论是什么人都是平等的，没有高低身份之分的，没上过高中谁说就不能上大学，如果我说我有这个能力让你上大学，你愿意么，不，不是上大学，是来这里帮我的忙，这样也能说得过去吧。”
     究竟我做了什么， 他非要留住我，不过，我现在正在找工作，不如...“那有没有钱的，你知道，我现在要为家里赚点生活费，那个......”。没想到他一下子就说：“没问题，你要你肯来，并且在一个月后如果能解决我给你出的问题的话你的薪水不用愁，一个月3000块，如何，试用期也有工资的，你的想法如何。”
     3000块啊，在当时，在学校，能有这么高的工资已经是很不错了，何况我还不知道我到底是干什么的，我还以为他在开我玩笑，我刚想婉言拒绝，一个声音在门外响起，“何院长，你在这里啊，我想跟你说下，那个有关卷取机（造纸设备，读者可不必了解）的梯形图，我已经写好了，就差调试了，你看，你正好在这里，进去吧，我给你演示一下，这位是谁，是你的学生么？”原来那个是院长，姓何，还有刚进来的这个人，估计是教授级别，也许是设计人员。何院长没有回答，他随着那个人去了刚刚我摸的那个设备那边，说了一堆我不懂的东西 ，然后又走到电脑前，动了动鼠标。我走了过去，看见他刚刚也是按了“run”这个控件，我刚刚不是按了么，对了，设备怎么停止了呢，我刚刚启动了，难道是坏了。    “你看，院长，这是我们设计中心设计的程序，利用西门子300的CPU314，里面的定时器的定时时间达到合理化，中间继电器的大量运用，将控制电路和机械设备隔离，减少电路中的电磁干扰，增强线路的抗干扰性，无所谓增加更多的数字模拟量模块，这样做只能是增加了成本又起不到应有的控制效果，我现在就来调试下程序。”说完就开始了监控，虽然有些东西我看不懂，但他的每一步还是可以理解的，就是这种感觉，掌握控制大权的的感觉，好像又回到了我中专的时候，编写的程序解决一道又一道难题的时候,真的是太熟悉了......
   忽然，那台迷你型设备停了下来，结束了么，看他们的表情，估计是调试有问题，我看了一下电脑，没什么故障信息啊，也就是说，程序设计不合理，有BUG，但，我看不懂这种程序，哎，要命啊~~
   你看，院长，每次都出现这样的问题，不能循环动作，当最后一步有输出时，却不能激活第一步，你看，程序应该是没什么问题的，接近开关也没问题，到底......”，“会不会是重复赋值了呢？”我冷不丁的冒出了这么句，因为我刚刚看到最后有两个Q12.5，两个中间有几行间隔，根据我编程的经验，如果对两个相同的变量赋值，那么计算机会自动认为第二个表达式的赋值输出才是有效值，这和计算机的工作方式有关，不知道这种编程语言一不一样。
    我看着他们，他们也看着我，索性，我去动了一下鼠标，调出刚刚那里的程序，他们凑上去看了一下，马上就明白了，他们笑了，我也笑了，他们笑是因为知道了问题的所在，而我，却不知道为什么也笑了，也许是程序员的本质吧，有点神经质的。
    “院长啊，你的学生果然非同凡响啊，一看就看出了问题，这种简单的错误不应该犯的，导致了输出错误，PLC的扫描方式啊，果然很奇妙，当时我学PLC的时候也是理解了很久才弄清楚它的扫描方式，和计算机的工作方式差不多，PLC的扫描方式为自顶向下循环扫描方式，不仅执行程序，且将没次扫描到的数字量或者模拟量存储，以便和上一次扫描结果比较，也就是说，每次只能存储一个结果。如果一个程序中有两个相同变量名的输出，那么自然，它将会存储最近的一次输出，自定向下的扫描方式，自然是最下面的那个输出的结果，真奇妙啊，同学，谢谢你了啊，你帮了我的大忙了。”说完他就去着手修改程序了，那个院长叫我跟他出来，于是我就出去了。
     关好门，他刚想对我说，我就开口了，“我想学PLC，真的，请您务必教我。”他楞住了，也许，他的目的也是如此，他对我说，“你是我见过的初学者里面对PLC最有理解的一个，不，你甚至都没学过PLC，但是你却看出了程序中的错误，就算是我，也不可能在那么短的时间里看得出来，怎么说呢，你是天才，所以，你来了，我免费教你，而且有前面所说的条件，怎么样。”他的眼神很是激动，脸上写满了你快答应啊。
   “好，我很想学PLC，它很神秘有趣，能有控制的快感，我很有兴趣，还有，院长，那个，前面说的那个条件是真的么？”我还在想着那些钱，看来我的担心是多余的，他马上拿出了1000块，说，“这是定金，如果你不相信我，可以不用来，我就当炒股赔了一点点，但是我相信，你不是那样的人。”他的眼神很坚定，我最后问了他一句，“明天我就可以来了么。”“你随时可以来，就来这里，说找何章何院长就行了，你是答应了？”他问我。我点了点头，说，“我明天会准时来这里找您的，这1000块你收回去吧，我还不缺钱呢？”这也许是我说的最大的一个谎话了，但能学到PLC我就很满足了，说完我就离开了研究楼。
   和朋友告别后， 我就走了，回到家里，我的内心很是兴奋，PLC么，我会征服你的，殊不知这是命运的一次可笑的安排，不过当时的我并不知道，那时我只知道，PLC很诱人，想毒品一样吸引着我 ，试了一次之后就戒不掉了，确实，事实证明，我真的戒不掉......PLC生涯 第二章 跳线？
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2009-4-15 20:55:49  发布人：admin 
 程序员的本性就是不断的迎接挑战，并战胜它，一道复杂的算法题可以让程序员不吃饭都要去解决它，是的，没错，虽然我的精神远比这个还要高（有时坐下想一天什么都不吃也可以），如今要去大学，虽说不是正常上学，但是还是有点不习惯的感觉，毕竟我就是不喜欢上学才去混的，管他呢，能给家里赚钱就行了，但也不能收人家那么多钱，我都还不认识他，我知道这个社会......
   家里人也没管我去哪，我只是说我找到了份工作，他们知道后看我的眼神好象是：好吧，好吧，如果你能自己养活自己的话。笑话，凭我的聪明才智，怎么会饿死呢，呵呵（自大狂）~~。第二天早上我就去何院长那，看到我的到来，他很是高兴，脸上洋溢着某种不知名的兴奋，对我说：“我就知道你肯定会来的，我想得没错，程序员就应该是这样，噢，你看我，走，去我的办公室坐。”我也就跟着他来到了他的办公室，他的办公室也不是很大，就一个装满了书籍的书架就占了一面墙，我瞥了一下，都是什么有关自动化控制方面，如自动化控制原理、论闭环控制系统的PID控制策略等等，当然，还有许多的有关PLC方面的书，当时的我也不怎么了解自动化，就模糊的知道有这个东西，毕竟学计算机的对自动化是不会感到陌生的。
    我刚想开口，他就对我说：“对了，你叫什么名字啊。”我说：“我叫龙云，何院长，我就想问下，我们是否今天就可以开始了？”他笑了笑，道：“果然，程序员的通病，对新知识学习的渴望，好，冲你这句话，不过在这之前，我想考核你一下，不要误会，我只是看你的水平如何，这样才能决定怎么教你。”说完他就从抽屉里拿出了一张纸，我接过来一看，噢，原来都是算法题目，虽然都不算太难（对我来说是这样），但是需要很高技巧，没有对算法深刻理解的人是不可能快速就做出来的。“你今天早上就在这里解答吧，用我这台电脑调试，电脑里有你所需要的编译器，但是不能上网，就这样先，我上午还有点事，我等下在来。”还没等我说什么他就离开了，只留下我傻傻地坐在那里，等等，还是去解决这些题目吧，因为程序是诱人的，我喜欢编程。
    没想到很快就全部做完了，修改了几处错误，完成。看了下时间，一个钟头都不到，本来是想去找院长的，但是我想他还有事，我就不想去打扰他了，还是等他回来吧，闲着没事做，我就随手从书架上拿了一本书下来看，书名叫做《可编程逻辑控制器》，不就是我即将要学的东西？好吧，我先看下吧......
