【正文】 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 自動(dòng)化制造系統(tǒng) 與 PLC 關(guān)系 控制工程隨著時(shí)間的演變。過(guò)去的人們主要致力于控制方面研究。最近電力已被應(yīng)用于控制，早期電氣控制是基于繼電器的。這些繼電器使其可以在沒有機(jī)械開關(guān)的情況下被開動(dòng)和關(guān)閉。這是通常使用繼電器進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯控制的方法。低成本計(jì)算機(jī)的發(fā)展帶來(lái)了新的革命，可編程邏輯控制器（ PLC）出現(xiàn)于 70 年代，它已成為制造控制的最常見選擇。 PLC 的功能受到越來(lái)越多的工廠歡迎并可能作為主要控制手段再今后的一段時(shí)間內(nèi)。而這其中絕 大部分原因是因?yàn)?PLC 它的優(yōu)點(diǎn)很多。 梯形邏輯 梯形邏輯編程法是主要的 PLC 編程方法。正如之前所說(shuō)，梯形邏輯已發(fā)展到模仿繼電器邏輯。通過(guò)選擇簡(jiǎn)單的梯形邏輯編程法，培訓(xùn)工程師和商人所需要的金錢極大的減少?，F(xiàn)代控制系統(tǒng)仍然包括繼電器，但這些都是很少的邏輯使用。字母 a 繼電器是一個(gè)簡(jiǎn)單的裝置，它使用一個(gè)磁場(chǎng)來(lái)控制開關(guān)，如圖圖 。當(dāng)電壓作用于輸入線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，產(chǎn)生電流領(lǐng)域。拉起磁場(chǎng)的金屬開關(guān)，再實(shí)現(xiàn)它的接觸和聯(lián)系，關(guān)閉開關(guān)。 圖 簡(jiǎn)單的布局和繼電器電路圖 繼電器的工作方式，讓一個(gè)電源開關(guān)關(guān)閉另一（通常是高電流）電源，同時(shí)保持他們孤立。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，控制繼電器應(yīng)用，見圖 。在這方面，左邊第一個(gè)接力是通常使得沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 系統(tǒng)關(guān)閉，并允許電流流動(dòng)，直到電壓加到輸入端甲，第二個(gè)中繼器通常是開放的，不會(huì)允許目前的速度，目前的輸入二是流經(jīng)前兩個(gè)繼電器然后電流流通過(guò)在第三繼電器線圈，并關(guān)閉輸出 。這可以被解釋為將 C 邏輯作用，如果 A 關(guān)閉 B 合上的話。 圖 一個(gè)簡(jiǎn)單的繼電器控制器 圖 中的例子沒有顯示整個(gè)控制系統(tǒng)，只有邏輯。當(dāng)我們考慮一個(gè) PLC 有輸入，輸出，和邏輯。圖 顯示的更全面。這里有兩個(gè)按鈕的輸入。我們可以想像激活 24V 直流在 PLC繼電器線圈的輸入。反過(guò)來(lái)驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)輸出繼電器，開關(guān) 115 伏交流電，結(jié)果打開了一盞燈。請(qǐng)注意，在實(shí)際情況下 PLC 的輸入繼電器 ，常常又是輸出繼電器。 PLC 梯形圖邏輯其實(shí)一種計(jì)算機(jī)程序，用戶可以輸入和更改它。注意，兩個(gè)輸入的推按鈕常開，但里面的 PLC 梯形圖邏輯有一個(gè)常開觸點(diǎn)，和一個(gè)常閉觸點(diǎn)。在 PLC 梯形邏輯圖不需要匹配輸入或輸出。許多初學(xué)者會(huì)被抓住這點(diǎn)試圖使階梯邏輯匹配它的輸入類型。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 圖 繼電器 PLC 的簡(jiǎn)圖 許多繼電器也有多個(gè)輸出（拋出），這允許輸出繼電器可以同時(shí)輸入。圖 所示的電路是一個(gè)例子，它是在電路里稱為印章。此電路的電流流過(guò)兩個(gè)電路的分支，通過(guò)接觸標(biāo)簽A 或 B 的輸入端， B 只相對(duì)乙輸出。如果 B 是關(guān)閉的，而 A 是通電，那 么 B 將打開。如果 B 打開，然后輸入， B 將打開。打開后，乙在輸出，乙將不會(huì)關(guān)閉。 圖 電路 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 編程 第一個(gè)是 PLC 的編程，一個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)的繼電器邏輯接線示意圖。