【正文】 控制器面試以來，經歷了 30 多年的發(fā)展可編程控制器已成為一種最重要，最普及、應用場合最多 的工業(yè)控制器，可以說只有可編程控制器才是真正的工業(yè)控制計算機初期可編程控制器只是用于邏輯控制器用于代替繼電器控制盤，但現(xiàn)在可編程控制器已進入過程控制、位置控制等場合的所有控制領域現(xiàn)在可編程控制器繼續(xù)保留了原來邏輯控制器的所有優(yōu)點，同時它吸收和發(fā)展了其他控制器（過程儀表、計算機、集散系統(tǒng)、分散系統(tǒng)等）的優(yōu)點。目前，可編程控制成為工業(yè)自動化領域中極為重要、 應用最多的控制裝置，居工業(yè)生產自動化三大支柱 (可編程控制器、機器人、計算機輔助設計和制造 )的首位。其應用的深度和廣度成為衡量一個國家工業(yè)自動化程度高低的標志。在許多場合只需可編程控制器即可構成包括邏輯控制、過程控制、數據采集及控制和圖形工作站的經濟合算、體積小巧，設計調試方便的綜合控制系統(tǒng)。 可編程控制器對用戶來說是一種無觸點，改變程序就可以改變生產工藝，因此在初步設計階段就選用了可編程控制器。它是以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，轉為工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，它采用可編程序的存儲器用以在其內部進行存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控 制。目前。 濾波 在 PLC 電路電源和輸入、輸出（ I/O）電路中設置多種濾波電路，可有效抑制高頻干擾信號。 在軟件方面采取的主要措施有： 設置故障檢測與診斷程序，每次掃描都對系統(tǒng)狀態(tài)、用戶程序、工作環(huán)境和故障進行檢測和診斷，發(fā)現(xiàn)錯誤后，立即自動做出相應的處理，以適應惡劣的工作環(huán)境。 功能完善，適應性強 目前 PLC 產品已經標準化，系列化和模塊化，不僅具有邏輯運算、計時、計數、順序控制等功能，還具有 A/D、 D/A 轉換、算術運算及數據處理、通信聯(lián)網和生產過程監(jiān)控等功 能。 PLC 的用戶程序可在實驗室模擬調試，輸入信號用開關來模擬。一旦發(fā)生故障，可以通過PLC 機上各種發(fā)光二極管的亮滅狀態(tài)迅速查明原因，排除故障。 開關量控制 這是 PLC 最基本應用領域，可用 PLC 取代傳統(tǒng)的繼電器控制 系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制。例如自動焊機控制、鍋爐運行控 制、連軋機的速度和位置等都是典型的閉環(huán)過程控制的應用場合。數據處理通常用在大、中型控制系統(tǒng)中，如柔性制造系統(tǒng)、機器人的控制系統(tǒng)等。 PLC 的硬件系統(tǒng) PLC 的硬件系統(tǒng)由基板單元、 I/O 擴展單元及外部設備組成。系統(tǒng)存儲器放在程序里，用戶存儲器用來存放用戶編制的控制程序。輸入接口接受輸 12 入設備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開 關等）的控制信號。 來自工業(yè)生產現(xiàn)場的輸入信號經輸入模塊進入 PLC，這些信號有的是數字量，有的是模擬量，有的是直流信號，有的是交流信號，使用時要根據輸入信號的類型選擇合適的輸入模塊。小型 PLC 的電源往往和 CPU 單元合為一體，大中型 PLC 都有專用電源部件。圖形編程器既可以用指令語言進行編程，又可以用梯形圖進行編程，既可以聯(lián)機進行編程又可以脫機編程，操作方便，功能強，有液晶顯示的攜帶 4 和陰極射線式兩種，圖形編程器還可以與打印機、繪圖儀等設備連接，但價格相對較高，通常大型 PLC 多采用圖形編程器 其他外部設備 PLC 還配有生產廠家提供的其他一些設備，如外部存儲器、打印機和 EPROM 等。沒有軟件 PLC 系統(tǒng)稱為裸機系統(tǒng)，不起任何作用。 I/O 總點數 I/O 總點數是 PLC 可接收輸入信號和輸出信號的數量， PLC 的輸入和輸出量有開關量和模擬量兩種，對于開關量，其 I/O 總點數用最大 I/O 點數表示，對于模擬量， I/O 總點數用最大 I/O 通道表示 單 元 I/O 點數 型號 基 本 單 元 8/8 FX2— 16M 12/12 FX2— 24M 16/16 FX2— 32M 24/24 FX2— 48M 32/32 FX2— 64M 16 40/40 FX2— 80M 擴展單元 16/16 FX2— 32M 24/24 FX2— 48M PLC 的工作原理 PLC 是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作。隨即關閉輸入端口，進行程序執(zhí)行階段。編程時要使用到各種變成元件，它們可提供無數個動作和動斷觸點，編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數器、通用寄存器、數據寄存器和特殊功能繼電器等。 FX2N— 編程元件的編程范圍與功能說明如下表所示 元件名稱 符 號 編號范圍 功能說明 輸入繼電器 X X0X27 共 24點 接受外部輸 入設備的信號 輸出繼電器 Y Y0— Y27 共24 點 輸出程序執(zhí) 行結果并驅動 外部設備 輔助繼電器 M M0— M499 共500 點 在程序內部 使用，不提供外部輸出 18 繼電器 T T0— T199 100ms 延時定時繼電器，在程序內部使用 T200— T245 計數繼電器 C C0— C99 加法計數繼 電器觸電在程 序內部使用 數據寄存器 D D0— D199 數據處理用 的數值存儲元件 嵌套指針 N、 P N0— N7 P0— P127 N 主控用， p跳躍、子程序 編程語言 所謂程序編制，就是用戶根據控制對象的要求，利 用 PLC 廠家提供的程序編程語言，將一個控制要求描述出來的過程。 