    时间的流逝对我来说没什么影响，也许是因为书中内容对我来说，怎么说呢，好象我本来就应该是做这个的吧，其中所讲的知识，我很快就理解了，不过也只是停留在理论阶段。PLC，即可编程逻辑控制器，计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。它的历史也就不讲了，总之，如果是计算机成员，我就知道怎么去运用它，更快速的去了解它的原理，总之，所有的计算机类的知识都是相通的，知一而知百，举一反三。书本里面讲了PLC的控制量也就两种，一是数字量（即0和1）以及模拟量（压力、温度、流量等）用程序来控制它们使它们在自己规定的范围内波动，当时的我只是有个大概的了解，没有系统的学过，但是，如果将某些知识和计算机里面的东西想比较，就容易理解了。比如PLC的程序表达方式，就西门子300来说，有三种：梯形图（LAD）、语句表（STL）和逻辑图（FBD），常用的比较容易理解的就是LAD，FBD其次，虽然STL枯涩难以理解，对于没有编程经验的人来说不是入门的首选，但是STL的功能是最强大的。举个例子，由于编程需要，所以三种表达方式是可以互相转换的，但是LAD只能有90%的语句可以转化为STL，但STL却包含了LAD所有的语句，也就是说，STL可以实现某些LAD不能实现的语句，由于我是学过计算机编程语言的，知道高级编程语言和低级之间的差别和作用，所以可以有效的理解这句话。
    门开了，我以为是院长回来了，转过去一看，原来不是他，来人戴着貌似度数很高的眼镜，穿着整齐，手里拿着一份资料（就我的观察来看），“原来院长不在，那等下再来好了。”他好象没看见我似的，我叫住了他，“等等，你找院长什么事啊，告诉我，我可以转告他。”好象院长跟我很熟似的，没关系，帮人为快乐之本嘛。刚要出门的他停住了脚步，犹豫了下，朝我走了过来。“你看，是这样的，刚刚院长给了我一个程序，本来是可以执行的，但是，我看到里面有一处却有点不明白的地方。”他指了指一个貌似定时器的功能块，奇怪，是西门子300的程序，为什么，这个块的名称叫做S_SEVERZ,原本的TV（设定值），改成了TW，BI（当前整数格式的时间值）改成DUAL，还有它的BCD码输出格式也改为DEZ，如果不是看见原本TV项那里有个S5T#30S的话，我还真的不相信它是定时器，但是它又不同于西门子300里面的五种定时器，究竟是......
    “按照程序来看，这里应该是接通延时定时器，如果是这样的话，我想，这个程序是对的。”我说，但是他马上就问我，“但是这个定时器......”，“我知道，但是你想过没有，也许是另一种表示方式罢了，功能是一样的。”他还是不明白，他在等着我下面的话，“西门子是哪里的公司？”他不假思索就回答是德国，我想，都回答是德国了，还没想到么，“也许，是德语呢？”，“德语，德语。”他想了想，噢，他马上就明白了，好象信佛的人顿时明白了什么是生存之理一样，以致他没来得及说声谢谢就夺门而出，又是只有我一个人，凄凉啊~~~
    终于，院长回来了，他看了看我的答案，不一会儿，他的脸上又露出了那种兴奋的表情，对我说，“不管你用的时间如何，能写出如此美妙的算法，我都是很佩服的，就算是我，也不能保证这么短的时间内做出来，也绝不能写得出这么好的程序，你为什么不去当程序员？”问到我的痛处了，我说：“不是我不想去当，而是我没有相关文凭，招聘的人不相信我，我说不能相信一本本子而不相信本人，但这只是我的一相情愿，没人理我，所以我也去了信心，都不想去招聘了。”院长看了我一眼，然后看了下窗外，也许，他是在叹气这个世道，这个接近腐败的世道。
    然后他看了下桌子上的刚才我看的那本PLC的书籍，然后问了我几个有关PLC的问题，我都能回答得出来，他满意地点点头，也许我本来就应该可以回答得出来。他说：“你的自学性以及悟性都非常好，也许不出几个月，你就已经超越我了，唉，老了。”我忍住了我的虚荣心不兴奋，我说：“那今天我应该做什么啊，院长？”“以为本来今天给你介绍下PLC的基本知识，但我想你已经做得非常好了，那今天我想也没什么事情了，快到吃饭时间了，等下一起去我家吃饭吧，我就住在学校里面。”我本想推脱，但是我想，回去也没干什么了，不如就跟着院长，也便好学更多的东西，于是我就答应了。
    吃完饭，院长去休息了，我便说去图书馆，于是就离开了他家。大学的图书馆果然不同，本以为中午没什么人，这么热的天，都睡觉去了吧。我一走进图书馆，我就知道我错了，这里几乎坐满了学生，有看报刊的，查阅资料的，真是勤快啊，这就是大学么？我径直走到工业控制那一块，这里的书大都厚厚的一本，我没什么耐心，就随手挑了本西门子300PLC来看，反正我现在感兴趣的就只有这个，我也懒得去找座位了，就站在这里看吧。不知不觉，时间已经到了下午4点多了，我赶紧放下书籍，直奔院长办公室。
    没想到院长就坐在里面，他看着我气喘吁吁的样子，感觉有点好笑，他示意我坐下先，说：“龙云啊，你下午可以不用来的，其实你今天，不，你这个星期的任务都已经完成了，这是我没料到的，所以，在我还没给你定好课程之前，你就先在学校里逛下吧，对了，如果你想看什么书，只要你拿着这张借书卡，去图书馆借。”说着从口袋里拿出一张银色的卡片来，确实是借书卡，好吧，反正我更喜欢自学，“还有，这个光盘是S7-300的编程软件，还有授权，你拿回去装上，你是学计算机的，你应该知道怎么去学好一门计算机语言，这我并不担心，为什么选西门子S7-300的？其实就我多年应用和教学的经验来看，西门子系列的应用广泛，属于未来主流类，入门简单，适合初学者。”我点了下头，他继续说，“还有，学习PLC不仅仅是学好怎么用这个软件，更多的是它的算法，我知道你明白它的重要性，还有，相关的课程你也没学过，我觉得，恩，那个，好，就这么决定了。”我还在疑惑中，不明白他的意思。
     “我的意思是你到我班级上来，去学好一些基础知识，便于写出更好的程序，开发更多的项目，你觉得怎么样啊，是全免费外加工资的啊~~”这么诱人的条件，我真想马上答应，但我真的很不喜欢上学，因为我的学习方法和现代教育方法不一样，我觉得我的学习方法才能更好发挥一个人综合能力，无论是思维力、记忆力、想象力等等都能极大的提高，比现代教育方法好得不知道几倍，但这只是我一个人认为而已，但是我懒散的性格决定了我如果没有外界的束缚就不能干大事业，两者相博弈之下，我还是答应了他的条件，我说：“但是，我不能保证我每节课都会来，我没兴趣听的课我就可以不来，可以么？”院长稍微思索了下，觉得没什么问题，就答应了下来，不过条件是一个月内必须成为整个学院第一，我说没问题，然后他就将课程表给了我，说：“我会安排你去上课的，所有的手续交给我来办，等下跟我去领课本，明天你就可以来上课了。”
     今天就这样结束了，我想，本来是来帮手的，怎么变成上学了呢，世事难料啊，但起码有我喜欢的课程，还有钱领，这也值了，对家里也有个好交代，真是一举两得，呵呵，PLC，等着吧，我一定会把你征服的，用我的方法，是的，没错，我的名字叫龙云~~~

可编程控制器技术[连载]三
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2007-11-17 10:55:18  发布人：admin 
 1.1.3可编程控制器实现控制的方式
    用这种不断地重复运行程序实现控制称扫描方式。是用计算机进行实时控制的一种方式。此外，计算机用于控制还有中断方式。在中断方式下，需处理的控制先申请中断，被响应后正运行的程序停止运行，转而去处理中断工作（运行有关中断服务程序）。待处理完中断，又返回运行原来程序。哪个控制需要处理，哪个就去申请中断。哪个不需处理，将不被理睬。显然，中断方式与扫描方式是不同的。     在中断方式下，计算机能得到充分利用，紧急的任务也能得到及时处理。但是，如果同时来了几个都要处理的任务该怎么办呢？优先级高的还好办，低的呢？可能会出现照顾不到之处。所以，中断方式不大适合于工作现场的日常使用。     但是，PLC在用扫描方式为主的情况下，也不排斥中断方式。即，大量控制都用扫描方式，个别急需的处理，允许中断这个扫描运行的程序，转而去处理它。这样，可做到所有的控制都能照顾到，个别应急的也能进行处理。     PLC的实际工作过程比这里讲的还要复杂一些，分析其基本原理，也还有一些理论问题。有关人员如果能把上面介绍的入出变换、物理实现--信息处理、I/O电路--空间、时间关系--扫描方式并辅以中断方式，作为一种思路加以研究，弄清了它，也就好理解PLC是怎样去实现控制的，也就好把握住PLC基本原理的要点了。至于更深入的问题，在进一步学习中，将再作具体介绍。

可编程控制器技术[连载]四
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2007-11-17 10:55:37  发布人：admin
 1.2可编程控制器基本特点
