【正文】 自動(dòng)化制造系統(tǒng)關(guān)于PLC1 緒論控制工程隨著時(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(méi)有機(jī)械開(kāi)關(guān)的情況下被開(kāi)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(jiàn)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)镻LC它的優(yōu)點(diǎn)很多。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(qián)極大的減少。現(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(kāi)關(guān)。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(kāi)關(guān)，再實(shí)現(xiàn)它的接觸和聯(lián)系，關(guān)閉開(kāi)關(guān)。 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(kāi)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。在這方面，左邊第一個(gè)接力是通常使得系統(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(kāi)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。這可以被解釋為將C邏輯作用，如果A關(guān)閉B合上的話。，只有邏輯。當(dāng)我們考慮一個(gè)PLC有輸入，輸出，和邏輯。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(kāi)關(guān)115伏交流電，結(jié)果打開(kāi)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(kāi)，但里面的PLC梯形圖邏輯有一個(gè)常開(kāi)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。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。，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(kāi)。如果B打開(kāi)，然后輸入，B將打開(kāi)。打開(kāi)后，乙在輸出，乙將不會(huì)關(guān)閉。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(jiàn)的PLC的編程技術(shù)。梯形邏輯的一個(gè)例子。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(kāi)，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(kāi)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(kāi)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(kāi)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。，其中有多種組合的輸入，輸出Y將開(kāi)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(xiě)，并輸入到PLC的編程，通過(guò)簡(jiǎn)單的終端。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(kāi)，如果是0輸出將被關(guān)閉。，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(jiàn)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。要閱讀圖表，頂部是說(shuō)，地方開(kāi)始啟動(dòng)。下面這存在著雙重的水平線，上面寫(xiě)著遵循兩個(gè)路徑。因此，臨立會(huì)開(kāi)始跟隨在左，右支另一方面，同時(shí)雙方分開(kāi)。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。看看這些職能不明，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](méi)有按照流程圖通過(guò)一個(gè)單一的路徑。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。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(shū)。該計(jì)劃的第一行設(shè)置值為0。下一行開(kāi)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。 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。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?？刂苹芈肥桥R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)。當(dāng)電源開(kāi)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（讀取）所有的投入。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。 PLC的掃描周期PLC的輸入很容易代表梯形邏輯。前兩個(gè)是常開(kāi)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。）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。 。第一個(gè)是正常的輸出，輸出時(shí)活力會(huì)打開(kāi)，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(méi)有所有的PLC類型。當(dāng)最初活力的OSR（一炮接力）指令將打開(kāi)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。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)。考慮一個(gè)燈泡的例子。如果它只能打開(kāi)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?？梢圆捎弥苯訌腜LC輸出邏輯輸出板。馬達(dá)起動(dòng)器 電機(jī)常常引起人們的電流時(shí)，開(kāi)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(kāi)關(guān) 使用電感，電容或光線來(lái)檢測(cè)對(duì)象的邏輯。開(kāi)關(guān) 機(jī)械機(jī)制，將打開(kāi)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(kāi)關(guān) 使用電感，電容或光線來(lái)檢測(cè)對(duì)象的邏輯。開(kāi)關(guān) 機(jī)械機(jī)制，將打開(kāi)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(mǎi)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(mǎi)，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(mǎi)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。 AC輸入卡和梯形邏輯在這個(gè)例子中有兩個(gè)輸入，一個(gè)是常開(kāi)按鈕，和第二個(gè)是一個(gè)溫度開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)的左側(cè)。當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)有傳遞到輸入卡沒(méi)有電壓。如果任一電源開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)。梯形邏輯圖中顯示為的投入。在這里它使用的ControlLogix艾倫布拉德利符號(hào)。在頂部的標(biāo)簽（變量名）為在機(jī)架上。輸入卡（39。我39。）是在插槽3，因此該卡的地址是鮑勃：，其中，39。x39。是輸入位的數(shù)字。這些地址也可以給定別名標(biāo)簽，使較少的階梯邏輯混亂。許多初學(xué)者成為混淆在連接電路中需要上面的。關(guān)鍵是要記住單詞的電路，這意味著有一個(gè)完整的循環(huán)電壓必須能夠遵循。，我們可以啟動(dòng)電路（循環(huán)）在電源。路徑穿過(guò)交換機(jī)，通過(guò)輸入卡，再回到電源回流的地方通過(guò)向啟動(dòng)。在實(shí)施全面的PLC那里將是每一個(gè)都必須完成許多電路。第二個(gè)重要的概念是共同的。在這里，中立的電力供應(yīng)是共同的，或參考電壓。實(shí)際上，我們選擇了這是我們?yōu)?V參考，和所有其他電壓測(cè)量相對(duì)于它。如果我們有一個(gè)第二個(gè)電源，我們還需要連接的中性，使這兩個(gè)中立國(guó)將連接到同樣普遍。通常的共同和地面也會(huì)無(wú)所適從。常見(jiàn)的是一個(gè)參考，或基準(zhǔn)電壓，用于為0V使用，但地面是用于防止沖擊和損害到設(shè)備。地面連接到下一個(gè)金屬管道或在網(wǎng)格建設(shè)地面。這是連接到建筑物的電氣系統(tǒng)，對(duì)電源插座，在電氣設(shè)備的金屬案件有關(guān)。當(dāng)電源流經(jīng)地上是壞的。不幸的是許多工程師，制造混淆的地面和共同的。這是很常見(jiàn)找到一個(gè)與地面和共同錯(cuò)誤標(biāo)簽供電。最后一個(gè)概念，初學(xué)者往往陷阱是每個(gè)輸入卡是孤立的。這意味著，如果你有一個(gè)共同的連接只有一個(gè)卡，那么其他卡未連接。當(dāng)發(fā)生這種情況的其他卡將無(wú)法正常工作。您必須連接共同為每個(gè)輸出卡。 輸出模塊正如輸入模塊，輸出模塊很少提供任何權(quán)力，而是作為開(kāi)關(guān)。外部電源連接到輸出卡和卡開(kāi)關(guān)電源或關(guān)閉每