雖然這就不需要教電工，技術(shù)員和工程師電腦編程 但是，這種方法一直是被認(rèn)可的，這是現(xiàn)在最常見的 PLC 的編程技術(shù)。梯形邏輯的一個(gè)例子，圖 。為了解釋這個(gè)圖，想像左手垂直線方向，我們稱之為熱鐵路。在右邊是中立軌道。圖中有兩個(gè)人物，每個(gè)梯級(jí)有輸入（ 2 垂直線）和組合輸出（圓圈）。如果輸入是打開，或正確的組合可以關(guān)閉熱流量通過(guò)鐵路的輸入，使得電 力輸出，最后中立鐵路。輸入來(lái)自于一個(gè)傳感器，開關(guān)，或任何其他類型的傳感器。輸出會(huì)有是一些外圍的 PLC 設(shè)備，開啟或關(guān)閉則是如燈光或馬達(dá)之類的。在發(fā)出指令后，有常開和常閉 2 種出點(diǎn)。這意味著，如果輸入 A 和 B 是關(guān)閉，然后將輸出并激活它。任何其他組合輸入值將導(dǎo)致輸入被關(guān)閉。 圖 一個(gè)簡(jiǎn)單的梯形邏輯圖 第二個(gè)梯級(jí)圖 更復(fù)雜，其中有多種組合的輸入，輸出 Y 將開機(jī)。在最左邊的部分發(fā)出聲響，流過(guò)頂端，如果 C 和 D 是關(guān)閉的。電流也可以（和同時(shí)）流經(jīng)底部，如果 E 和 F 都為真。這將使得大部分響起，然后，如果是 G 或 H 輸出 y 的話 ，我們將在后面的章節(jié)解釋這些。 還有其他的 PLC 編程方法。最早的一個(gè)技術(shù)涉及的記憶指令。這些指令由階梯邏輯圖編寫，并輸入到 PLC 的編程，通過(guò)簡(jiǎn)單的終端。圖 是一個(gè)記憶法的例子。在這個(gè)例子中，讀取指令一次一行從上到下的時(shí)間。第一行 00000 的指令 LDN（輸入負(fù)載而不是輸入答）這將檢查輸入到 PLC，如果將它關(guān)閉記得 1 1（或真），如果它會(huì)記住一個(gè) 0（或假）。下一行使用一個(gè)（輸入負(fù)載）語(yǔ)句看看輸入。如果輸入的是一個(gè) 0，如果輸入記得它是 1（注意：這沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 是相反的）。該聲明回顧與最后兩個(gè)數(shù)字記住，如果都真正的結(jié)果是 1， 否則結(jié)果是 0。這一結(jié)果現(xiàn)在取代了兩個(gè)數(shù)字，只有一個(gè)數(shù)字記憶中。這個(gè)過(guò)程重復(fù)行 00003 和 00004，但是，當(dāng)這些完成現(xiàn)在有三個(gè)數(shù)字的記憶中。 最古老的數(shù)字是從與，較新的數(shù)字是從兩個(gè)工作點(diǎn)處顯示的，并且符合 00005，結(jié)合從最后的結(jié)果和指示工作點(diǎn)處，現(xiàn)在有兩個(gè)數(shù)字的記憶中。指令采用現(xiàn)在剩下的兩個(gè)數(shù)字，如果一方是 1 的結(jié)果是 1，否則結(jié)果是 0。這一結(jié)果可替代兩個(gè)數(shù)字，現(xiàn)在有一個(gè)數(shù)字在這。最后一個(gè)指令是存儲(chǔ)量，則看最后一個(gè)值儲(chǔ)存，如果是 1，輸出將被打開，如果是 0 輸出將被關(guān)閉。 圖 的一個(gè)助 記符和等效梯形邏輯實(shí)例 圖 梯形邏輯程序，相當(dāng)于記憶程序。即使你有梯形邏輯編程， PLC 的，將被轉(zhuǎn)換為記憶形式使用前由 PLC。在過(guò)去的記憶節(jié)目是最共同的，但現(xiàn)在是常見的用戶甚至看到記憶程序。順序功能圖（ SFCs）已經(jīng)制定，以適應(yīng)規(guī)劃更先進(jìn)的系統(tǒng)。這是類似于流程圖，但更強(qiáng)大。在圖 中看到的例子是做兩件不同的事情。要閱讀圖表，頂部是說(shuō)，地方開始啟動(dòng)。下面這存在著雙重的水平線，上面寫著遵循兩個(gè)路徑。因此，臨立會(huì)開始跟隨在左，右支另一方面，同時(shí)雙方分開。在左邊有兩個(gè)功能，第一個(gè)是拉功能的權(quán)力。此函數(shù)將運(yùn)行至決 定這樣做，和電力下來(lái)后功能會(huì)。在右邊是閃光功能，這將運(yùn)行直到它完成?？纯催@些職能不明，但每個(gè)例如啟動(dòng)功能，將一個(gè)小梯形邏輯程序。這種方法有很大不同的流程圖因?yàn)樗鼪]有按照流程圖通過(guò)一個(gè)單一的路徑。