    从讨论PLC的工作原理知，PLC的输入与输出在物理上是彼此隔开的，其间的联系是靠运行存储于它的内存中的程序实现。它的入出相关，不是靠物理过程，不是用线路；而是靠信息过程，用软逻辑联系。它的工作基础是用好信息。     信息不同于物质与能量，有自身的规律。信息便于处理，便于传递，便于存储；信息还可重用，等等。正是由于信息的这些特点，决定了PLC的基本特点。     下面介绍PLC的四个特点：     1.2.1功能丰富     PLC的功能非常丰富。这主要与它具有丰富的处理信息的指令系统及存储信息的内部器件有关。     它的指令多达几十条、几百条，可进行各式各样的逻辑问题的处理，还可进行各种类型数据的运算。凡普通计算机能做到的，它也都可作到。     它的内部器件，即内存中的数据存储区，种类繁多，容量宏大。I/O继电器，可以用以存储入、出点信息的，少的几十、几百，多的可达几千、几万，以至10几万。这意味着它可进行这么多I/O点的入出信息变换，进行这么大规模的控制。     它的内部种种继电器，相当于中间继电器，数量更多。内存中一个位就可作为一个中间继电器，怎么不多！     它的计数器、定时器也很多，是继电电路所望尘莫及的。小小的箱体或模块，其内部定时器、计数器可达成百、成千。这也是因为只要用内存中的一个字，再加一些标志位，即可成为定时器、计数器，所以才那么多。     而且，这些内部器件还可设置成丢电保持的，或丢电不保持的，即上电后予以清零的。以满足不同的使用要求。这些也是继电器件所难以做到的。     它的数据存储区还可用以存储大量数据，几百、几千、几万字的信息都可以存，而且，掉电后还不丢失。     PLC还有丰富的外部设备，可建立友好的人机界面，以进行信息交换。可送入程序，送入数据，可读出程序，读出数据。而且读、写时可在图文并茂的画面上进行。数据读出后，可转储，可打印。数据送入可键入，可以读卡入，等等。     PLC还具有通讯接口，可与计算机链接或联网，与计算机交换信息。自身也可联网，以形成单机所不能有的更大的、地域更广的控制系统。     PLC还有强大的自检功能，可进行自诊断。其结果可自动记录。这为它的维修增加了透明度，提供了方便。     丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能；同时，也为工业系统的自动化、远动化及其控制的智能化创造了条件。     像PLC这样集丰富功能于一身，是别的电控制器所没有的；更是传统的继电控制电路所无法比拟的。
 
可编程控制器技术[连载]五
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2007-11-17 10:56:01  发布人：admin 
 1.2.2使用方便
    用PLC实现对系统的控制是非常方便的。这是因为：首先PLC控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线，更改程序比更改接线，当然要方便得多！     其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成为种种小型化的模块。而且，这些模块是配套的，已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需的模块，PLC厂家多有现货供应，市场上即可购得。所以，硬件系统配置与建造也非常方便。     正因如此，用可编程序控制器才有这个"可"字。对软件讲，它的程序可编，也不难编。对硬件讲，它的配置可变，而且也易于变。     具体地讲，PLC有五个方面的方便：     （1）配置方便：可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC，那种类型的，用什么模块，要多少模块，确定后，到市场上定货购买即可。     （2）安装方便：PLC硬件安装简单，组装容易。外部接线有接线器，接线简单，而且一次接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，都不必再接线。内部什么线都不要接，只要作些必要的DIP开关设定或软件设定，以及编制好用户程序就可工作。     （3）编程方便：PLC内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器，但它通过程序（软件）与系统内存，这些器件却实实在在地存在着。其数量之多是继电器控制系统难以想象的。即使是小型的PLC，内部继电器数都可以千计，时间继电器、计数也以百计。而且，这些继电器的接点可无限次地使用。PLC内部逻辑器件之多，用户用起来已不感到有什么限制。唯一考虑的只是入出点。而这个内部入出点即使用得再多，也无关紧要。大型PLC的控制点数可达万点以上，哪有那么大的现实系统？若实在不够，还可联网进行控制，不受什么限制。PLC的指令系统也非常丰富，可毫不困难地实现种种开关量，以及模拟量的控制。PLC还有存储数据的内存区，可存储控制过程的所有要保存的信息。……总之，由于PLC功能之强，发挥其在控制系统的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人们的想象力，或与其配套的其它硬件设施了。     PLC的外设很丰富，编程器种类很多，用起来都较方便，还有数据监控器，可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多，不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言，有的还可用BASIC语言、C语言，以至于自然语言。这些也为PLC编程提供了方便。     PLC的程序也便于存储、移植及再使用。某定型产品用的PLC的程序完善之后，凡这种产品都可使用。生产一台，拷贝一份即可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试，要省事及简单得多。     （4）维修方便：这是因为：     ①PLC工作可靠，出现故障的情况不多，这大大减轻了维修的工作量。这在讲述PLC的第三个特点时，还将进一步介绍。     ②即使PLC出现故障，维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号，如PLC支持内存保持数据的电池电压不足，相应的就有电压低信号指示。而且，PLC本身还可作故障情况记录。所以，PLC出了故障，很易诊断。同时，诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故，而模块的备件市场可以买到，进行简单的更换就可以。至于软件，调试好后不会出故障，再多只要依据使用经验进行调整，使之完善就是了。     （5）改用方便：PLC用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的PLC还可给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。如果原设备与新设备差别较大，它的一些模块还可重用。

可编程控制器技术[连载]六
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2007-11-17 10:56:21  发布人：admin 
 1.2.3工作可靠
    用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施，确保它能可靠工作。事实上，如果PLC工作不可靠，就无法在工业环境下运用，也就不成其为PLC了。     1·在硬件方面：     PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且，CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰，能正常地工作。     PLC使用的元器件多为无触点的，而且为高度集成的，数量并不太多，也为其可靠工作提供了物质基础。     在机械结构设计与制造工艺上，为使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50多度，有的PLC可高达80--90度。     有的PLC的模块可热备，一个主机工作，另一个主机也运转，但不参与控制，仅作备份。一旦工作主机出现故障，热备的可自动接替其工作。     还有更进一步冗余的，采用三取一的设计，CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作，最终输出取决于三者中的多数决定的结果。这可使系统出故障的机率几乎为零，做到万无一失。