【正文】 制。 SQ1 和 SQ2 是彈簧儲(chǔ)能電機(jī)的位置開(kāi)關(guān)，未儲(chǔ)能時(shí)處于初始狀態(tài)。 5 第 2 章 PLC及發(fā)展 闡述和分析二次回路的工作原理和運(yùn)行方式 QF為斷路器， TA為電流互感器， KA為電流繼電器 (GL1 25 型 )， KM 為中間繼電器，WC 為控制小母線， WS 為信號(hào)小母線， WAS 為事故信號(hào)小母線， SA 為控制開(kāi)關(guān)， SB 為按鈕，RD 為紅色指示燈， GN 為綠色指示燈， YO 為合閘線圈， YR為跳閘線圈， SQ SQ2 為儲(chǔ)能位置開(kāi)關(guān)， M為儲(chǔ)能電機(jī) SA 為 LW2 或 LW5型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，它們的觸點(diǎn)有合閘、合閘后、分閘、分閘后四個(gè)位置。而 PLC 作為繼電器控制的替代產(chǎn)品，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、適應(yīng)環(huán)境好等等優(yōu)點(diǎn)，利用 PLC 對(duì)斷路器二次回路進(jìn)行控制無(wú)疑是較好的選擇。由于 PLC采 用梯形圖的編程語(yǔ)言是以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言 ,所以很多工廠 ,在用 PLC 進(jìn)行系統(tǒng)改造時(shí) ,常常將原有的繼電器圖直接翻譯成 PLC 梯形圖。本文針對(duì)用 PLC 代替繼電器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié) ,并進(jìn)行案例解析。 課題目的 本題目以斷路器二次回路控制技術(shù)為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其工作原理和控制方式的分析，利用所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)斷路器二次回路的 PLC 控制系統(tǒng)，替代原先的繼電器控制系統(tǒng)。 SA 的 34觸點(diǎn)只在合閘時(shí)接通，合閘后斷開(kāi) 。 比較原有控制方式和 PLC 控制方式的優(yōu)缺點(diǎn) PLC 控制系 統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比，有許多相似之處，也有許多不同。而 PLC 采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲(chǔ)器中，要改變控制邏輯只需 友變程序，因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能。 （ 2）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。 （ 3）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。 PLC 的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)方法。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā) 現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù) PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的實(shí)時(shí)梯形圖的狀態(tài)迅速的查明故障的原因，用修改程序或更換模塊的方法可以迅速地排除故障。并能實(shí)現(xiàn)地顯示出當(dāng)前機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)和工作流程，對(duì)生產(chǎn)管理和現(xiàn)場(chǎng)維修帶來(lái)極大的方便。 （ 10）控制速度 繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率 低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。 PLC 和繼電器邏輯控制在歐洲 70 年代 現(xiàn)在從來(lái)沒(méi)有抵觸過(guò)。如果用 800 元能解決，你非要 2020多元的 PLC，那老板會(huì)炒你的。 PLC 不是完全頂替繼電器電路，只不過(guò)是頂替多設(shè)備電路中的連鎖及關(guān)聯(lián)關(guān)系的這一部分，單臺(tái)設(shè)備的手動(dòng)（現(xiàn)場(chǎng)）控制，是必不可少的，也只有靠繼電器回路控制才是更好的選擇， PLC 的廠家似乎也從來(lái)沒(méi)想過(guò)去替代這些繼電器設(shè)備。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。這樣，即使某個(gè) CPU 出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 ? 現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。 即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的 梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù) 刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。實(shí)際上 PLC執(zhí)行階梯圖程式的運(yùn)作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入 CPU 中并最后執(zhí)行控制運(yùn)作。 步驟三“輸出狀態(tài)更新”： 將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至 PLC輸出部接點(diǎn)，并且重回步驟一。 (1) 系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開(kāi)關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過(guò)程的PID 回 路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如 DDC 和 DCS 等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的綜合自動(dòng)化。 5 PLC 的選型方法 因每種品牌配置不一樣，所以它的選型方式也有所差異，下面著重介紹大家常用的大眾品牌三菱 plc 的選型方法，可以做一個(gè)參考來(lái)選擇使用 plc。 （ 4）三菱 plc 分配 I/O 點(diǎn)并設(shè)計(jì)三菱 PLC 外圍硬件線路 ? 分配 I/O 點(diǎn) 11 畫出 PLC 的 I/O 點(diǎn)與輸入 /輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)關(guān)系表，該部分也可在第 2步中進(jìn)行。 6 PLC 的選擇 根據(jù)斷路器控制、保護(hù)和信號(hào)回路的 PLC 的 I/O 點(diǎn)分配點(diǎn)數(shù)。 為大量實(shí)際應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的特殊功能 開(kāi)發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要 模擬 I/O，高速計(jì)數(shù)器。 其它功能 內(nèi)置式 24V直流電源 24V、 400mA 直流電源可用于外圍設(shè)備，如傳感器或其它元件。小時(shí)表功能對(duì)過(guò)程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。 