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 圖 的一個(gè)順序功能圖例子 結(jié)構(gòu)化文本編程已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)更現(xiàn)代的編程語(yǔ)言。這是很相似，如 BASIC 語(yǔ)言。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子所示圖 。此示例使用一個(gè) PLC 的內(nèi)存位置島該內(nèi)存位置為整數(shù)，也將在后面解釋這本書。該計(jì)劃的第一行設(shè)置值為 0。下一行開始一個(gè)循環(huán)，并將在循環(huán)返回。下一行回顧我珍惜的位置，給它加 1，并返回到 相同的位置。下一行檢查是否應(yīng)該退出循環(huán)。如果我是大于或等于 10，那么循環(huán)將退出，否則計(jì)算機(jī)將返回到重復(fù)的聲明繼續(xù)從那里。每次程序通過(guò)這個(gè)循環(huán)時(shí)， i 去將增加 1 至值達(dá)到 10。 圖 一個(gè)結(jié)構(gòu)化文本程序范例 PLC 的連接 當(dāng)一個(gè)進(jìn)程被控制的 PLC，它使用傳感器的輸入作出決定和更新輸出，可驅(qū)動(dòng)器，如圖 所示。這個(gè)過(guò)程是一個(gè)真正的進(jìn)程將隨時(shí)間而改變。執(zhí)行器將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以新的國(guó)家（或模式操作）。這意味著，該控制器是由傳感器提供，如果輸入有限不可用時(shí)，控制器將無(wú)法檢測(cè)的條件。 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 控制器和分離 過(guò)程 控制回路是臨立會(huì)讀的投入不斷循環(huán)，解決了階梯邏輯，然后更改輸出。如同任何電腦不會(huì)發(fā)生即時(shí)。圖 顯示了 PLC 的基本操作周期。當(dāng)電源開啟最初的 PLC 做了快速完整性檢查，以確保硬件正常工作。如果有問(wèn)題，臨立會(huì)停止，并說(shuō)明有錯(cuò)誤。例如，如果 PLC 的功率下降，即將引爆這將導(dǎo)致故障類型之一。如果臨立會(huì)通過(guò)的完整性檢查，然后將掃描（讀?。┧械耐度?。輸入值后，存儲(chǔ)在內(nèi)存中的階梯邏輯將掃描（解決）使用存儲(chǔ)的值 不是當(dāng)前值。這樣做是為了防止當(dāng)輸入邏輯問(wèn)題期間更改梯子邏輯掃描。當(dāng)梯子邏輯掃描完成的產(chǎn)出將掃描（輸出 值將被更改）。之后系統(tǒng)將可以追溯到做完整性檢查，和循環(huán)繼續(xù)下去。不同于一般的計(jì)算機(jī)，整個(gè)程序?qū)⒈幻看螔呙柽\(yùn)行。對(duì)每個(gè)階段的典型是時(shí)代的毫秒秩序。 圖 PLC 的掃描周期 梯形邏輯輸入 PLC 的輸入很容易代表梯形邏輯。在圖 有三個(gè)類型的顯示的投入。前兩個(gè)是常開和常閉投入，討論以前。 IIT 的（立即輸入）函數(shù)允許后才能投入讀輸入掃描，而梯形邏輯被掃描。這使得梯形邏輯研究輸入值往往超過(guò)一個(gè)周期。 （注：本指令是不可用在 ControlLogix處理器，但仍然可以用舊型號(hào)的。） 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 梯形邏輯圖輸入 梯形邏輯輸出 在梯形邏輯有多種類型的產(chǎn)出，但這些都不是一貫可在所有的 PLC。產(chǎn)出部分將外部連接的設(shè)備以外 PLC 的，但它也可以用在 PLC 內(nèi)部存儲(chǔ)器位置。 6 種輸出顯示在圖 。第一個(gè)是正常的輸出，輸出時(shí)活力會(huì)打開，和激勵(lì)輸出。用斜線通過(guò)圓是正常在輸出。當(dāng)通電輸出將關(guān)閉。這種類型的輸出上沒有所有的 PLC 類型。當(dāng)最初活力的 OSR（一炮接力）指令將打開一個(gè)掃描，但后來(lái)被掃描后，就所有關(guān)閉，直到它關(guān)閉。的 L（鎖）和 U（解鎖）指令可以用來(lái)鎖定輸出。當(dāng)一個(gè) L 輸出帶旺輸出會(huì)變成無(wú)限期，即使輸出線 圈 deenergized。輸出可 只有關(guān)閉使用的 U 輸出。 最后一個(gè)指令是互操作性測(cè)試（立即輸出）這將允許產(chǎn)出，而不必為梯形邏輯等待掃描更新為完成。 輸入和輸出 在投入和產(chǎn)出，到 PLC 是必要的監(jiān)測(cè)和控制的過(guò)程。