当然，这样的系统成本是很高的，只用于特别重要的场合，如铁路车站的道叉控制系统。     2．在软件方面：     PLC的工作方式为扫描加中断，这既可保证它能有序地工作，避免继电控制系统常出现的"冒险竞争"，其控制结果总是确定的；而且又能应急处理急于处理的控制，保证了PLC对应急情况的及时响应，使PLC能可靠地工作。     为监控PLC运行程序是否正常，PLC系统都设置了"看门狗"（Watchingdog）监控程序。运行用户程序开始时，先清"看门狗"定时器，并开始计时。当用户程序一个循环运行完了，则查看定时器的计时值。若超时（一般不超过100ms），则报警。严重超时，还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时，则重复起始的过程，PLC将正常工作。显然，有了这个"看门狗"监控程序，可保证PLC用户程序的正常运行，可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。     PLC还有很多防止及检测故障的指令，以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序，对PLC的工作状况，以及PLC所控制的系统进行监控，以确保其可靠工作。     PLC每次上电后，还都要运行自检程序及对系统进行初始化。这是系统程序配置了的，用户可不干预。出现故障时有相应的出错信号提示。     正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施，才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均无故障时间可达几万小时以上；出了故障平均修复时间也很短，几小时以至于几分钟即可。     曾有人做过为什么要使用PLC的问卷调查。在回答中，多数用户把PLC工作可靠作为选用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作为它的首选指标。     1.2.4经济合算     高新技术的使用必将带来巨大的社会效益与经济效益，这是科技是第一生产力的体现，也是高新技术生命力之所在。PLC也是如此。     尽管使用PLC首次投资要大些，但从全面及长远看，使用PLC还是经济的。这是因为：     使用PLC的投资虽大，但它的体积小、所占空间小，辅助设施的投入少；使用时省电，运行费少；工作可靠，停工损失少；维修简单，维修费少；还可再次使用以及能带来附加价值等等，从中可得更大的回报。所以，在多数情况下，它的效益是可观的。

可编程控制器技术[连载]七
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2007-11-17 10:56:38  发布人：admin 
 1.3可编程控制器基本应用
    最初，PLC主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的进步，它的应用领域不断扩大。     如今，PLC不仅用于开关量控制，还用于模拟量及数字量的控制，可采集与存储数据，还可对控制系统进行监控；还可联网、通讯，实现大范围、跨地域的控制与管理。PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。。     1.3.1用于开关量控制     PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，甚至几万点。由于它能联网，点数几乎不受限制，不管多少点都能控制。     所控制的逻辑问题可以是多种多样的：组合的、时序的；即时的、延时的；不需计数的，需要计数的；固定顺序的，随机工作的；等等，都可进行。     PLC的硬件结构是可变的，软件程序是可编的，用于控制时，非常灵活。必要时，可编写多套，或多组程序，依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。     用PLC进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。目前，PLC首用的目标，也是别的控制器无法与其比拟的，就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。     1.3.2用于模拟量控制     模拟量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是连续变化的。工业生产，特别是连续型生产过程，常要对这些物理量进行控制。     作为一种工业控制电子装置，PLC若不能对这些量进行控制，那是一大不足。为此，各PLC厂家都在这方面进行大量的开发。目前，不仅大型、中型机可以进行模拟量控制，就是小型机，也能进行这样的控制。     PLC进行模拟量控制，要配置有模拟量与数字量相互转换的A／D、D／A单元。它也是I/O单元，不过是特殊的I/O单元。     A/D单元是把外电路的模拟量，转换成数字量，然后送入PLC。D/A单元，是把PLC的数字量转换成模拟量，再送给外电路。     作为一种特殊的I/O单元，它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离，与输入输出继电器（或内部继电器，它也是PLC工作内存的一个区。可读写）交换信息等等特点。     这里的A/D中的A，多为电流，或电压，也有为温度。D/A中的A，多为电压，或电流。电压、电流变化范围多为0～5V，0～10V，4～20mA。有的还可处理正负值的。     这里的D，小型机多为8位二进制数，中、大型多为12位二进制数。     A/D、D/A有单路，也有多路。多路占的输入输出继电器多。     有了A/D、D/A单元，余下的处理都是数字量，这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力更强，不仅可进行数字的加、减、乘、除，还可开方，插值，还可进行浮点运算。有的还有PID指令，可对偏差制量进行比例、微分、积分运算，进而产生相应的输出。计算机能算的它几乎都能算。     这样，用PLC实现模拟量控制是完全可能的。控制的单位值可小到212分之一的测量程值，多数也是足够的。     PLC进行模拟量控制，还有A/D、D/A组合在一起的单元，并可用PID或模糊控制算法实现控制，可得到很高的控制质量。     用PLC进行模拟量控制的好处是，在进行模拟量控制的同时，开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的，或控制的实现不如PLC方便。     当然，若纯为模拟量的系统，用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。这也是应当看到的。     1.3.3用于数字量控制     实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有数字量。如机床部件的位移，常以数字量表示。     数字量的控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及，并也很完善。目前，先进国家的金属切削机床，数控化的比率已超过40％～80％，有的甚至更高。     PLC也是基于计算机的技术，并日益完善。故它也完全可以用于数字量控制。     PLC可接收计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹。可用多种方式接收这脉冲，还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k。有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再配备相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置（如环形分配器、功放、步进电机），则完全可以依NC的原理实现种种控制。     高、中档的PLC，还开发有NC单元，或运动单元，可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补，可控制曲线运动。所以，若PLC配置了这种单元，则完全可以用NC的办法，进行数字量的控制。     新开发的运动单元，甚至还发行了NC技术的编程语言，为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。     1.3.4用于数据采集     随着PLC技术的发展，其数据存储区越来越大。