在線程序編輯 在線改變程序不會(huì)損失工作時(shí)間或停止生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。s/指令 編程語(yǔ)言 邏輯梯形圖和指令清單 使用步進(jìn)梯形圖能生成 SFC類型程序 程式容量 8000 步內(nèi)置 使用附加寄存盒可擴(kuò)展到 16000步 指令數(shù)目 基本順序指令： 27 步進(jìn)梯形指令： 2 應(yīng)用指令： 128 最大可用 298 條應(yīng)用指令 I/O 配置 最大硬體 I/O 配置點(diǎn) 256，依賴于用戶的選擇（最大軟件可設(shè)定地址輸入 25輸出 256） 輔助繼電器 （ M線圈） 一般 500點(diǎn) M0至 M499 鎖定 2572 點(diǎn) M500 至 M3071 特殊 256點(diǎn) M8000 至 M8255 狀態(tài)繼電器 （ S線圈） 一般 490點(diǎn) S0至 S499 鎖定 400點(diǎn) S500 至 S899 初始 10點(diǎn) S0 至 S9 信號(hào)報(bào)警器 100點(diǎn) S900 至 S999 定時(shí)器（ T） 100 毫秒 范圍： 0至 秒 200 點(diǎn) T0至 T199 10 毫秒 范圍： 0至 秒 46 點(diǎn) T200 至 T245 1 毫秒保持型 范圍： 0至 秒 4點(diǎn) T246 至 T249 100 毫秒 范圍： 0至 秒 6點(diǎn) T250 至 T255 計(jì)數(shù)器（ C） 一般 16位 范圍： 0至 32767 數(shù) 200 點(diǎn) C0至 C199 類 型： 16 位上計(jì)數(shù)器 鎖定 16位 100 點(diǎn)（子系統(tǒng)） C100 至 C199 類型： 16 位上計(jì)數(shù)器 一般 32位 15點(diǎn) C200 至 C219 類型： 16位上 /下計(jì)數(shù)器 14 7 FX2N 系列的基本邏輯指令 基本邏輯指令是 PLC中最基本的編程語(yǔ)言，掌握了它也就初步掌握了 PLC 的使用方法，各種型號(hào)的 PLC 的基本邏輯指令都大同小異，現(xiàn)在我們針對(duì) FX2N 系列，逐條學(xué)鎖定 32位 15點(diǎn) C220 至 C234 類型： 16位上 /下計(jì)數(shù)器 高速計(jì)數(shù)器 （ C） 單相 范圍： 2147483648 至+2147483647 數(shù) 一般規(guī)則：選擇組合計(jì)數(shù)頻率不大于 20KHz 的計(jì)數(shù)器組合 注意所有的計(jì)數(shù)器鎖定 C235 至 C240 6 點(diǎn) 單相 c/w起始 停止輸入 C241 至 C245 5 點(diǎn) 雙相 C246 至 C250 5 點(diǎn) A/B 相 C251 至 C255 5 點(diǎn) 數(shù)據(jù)寄存器 （ D） 一般 200點(diǎn) D0至 D199 類型： 32位元件的 16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器對(duì) 鎖定 7800 點(diǎn) D200 至 D7999 類型： 32位元件的 16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器對(duì) 文件寄存器 7000 點(diǎn) D1000 至 D7999 通過(guò) 14 塊 500程式步的參數(shù)設(shè)置 類型： 16 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器 特殊 256點(diǎn) 從 D8000 至 D8255 類型： 16 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器 變址 16點(diǎn) V0 至 V7以及 Z0 至 Z7 類型： 16 位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)寄存器 指標(biāo) （ P） 用于 CALL 128點(diǎn) P0至 P127 用于中斷 6 輸入點(diǎn)、 3定時(shí)器、 6計(jì)數(shù)器 100*至 150*和 16*至 18* (上升觸發(fā) *=1，下降觸發(fā) *=0，**=時(shí)間 (單位：毫秒 )) 嵌套層次 用于 MC 和 MRC 時(shí) 8點(diǎn) N0 至 N7 常數(shù) 十進(jìn)位 K 16 位： 32768 至 +32768 32位： 2147483648 至 +2147483647 十六進(jìn)位H 16 位： 0000 至 FFFF 32 位： 00000000 至 FFFFFFFF 浮點(diǎn) 32位： 177。 (1)輸入輸出指令（ LD/LDI/OUT） 下面把 LD/LDI/OUT 三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以說(shuō)明： 符號(hào) 功 能 梯形圖表示 操作元件 LD（?。? 常開(kāi)觸點(diǎn)與母線相連 X， Y， M， T， C,S LDI（取反）常閉觸點(diǎn)與母線相連 X， Y， M， T， C,S OUT（輸出） 線圈驅(qū)動(dòng) Y， M， T， C， S,F LD 與 LDI 指令用于與母線相連的接點(diǎn)，此外還可用于分支電路的起點(diǎn)。 OR、 ORI 是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。 將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用 ANB 指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用 LD 或 LDI 指令；與 ORB 指令一樣， ANB 指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ANB 指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，若集中使用 ANB 指令，最多使用 8 次。在調(diào)試程序時(shí)，可以將 END 指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無(wú)誤后，再依次刪去插入的 END 指令。 ②傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定 可以很平順的在線觀賞 DVD 影片，它所提供的 14Mbps 帶寬可以為很多應(yīng)用平臺(tái)提供保證。而電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無(wú)法比擬的。 ④低成本 充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)需任何布線，節(jié)約了資源。 ⑤適用面廣 PLC 作為利用電力線 組網(wǎng)的一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”的解決方案，廣泛適用于居民小區(qū)，酒店，辦公區(qū)，監(jiān)控安防等領(lǐng)域。 產(chǎn)品說(shuō)明： FX 系列 PLC 擁有無(wú)以匹及的速度，高級(jí)的功能邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)； FX2N是從 16 路到 256 路輸入 /輸出的多種應(yīng)用的選擇方案； FX2N 系列是小型化 ，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于 FX 系列中最高檔次的超小形程序裝置。 觸點(diǎn)為雙 斷點(diǎn) 橋式結(jié)構(gòu)，動(dòng)觸點(diǎn)設(shè)計(jì)成自動(dòng)調(diào)整式以保證同短時(shí)的同步性。 圖 2:某 LW5 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換 開(kāi)關(guān)的使用說(shuō)明 常用產(chǎn)品