輸入和輸出都可以分為兩種：基本類型的邏輯或連續(xù)?？紤]一個(gè)燈泡的例子。如果它只能打開或關(guān)閉，這是合乎邏輯的控制。如果光線可以使變暗淡不同層次，它是連續(xù)的。連續(xù)價(jià)值觀似乎更直觀的，但邏輯值是首選，因?yàn)樗鼈冏尭嗟拇_定性和簡(jiǎn)化控制。 因此，大多數(shù)控件的應(yīng)用程序（和 PLC）和邏輯投入使用輸出對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用。因 此，我們將討論邏輯 I / O 和休假連續(xù)的 I / O 后。對(duì)執(zhí)行器輸出使 PLC 在導(dǎo)致一些事情發(fā)生的過(guò)程。字母 a 執(zhí)行器的流行短名單如下，以相對(duì)受歡迎。電磁閥 邏輯輸出，可以切換液壓或氣動(dòng)流。燈 這通?？梢圆捎弥苯訌?PLC 輸出邏輯輸出板。馬達(dá)起動(dòng)器 電機(jī)常常引起沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 人們的電流時(shí)，開始大量的，因此他們需要電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器，基本上大的繼電器。伺服電機(jī) 從PLC 的連續(xù)輸出可以命令變速或立場(chǎng)。從 PLC 的產(chǎn)出常常繼電器，但它們也可以固體電子學(xué)例如 DC 輸出或輸出的雙向交流晶體管。連續(xù)輸出要求特別輸出卡與數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器 。輸入來(lái)自傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的物理現(xiàn)象。 傳感器典型的例子是下面列出的普及相對(duì)順序。接近開關(guān) 使用電感，電容或光線來(lái)檢測(cè)對(duì)象的邏輯。開關(guān) 機(jī)械機(jī)制，將打開或關(guān)閉電接觸的邏輯信號(hào)。電位器 不斷措施角位置，使用性。 LVDT（線性可變差動(dòng)變壓器） 線性位移的措施不斷用磁耦合。從 PLC 的產(chǎn)出常常繼電器，但它們也可以固體電子學(xué)例如 DC 輸出或輸出的雙向交流晶體管。連續(xù)輸出要求特別輸出卡與數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器。輸入來(lái)自傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的物理現(xiàn)象。傳感器典型的例子是下面列出的普及相對(duì)順序。接近開關(guān) 使用電 感，電容或光線來(lái)檢測(cè)對(duì)象的邏輯。開關(guān) 機(jī)械機(jī)制，將打開或關(guān)閉電接觸的邏輯信號(hào)。電位器 不斷措施角位置，使用性。LVDT（線性可變差動(dòng)變壓器） 線性位移的措施不斷用磁耦合。 PLC 的輸入 在較小的投入通常是內(nèi)置在購(gòu)買時(shí)指定的 PLCPLC 的。對(duì)于較大的 PLC 的投入是作為模塊或信用卡購(gòu)買， 8 或 16 投入的每張卡上同一類型。為了便于討論，我們將討論所有的投入如果他們已經(jīng)購(gòu)買的卡。下面的列表顯示了典型的輸入電壓范圍，大約是為了普及。 PLC 的輸入卡很少供電，這意味著一個(gè)外部電源需要提供的投入和傳感 器等。圖 中的例子顯示了如何連接到一個(gè) AC 輸入卡。 圖 AC 輸入卡和梯形邏輯 沈陽(yáng)建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 在這個(gè)例子中有兩個(gè)輸入，一個(gè)是常開按鈕，和第二個(gè)是一個(gè)溫度開關(guān)，或熱繼電器。 （注意：這些符號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)稍后將討論在這一章。）的開關(guān)都采用了積極 /炎熱的輸出器 24VAC 電源 這就像在一個(gè)直流電源正端的。權(quán)力是提供給對(duì)兩個(gè)開關(guān)的左側(cè)。當(dāng)開關(guān)打開有傳遞到輸入卡沒有電壓。如果任一電源開關(guān)，將關(guān)閉提供給輸入卡。在這種情況下投入 1 和 3 是使用 通知，開始投入在 0。輸入卡比較這些電壓的共同。如果輸入電壓范圍內(nèi)一個(gè)給定的容差范圍 的投入，將開關(guān)。梯