如OMRON公司的PLC，前期产品C60P的DM区仅64个字，而后来的C60H达到1000个字；到了CQMI可多达6000个字。这样庞大的数据存储区，可以存储大量数据。     数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。     数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。     PLC还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。     PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机的数据终端。     电业部门曾这么使用PLC，用以实时记录用户用电情况，以实现不同用电时间、不同计价的收费办法，鼓励用户在用电低谷时多用电，达到合理用电与节约用电的目的。     1.3.4用于数据采集     随着PLC技术的发展，其数据存储区越来越大。如OMRON公司的PLC，前期产品C60P的DM区仅64个字，而后来的C60H达到1000个字；到了CQMI可多达6000个字。这样庞大的数据存储区，可以存储大量数据。     数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。     数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。     PLC还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。     PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机的数据终端。     电业部门曾这么使用PLC，用以实时记录用户用电情况，以实现不同用电时间、不同计价的收费办法，鼓励用户在用电低谷时多用电，达到合理用电与节约用电的目的。     1.3.5用于进行监控     PLC自检信号很多，内部器件也很多，多数使用者未充分发挥其作用。     其实，完全可利用它进行PLC自身工作的监控，或对控制对象进行监控。     这里介绍一种用PLC定时器作看门狗，对控制对象工作情况进行监控的思路。     如用PLC控制某运动部件动作，看施加控制后动作进行了没有，可用看门狗办法实现监控。具体作法是在施加控制的同时，令看门狗定时器计时。如在规定的时间内动作完成，即定时器未超过警戒值的情况下，已收到动作完成信号，则说明控制对象工作正常，无需报警。     若超时，说明不正常，可作相应处理。     如果控制对象的各重要控制环节，都用这样一些看门狗"看"着，那系统的工作将了如指掌，出现了问题，卡在什么环节上也很好查找。     还有其它一些监控工作可做。对一个复杂的控制系统，特别是自动控制系统，监控以至进一步能自诊断是非常必要的。它可减少系统的故障，出了故障也好查找，可提高累计平均无故障运行时间，降低故障修复时间，提高系统的可靠性。     l.3.6用于联网、通讯     PLC联网、通讯能力很强，不断有新的联网的结构推出。     PLC可与个人计算机相连接进行通讯，可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理，使PLC用起来更方便。     为了充分发挥计算机的作用，可实行一台计算机控制与管理多台PLC，多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯，交换信息，以实现多地对PLC控制系统的监控。     PLC与PLC也可通讯。可一对一PLC通讯。可几个PLC通讯。可多到几十、几百。     PLC与智能仪表、智能执行装置（如变频器），也可联网通讯，交换数据，相互操作。     可联接成远程控制系统，系统范围面可大到10公里或更大。     可组成局部网，不仅PLC，而且高档计算机、各种智能装置也都可进网。可用总线网，也可用环形网。网还可套网。网与网还可桥接。联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置组织在一个网中。     网间的结点可直接或间接地通讯、交换信息。     联网、通讯，正适应了当今计算机集成制造系统（CIMS）及智能化工厂发展的需要。它可使工业控制从点（Point）、到线（（Line）再到面（Aero），使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体，进而可创造更高的效益。这个无限美好的前景，已越来越清楚地展现在我们这一代人的面前。     以上几点应用是着重从质上讲的。从量上讲，PLC有大、有小。所以，它的控制范围也可大、可小。小的只控制一个设备，甚至一个部件，一个站点；大的可控制多台设备，一条生产线，以至于整个工厂。可以说，工业控制的大小场合，都离不开PLC。     一般讲，工业生产过程可分为两种类型；连续型生产过程（如化学工业）及非连续型，即离散型生产过程（如机械制造业）。前者生产对象是连续的，分不出件的；后者为离散的，一件件的。由于PLC有上述几个方面的应用，而且，控制的规模又可大、可小，所以，这两种类型的生产过程都有其用武之地。     事实上，PLC已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它，一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数调控，水利灌溉也用到它。     PLC能有上述几个范围广泛的应用，是PLC自身特点决定的，也是PLC技术不断完善的结果。

可编程控制器技术[连载]八
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2007-11-17 10:56:57  发布人：admin 
 1.4可编程控制器基本类型
    可编程控制器类型很多，可从不同的角度进行分类：     1.4.1按控制规模分     控制规模主要指控制开关量的入、出点数及控制模拟量的模入、模出，或两者兼而有之（闭路系统）的路数。但主要以开关量计。模拟量的路数可折算成开关量的点，大致一路相当于8～16点。     依这个点数，PLC大致可分为微型机、小型机、中型机及大型机、超大型机。     微型机控制点仅几十点，为OMRON公司的CPM1A系列PLC，西门子的Logo仅10点。     小型机控制点可达100多点。如OMRON公司的C60P可达148点，CQM1达256点。德国西门子公司的S7-200机可达64点。     中型机控制点数可达近500点，以至于千点。如OMRON公司C200H机普通配置最多可达700多点，C200Ha机则可达1000多点。德国西门子公司的S7300机最多可达512点。     大型机：控制点数一般在1000点以上。如OMRON公司的C1000H、CV1000，当地配置可达1024点。C2000H、CV2000当地配置可达2048点。     超大型机：控制点数可达万点，以至于几万点。如美国GE公司的90－70机，其点数可达24000点，另外还可有8000路的模拟量。再如美国莫迪康公司的PC－E984--785机，其开关量具总数为32k（32768），模拟量有2048路。西门子的SS－115U－CPU945，其开关量总点数可达8k，另外还可有512路模拟量。等等。     以上这种划分是不严格的，只是大致的，目的是便于系统的配置及使用。     一般讲，根据实际的I/O点数，凡落在上述不同范围者，选用相应的机型，性能价格比必然要高；相反，肯定要差些。     自然，也有特殊情况。如控制点数不是非常之多，不是非用大型机不可，但因大型机的特殊控制单元多，可进行热备配置，因而采用了大型机。     1.4.2按结构划分     PLC可分为箱体式及模块式两大类。微型机、小型机多为箱体式的，但从发展趋势看，小型机也逐渐发展成模块式的了。如OMRON公司，原来小型机都是箱体式，现在的CQM1则为模块式的。     箱体的PLC把电源、CPU、内存、I/O系统都集成在一个小箱体内。一个主机箱体就是一台完整的PLC，就可用以实现控制。控制点数不符需要，可再接扩展箱体，由主箱体及若干扩展箱体组成较大的系统，以实现对较多点数的控制。     模块式的PLC是按功能分成若干模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。大型机的模块功能更单一一些，因而模块的种类也相对多些。这也可说是趋势。目前一些中型机，其模块的功能也趋于单一，种类也在增乡。如同样OMRON公司C20系列PLC，H机的CPU单元就含有电源，而Ha机则把电源分出，有单独的电源模块。     模块功能更单一、品种更多，可便于系统配置，使PLC更能物尽其用，达到更高的使用效益。     由模块联结成系统有三种方法：     ①无底板，靠模块间接口直接相联，然后再固定到相应导轨上。OMRON公司的CQM1机就是这种结构，比较紧凑。     ②有底板，所有模块都固定在底板上。OMRON公司的C200Ha机，CV2000等中、大型机就是这种结构。它比较牢固，但底板的槽数是固定的，如3、5、8、10槽等等。槽数与实际的模块数不一定相等，配置时难免有空槽。这既浪费，又多占空间，还得占空单元把多余的槽作填补。     ③用机架代替底板，所有模块都固定在机架上。这种结构比底板式的复杂，但更牢靠。一些特大型的PLC用的多为这种结构。     1.4.3按生产厂家分     目前生产PLC的厂家较多。但能配套生产，大、中、小、微型均能生产的不算太多。较有影响的，在中国市场占有较大份额的公司有：     德国西门子公司：它有SS系列的产品。有SS－95U、100U、115U、135U及155U。135U、155U为大型机，控制点数可达6000多点，模拟量可达300多路。最近还推出S7系列机，有S7-200（小型）、S7-300（中型）及S7-400机（大型）。性能比S5大有提高。     日本OMRON公司：它有CPM1A型机，P型机，H型机，CQM1、CVM、CV型机，Ha型、F型机等，大、中、小、微均有，特别在中、小、微方面更具特长，在中国及世界市场，都占有相当的份额。     美国GE公司、日本FANAC合资的GE－FANAC的90－70机也是很吸引人的。据介绍。它具有25个特点。诸如，用软设定代硬设定，结构化编程，多种编程语言，等等。它有914、781／782、771／772、731／732等多种型号。另外，还有中型机90－30系列，其型号有344、331、323、321多种；还有90－20系列小型机，型号为211。     美国莫迪康公司(施奈德)的984机也是很有名的。其中E984－785可安31个远程站点，总控制规模可达63535点。小的为紧凑型的，如984-120，控制点数为256点，在最大与最小之间，共20多个型号。     美国AB（Alien－Bradley）公司创建于1903年，在世界各地有20多个附属机构，10多个生产基地。可编程控制器也是它的重要产品。它的PLC－5系列是很有名的，其下有PLC－5/10，PLC－5/11，……PLC－5/250多种型号。另外，它也有微型PLC，SLC－500即为其中一种。有三种配置，20、30及40I/O配置选择，I/O点数分别为12/8、18/12及24/16三种。     日本三菱公司的PLC也是较早推到我国来的。其小型机FI前期在国内用得很多，后又推出FXZ机，性能有很大提高。它的中、大型机为A系列。AIS、AZC、A3A等。     日本日立公司也生产PLC，其E系列为箱体式的。基本箱体有E-20、E-28、E－40、E－64。其I/O点数分别为12/8、16/12、24/16及40/24。另外，还有扩展箱体，规格与主箱体相同其EM系列为模块式的，可在16～160之间组合。     日本东芝公司也生产PLC，其EX小型机及EX－PLUS小型机在国内也用得很多。它的编程语言是梯形图，其专用的编程器用梯形图语言编程。另外，还有EX100系列模块式PLC，点数较多，也是用梯形图语言编程。     日本松下公司也生产PLC。FPI系列为小型机，结构也是箱体式的，尺寸紧凑。FP3为模块式的，控制规模也较大，工作速度也很快，执行基本指令仅0·l微秒。     日本富士公司也有PLC。其NB系列为箱体式的，小型机。NS系列为模块式。     美国IPM公司的IP1612系列机，由于自带模拟量控制功能，自带通讯口，集成度又非常之高，虽点数不多，仅16入，12出，但性价比还是高的，很适合于系统不大，但又有模拟量需控制的场合。新出的lP3416机，I/O点数扩大到34入、12出，而且还自带一个简易小编程器，性能又有改进。     国内PLC厂家规模多不大。最有影响的算是无锡的华光。、它也生产多种型号与规格的PLC，如SU、SG等，发展也很快，在价格上很有优势。相信会在世界PLC之林中一定有其位置的。

可编程控制器技术[连载]九
作者：佚名  来源：转载  发布时间：2007-11-17 10:57:22  发布人：admin
1.5可编程控制器的基本性能
    可编程控制器的基本性能可用如下八条予以概括：     1.5.1工作速度     工作速度是指PLC的CPU执行指令的速度及对急需处理的输入信号的响应速度。工作速度是PLC工作的基础。速度高了，才可能通过运行程序实现控制，才可能不断扩大控制规模，才可能发挥PLC的多种多样的作用。     PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的条数也不同。少的几十条，多的几百条。指令不同，执行的时间也不同。但各种PLC总有一些基本指令，而且各种的PLC都有这些基本指令，故常以执行一条基本指令的时间来衡量这个速度。这个时间当然越短越好，已从微秒级缩短到零点微秒级。并随着微处理器技术的进步，这个时间还在缩短。     执行时间短可加快PLC对一般输入信号的响应速度。从讨论PLC的工作原理知，从对PLC加入输入信号，到PLC产生输出，最理想的情况也要延迟一个PLC运行程序的周期。因为PLC监测到输入信号，经运行程序后产生的输出，才是对输入信号的响应。不硐胧保挂嘌映ひ桓鲋芷凇５笔淙胄藕潘腿隤LC时，PLC的输入刷新正好结束，就是这种情况。这时，要多等待一个周期，PLC的输入映射区才能接受到这个新的输入信号。对一般的输入信号，这个延迟虽可以接受，但对急需响应的输入信号，就不能接受了。对急需处理的输人信号延迟多长时间PLC能予以响应，要另作要求。     为了处理急需响应的输入信号，PLC有种种措施。不同的PLC措施也不完全相同，提高响应速度的效果也不同。一般的作法是采用输入中断，然后再输出即时刷新，即中断程序运行后，有关的输出点立即刷新，而不等到整个程序运行结束后再刷新。     这个效果可从两个方面来衡量：一是能否对几个输入信号作快速响应；二是快速响应的速度有多快。多数PLC都可对一个或多个输入点作快速响应，快速响应时间仅几个毫秒。性能高的、大型的PLC响应点数更多。     工作速度关系到PLC对输入信号的响应速度，是PLC对系统控制是否及时的前提。控制不及时，就不可能准确与可靠，特别是对一些需作快速响应的系统。这就是把工作速度作为PLC第一指标的原因。     1.5.2控制规模     控制规模代表PLC控制能力，看其能对多少输入、输出点及对多少路模拟进行控制。     控制规模与速度有关。因为规模大了，用户程序也长，执行指令的速度不快，势必延长PLC循环的时间，也必然会延长PLC对输入信号的响应。为了避免这个情况，PLC的工作速度就要快。所以，大型PLC的工作速度总是比小的要快。     控制规模还与内存区的大小有关。规模大，用户程序长，要求有更大的用户存储区。同时点数多，系统的存储器输入、输出的信号区（输入输出继电器区或称输入、输出映射区）也大。这个区大，相应地内部器件（解释见后）也要增多，这些都要求有更大的系统存储区。     控制规模还与输入、输出电路数有关。如控制规模为1024点，那就得有1024条I/O电路。这些电路集成于I/O模块中，而每个模块有多少路的I/O点总是有数的。所以，规模大，所使用的模块也多。     控制规模还与PLC指令系统有关。规模大的PLC指令条数多，指令的功能也强，才能应付对点数多的系统进行控制的需要。     控制规模是对PLC其它性能指标起着制约作用的指标；也是PLC划分为微、小、中、大和特大型     1.5.3组成模块     PLC的结构虽有箱体及模块式之分，但从质上看，箱体也是模块，只是它集成了更多的功能。在此，不妨把PLC的模块组成当作所有PLC的结构性能。     这个性能含义是指某型号PLC具有多少种模块，各种模块都有什么规格，并各具什么特点。     一般讲，规模大的PLC，档次高的PLC模块的种类也多，规格也多，反映它的特点的性能指标也高。但模块的功能则单一些。相反，小型PLC、档次低的PLC模块种类也少，规格也少，指标也低。但功能则多样些，以至于集成为箱体。     组成PLC的模块是PLC的硬件基础，只有弄清所选用的PLC都具有那些模块及其特点，才能正确选用模块，去组成一台完整的PLC，以满足控制系统对PLC的要求。     常见的PLC模块有：     CPU模块，它是PLC的硬件核心。PLC的主要性能，如速度、规模都由它的性能来体现。     电源模块，它为PLC运行提供内部工作电源，而且，有的还可为输入信号提供电源。     I/O模块，它闪薎/O电路，并依点数及电路类型划分为不同规格的模块。     内存模块，它主要存储用户程序，有的还为系统提供辅加的工作内存。在结构上内存模块都是附加于CPU模块之中。     底板、机架模块，它为PLC各模块的安装提供基板，并为模块间的联系提供总线。若干底板间的联系有的用接口模块，有的用总线接口。不同厂家或同一厂家但不同类型的PLC都不大相同。     箱体式的小型PLC的主箱体就是把上述几种模块集成在一个箱体内的，并依可能提供I/O点数的多少，划分为不同的规格。     箱体式的PLC还有I/O扩展箱体，它不含CPU，仅有电源及I/O单元的功能。扩展箱体也依I/O点数的多少划分有不同的规格。     除上述模块，PLC还有特殊的或称智能或称功能模块。如A/D（模入）模块、D/A（模出）模块、高速计数模块、位控模块、温度模块等等。这些模块有自己的CPU，可对信号作预处理或后处理，以简化PLC的CPU对复杂的程控制量的控制。智能模块的种类、特性也大不相同，性能好的PLC，这些模块种类多，性能也好。     通讯模块，它接人PLC后，可使PLC与计算机，或PLC与PLC进行通讯，有的还可实现与其它控制部件，如变频器、温控器通讯，或组成局部网络。通讯模块代表PLC的组网能力，代表着当今PLC性能的重要方面。     掌握PLC性能，一定要了解它的模块，并通过了解模块的性能，去弄清楚PLC的性能。     除了模块，PLC还有外部设备。     尽管用PLC实现对系统的控制可不用外部设备，配置好合适的模块就行了。然而，要对PLC编程，要监控PLC及其所控制的系统的工作状况，以及存储用户程序、打印数据等，就得使用PLC的外部设备。故一种PLC的性能如何，与这种PLC所具外部设备丰富与否，外部设备好用与否直接相关。     PLC的外部设备有四大类：     编程设备：简单的为简易编程器，多只接受助记将编程，个别的也可用图形编程（如日本东芝公司的EX型可编程控制器）。复杂一点的有图形编程器，可用梯形图语编程。有的还有专用的计算机，可用其它高级语编程。编程器除了用于编程，还可对系统作一些设定，以确定PLC控制方式，或工作方式。编程器还可监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，以进行PLC用户程序的调试。     监控设备：小的有数据监视器，可监视数据；大的还可能有图形监视器，可通过画面监视数据。除了不能改变PLC的用户程序，编程器能做的它都能做，是使用PLC很好的界面。性能好的PLC，这种外部设备已越来越丰富。     存储设备：它用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失。这些设备，如存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器。而为实现这些存储，相应的就有存卡器、磁带机、软驱或ROM写入器，以及相应的接口部件。各种PLC大体都有这方面的配套设施。     输入输出设备：它用以接收信号或输出信号，便于与PLC进行人机对话。输入的有条码读入器，输入模拟量的电位器等。输出的有打印机、编程器、监控器虽也可对PLC输入信息，从PLC输出信息，但输入输出设备实现人机对话更方便，可在现场条件下实现，并便于使用。随着技术进步，这种设备将更加丰富。     外部设备已发展成为PLC系统的不可分割的一个部分。它的情况，当然是选用PLC必须了解的重要方面，所以也应把它列为PLC性能的重要内容。     1.5.4内存容量     PLC内存有用户及系统两大部分。用户内存主要用以存储用户程序，个别的还将其中的一部分划为系统所用。系统内存是与CPU配置在一起的。CPU既要具备访问这些内存的能力，还应提供相应的存储介质。     用户内存大小与可存储的用户程序量有关。内存大，可存储的程序量大，也就可进行更为复杂的控制。从发展趋势看，内存容量总是在不断增大着。大型PLC的内存容量可达几十k，以至于一百多k。系统内存对于用户，主要体现在PLC能提供多少内部器件。不同的内部器件占据系统内存的不同区域。在物理上并无这些器件，仅仅为RAM。但通过运行程序进行使用时，给使用者提供的却实实在在有这些器件。     内存器件种类越多，数量越多，越便于PLC进行种种逻辑量及模拟控制。它也是代表     PLC性能的重要指标。     PLC内部器件有：     I/O继电器，或称映射区。它与PLC所能控制的I/O点数及模拟量的路数直接相关。     内部继电器数，有的称为标志位数，代表着PLC的内部继电器数。它与I/O继电器区相联系着，有时与后者相联系进行处理。内部继电器多，便于PLC建立复杂的时序关系，以实现多种多样的控制要求。一般讲，内部继电器数比I/O继电器要多得多。     有的内部继电器还可丢电保持，即它的状态（ON或OFF）、PLC丢电后，靠内部电池仍予以保持。再上电后可继续丢电前的状态。保持继电器可增强PLC控制能力，特别对记录故障，故障排除后恢复运行，更显得有用。     定时器，可进行定时控制。定时值可任意设定。定时器有多少，设定范围有多大，设定值的分辨率又是多少，这些都代表定时器件的性能。     计数器，可进行计数，到达某设定计数值可发送相应信号。可进行什么样的计数，计数范围多大，怎么设定，有多少计数器，则是PLC计数器性能的代表指标。     数据存储区，用以存储工作数据。多以字、两字或多字为单位予以使用，是PLC进行模拟量控制，或记录数据所必不可少的。这个存储区的大小代表PLC的性能也是越大越好。趋势也是越来越大。小型机也如此。如日本OMRON公司的CQM1机，其DM区就有6k字。而过去同是小型机的C60P的DM区才64个字。大型机的DM可达10K以至几十K。     此外还有其它一些内部器件，了解某PLC性能时，也都必须掌握它。     内部器件也是PLC指令的操作数，不弄清楚是无法编程的。     1.5.5指令系统     PLC有多少条指令，各条指令又具有什么功能，是了解与使用PLC的重要方面。你不懂PLC指令怎么编程，没有程序，PLC又怎么工作？     PLC的指令越来越多，越来越丰富。功能很强的指令，综合多种作用的指令日见增多。     PLC的指令繁多，但主要的有这么几种类型：     基本逻辑指令，用于处理逻辑关系，以实现逻辑控制。这类指令不管什么样的PLC都总是有的。     数据处理指令，用于处理数据，如译码，编码，传送、移位等等。     数据运算指令，用于进数据的运算，如十、一、X、/等，可进行整形数计算，有的还可浮点数运算；也可进行逻辑量运算，等等。     流程控制指令，用以控制程序运行流程。PLC的用户程序一般是从零地址的指令开始执行，按顺序推进。但遇到流程控制指令也可作相应改变。流程控制指令也较多，运用得好，可使程序简练，并便于调试与阅读。     状态监控指令，用以监视及记录PLC及其控制系统的工作状态，对提高PLC控制系统的工作可靠性大有帮助。     当然，并不是所有的PLC都有上述那么多类的指令，也不是有的PLC仅有上述几类指令。以上只是指出几个例子，说明要从哪几个方面了解PLC指令，从中也可大致看出指令的多少及功能将怎样影响PLC的性能。     除了指令，为进行通讯，PLC还有相应的协议与通讯指令或命令，这些也反映了PLC的性能。     1.5.6支持软件     为了便于编制PLC程序，多数PLC厂家都开发有关计算机支持软件。     从本质上讲，PLC所能识别的只是机器语言。它之所以能使用一些助记符语言、梯形图语言、流程图语言，以至高级语言，全靠为使用这些语言而开发的种种软件。     助记符语言是最基本也是最简单的PLC语言。它类似计算机的汇编语言，PLC的指令系统就是用这种语言表达的。这种语言仅使用文字符号，所使用的编程工具简单，用简易编程器即可。所以，多数PLC都配备有这种语言。     梯形图语言是图形语言，它用类似于继电器电路图的符号表达PLC实现控制的逻辑关系。这种语言与符号语言有对应关系，很容易互相转换，并便于电气工程师了解与熟悉，故用得很普遍，几乎所有的PLC都开发有这种语言。由于它是用图形表达，小的编程器不好使用它，得有较大的液晶画面的编程器，才能使用它。多数是在计算机对PLC编程时，才使用这种语言。     流程图语言，它也是图形语言，不过所用的符号不与电气元件符号相似，而与计算机用的流程图符号相似，便干计算机工作人员了解与熟悉。流程图语言与符号语言也有一一对应关系，只是它对应的符号语言与梯形图的对应不一样。熟悉计算机而又未从事过一般电气工作的人员，乐于用这种语言对PLC编程。日本OMRON公司开发的F系列机就是使用这种语言。     梯形图与流程图混合语言。这种语言，梯形图与流程图两者兼用，可使PLC程序结构化。它用流程图把PLC程序划分成若干结构块，并规范块间的逻辑联系。用梯形图再确定块中的种种量间的逻辑关系。这种混合语言有不同的实现方法，而且多用于大型的PLC的编程     高级语言，PLC编程也可以使用高级语言，如BASIC、C语言等。可以在DOS，也可在WINDOWS平台上运行。关键在于要把用高级语言编写的程序转换成助记符语言，或直接转换成PLC所能识别的机器语言。从根本上讲，只要能实现这个转换的，什么高级语言都可以。而编写这个转换的软件工作量很大，当然应由有关厂家开发与提供。当前不少PLC厂家已有提供。如GE－FANAC的PLC就提供有可用C语言编程的软件。     再前进一步，从理论上讲使用自然语言编程也是完全可能的。只是要下力气去开发，以及市场有这个需要。     支持软件不仅编制PLC程序需要，监控PLC运行，特别是监视PLC所控制的系统的工作状况也需要。所以，多数支持编程的软件，也具有监视PLC工作的功能。     此外，也有专用于监控PLC工作的软件，它多与PLC的监视终端连用。     有的PLC厂家或第三方厂家还开发了使用PLC的组态软件，用以实现计算机对PLC控制系统监控，以及与PLC交换数据。     PLC的用户也可基于DOS或WINDOWS平台开发用于PLC控制系统的应用软件，以提高PLC系统自动化及智能化水平。这方面的软件已日益受到重视。     总之，为了用好PLC，PLC的支持软件越来越丰富，性能也越来越好，其界面也越来越友好，也因此，它的情况如何，已成为评判PLC性能的指标之一。     1.5.7可靠控制     为使PLC能可靠工作，在硬件与软件两个方面PLC厂家都采取了很多措施，对一些特殊可靠要求的PLC，还有相应的特殊的措施，如热备、冗余等等。这在介绍PLC的特点时已作了叙述。可靠措施的目的是增加PLC平均故障间隔时间、MTBF（MeanTimeBetweenFailure）及减少PLC的平均修复时间、MTTR（MeanTimeToRepair），以提高PLC的有效度A（Availability）。     A=MTBF/(MTBF+MTTR)     式中A--有效率     MTBF--平均故障间隔时间     MTTR--平均修复时间     当然，A值越大越好，它可使PLC系统得到充分的利用，是为什么要使用PLC的重要指标。而从上式可知，MTBF越大，MTTR越小，则A越大。所以，PLC的可靠措施都是围绕提高MTBF及MTTR值进行的。     鉴于可靠工作是PLC的重要特点，至关重要，故有关提高MTBF及降低MTTR的措施如何，以及PLC的MTBF与MTTR值也成为PLC性能的重要指标。     1.5.8经济指标     以上七条讲的都是PLC的技术性能。其实，使用PLC，还要考虑经济指标。经济是基础，经济上不合算，不能带来经济效益，使用PLC也就没有基础。所以，这个指标也是重要的。经济指标最简单的就是看价格。一般讲，同样技术性能的PLC，价格低其经济指标就好     此外，还要看供货情况，供货不及时，影响使用，价格即使低，也不一定就好；看技术服务，资料不全，用户出现问题得不到技术支持也不好。     对经济指标还要作综合分析，要看使用了PLC能否带来效益，然后，再分析使用哪家的PLC效益更好些。

根据继电器电路图设计PLC梯形图
作者：佚名  来源：不详  发布时间：2007-11-18 9:56:28  发布人：admin
PLC使用与继电器电路图极为相似的梯形图语言。如果用PLC改造继电器控制系统，根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。这是因为原有的继电器控制系统经过长时间的使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，而继电器电路图又与梯形图有很多相似之处，因此可以将继电器电路图“翻译”成梯形图，即用PLC的外部硬件接线图和梯形图有很多想似之处，继电器系统的功能。这种设计方法一般不需要改动控制面板，保持了系统原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。
1、基本方法
继电器电路图是一个纯粹的硬件电路图。将它改为PLC控制时，需要用PLC的外部接线图和梯形图来等效继电器电路图。可以将PLC想象成是一个控制箱，其外部接线图描述了这个控制箱的外部接线，梯形图是这个控制箱的内部“线路图”，梯形图中的输入位和输出位是这个控制箱与外部世界联系的“接口继电器”，这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析PLC控制系统。在分析梯形图时可以将输入位的触点想象成对应的外部输入器件的触点，将输出位的线圈想象成对应的外部负载的线圈。外部负载的线圈除了受梯形图的控制外，还右能受外部触点的控制。
将继电器电路图转换成为功能相同的PLC的外部接线图和梯形图的步骤如下：
1)      了解和熟悉被控设备的工作原理、工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。
2)      确定PLC的输入信号和输出负载。继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构如果用PLC的输出位来控制，它们的线圈在PLC的输出端。按钮、操作开关和行程开关、接近开关等提供PLC的数字量输入信号继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的存储器位和定时器来完成，它们与PLC的输入位、输出位无关。
3)      选择PLC的型号，根据系统所需要的功能和规模选择CPU模块，电源模块和数字量输入和输出模块，对硬件进行组态，确定输入、输出模块在机架中的安装位置和它们的起始地址。
4)      确定PLC各数字量输入信号与输出负载对应的输入位和输出位的地址，画出PLC的外部接线图。各输入和输出在梯形图中的地址取决于它们的模块的起始地址和模块中的接线端子号。
5)      确定与继电器电路图中的中间、时间继电器对应的梯形图中的存储器和定时器、计数器的地址。
6)      根据上述的对应关系画出梯形图。
2、注意事项
根据继电器电路图设计PLC的外部接线图和梯形图时应注意以下问题：
1)      应遵守梯形图语言中的语法规定。由于工作原理不同，梯形图不能照搬继电器电路中的某些处理方法。例如在继电器电路中，触点可以放在线圈的两侧，但是在梯形图中，线圈必须放在电路的最右边。
2)      适当的分离继电器电路图中的某些电路。设计继电器电路图时的一个基本原则是尽量减少图中使用的触点的个数，因为这意味着成本的节约，但是这往往会使某些线圈的控制电路交织在一起。在设计梯形图时首要的问题是设计的思路要清楚，设计出的梯形图容易阅读和理解，并不是告别在意是否多用几个触点，因为这不会增加硬作的成本，只是在输入程序时需要多花一点时间。
3)      尽量减少PLC的输入和输出点。
PLC的价格与I/O点数有关，因此输入、输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。
在PLC的外部输入电路中，各输入端可以接常开点或是常闭点，也可以接触点组成的串并联电路。PLC不能识别外部电路的结构和触点类型，只能识别外部电路的通断。
4)      时间继电器的处理
时间继电器除了有延时动作的触点外，还有在线圈通电瞬间接通的瞬动触点。在梯形图中，可以在定时器的线圈两端并联储器位的线圈，它的触点相当于定时器的瞬动触点。
5)      设置中间单元
在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制。为了简化电路，在梯形图中可以设置中间单元，即用该电路来控制某存储位，在各线圈的控制电路中使用其常开触点。这种中间元件类似于继电器电路中的中间继电器。
6)      设立外部互锁电路
控制异步电动机正以转的交流接触器如果同时动作，将会造成三相电源短路。为了防止出现这样的事故，应在PLC外部设置硬件互锁电路。
7)      外部负载的额定电压
PLC双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压AC220V的负载，如果系统原来的交流接触器的线圈电压为380V，应换成220V的线圈，或是设置外部中间继电器。 本篇文章来源于 中国PLC网|www.cniplc.com 原文链接：http://www.cniplc.com/article/show.asp?id=2608
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