梯形圖的設計應注意到一下三點： 梯形圖按從左倒右、自上而下的順序排列。 輸入繼電器用于接受外部輸入信號，而不能由 plc 內部其他繼電器的觸點來驅動。 2）指令語句表 指令語句表是一種用指令助記符來編制 plc 程序的語言，它類似以計算機的匯編語言，但比匯編語言易懂易學，若干條指令組合成的程序就是指令語句表，一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。即動斷接點邏輯預算起始。 LD、 LDI 是一個程序步指令，這里的一個程序步既是一個字， OUT是多程序步指令，要視目標元件而定。這種連續(xù)輸出如果順序沒錯，可以多次重復。 OR、 ORI 是從該指令的當前步開始，對前面的 LD、 LDI 指令并聯(lián)連接，并聯(lián)的次數次。 五、并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令 ANB 兩個或兩個以上接點并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊，分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用 ANB 指令，分支的起點用 LD、LDI 指令，并聯(lián)電路結束后，使用 ANB 指令與前面電路串聯(lián)。如果在每個線圈 控制電路中都串入同樣的接點，將多占用存儲單元，應用組空指令可以解決這一問題。 七、置物與復位指令 SET、 RST SET 為置位指令，使動作保持； RST 為復位指令，使操作保持復位。用 RST 指令可以對定時器、計數器、數據寄存、變址寄存器的內容清零。 九、空操作指令 NOP NOP 指令是一條無動作、無目標元件的 1 程序步指令。 十、程序結束指令 END END 是一條無目標元件的 1 程序步指令。 25 第五章 電梯控制系統(tǒng) PLC 在電梯控制中的應用 傳統(tǒng)的電梯自動控制系統(tǒng)由繼電器控制組成，該控制系統(tǒng)具有故障多、可靠性差、工作壽命短、不宜檢修等缺點。例如大 38 功率用電設備的啟動或者停止引起電網電壓的波動形成低頻干擾。 一、 可編程控制器的安裝 安裝環(huán)境 可編程控制器適用于大多數工業(yè)現(xiàn)場，但它對使用場合、環(huán)境溫度等還是有一定要求的。 小型可編程控制器外殼的四個角均有安裝孔，有兩種安裝方 39 法，一種是用螺釘固定，不同的單元有不同的安裝尺寸。 當可編程控制器垂直安裝時，要嚴防導線頭，鐵灰塵等臟物從通風窗掉入可編程控制器內部以及導線頭等贓物護損壞可編程控制器印制電路板，使其不能正常工作。如果電源發(fā)生故障，中斷時間少于10ms 或電源下降超過允許值，則可編程控制器停止工作，所有的輸出點均同時斷開，當電源恢復時，若 RUN 輸入接通，則操作自動進行。接地線與機器的接地端相接，基本單元接地，如果要用擴展單元，其接地點應與基本單元的接地點接在一起。可編程控制器上的 24V接線端子還可以向外部傳感器（接近開關或光電開關）提供電流。 如果有過載現(xiàn)象發(fā)生，電壓將自動跌落，該點輸入對可編程器控制器不起作用。 五、輸入接線 可編程控制器一般接受行程開關，限位開關等輸入的開關量信號。輸入端的一次電路與二次電路之間采用光電耦合隔離，二次電路帶 RC 濾波器，以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的點噪聲引起可編程控制器的誤動作。輸入、輸出線要分開走。當可編程 控制器的輸出繼電器或晶閘管動作時，同一號碼的兩個輸出段接通，在不同組中可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓，但在同一組中的輸出，只能用同一類型，同一電壓等級的電源。 此外，對于能使用戶造成傷害的 危險負載，除了在控制器程序中加以考慮之外，應設計緊急停車電路，使的可編程控制器發(fā)生故障，能將引起傷害的負載電源切斷。重慶大學出版社， 1992 鄭瑜平 主編可 編程控制器。 附錄 1 功能指令簡表 助記符 功能號 指令的功能 助記符 功能號 指令的功能 CJ 00 跳轉 BMOV 15 快傳送 CALL 01 子程序調用 FMOV 16 同一數據傳送 43 SRET 02 子程序返回 XCH 17 交換 IRET 03 中斷子程序返回 BCD 18 二十進制轉換 EI 04 允許中斷 BIN 19 二十進制轉換 DI 05 禁止中斷 ADD 20 BIN 加法 FEND 06 主程序結束 SUB 21 BIN 減法 WDT 07 警戒定時 MUL 22 BIN 乘法 FOR 08 循環(huán)開始 DIV 23 BIN 除法 NEXT 09 循環(huán)結束 INC 24 加 1 CMP 10 比較 DEC 減 1 ZCP 11 區(qū)間比較 WAND 與 MOV 12 傳送 WOR 或 SMOV 13 移位傳送 WXOR 異或 CML 14 取反 NEG 求補 ROR 30 循環(huán)右移 SFWR 先入棧 ROL 31 循環(huán)左移 SFRD 區(qū)間復位 RCR 32 帶進位的循環(huán)右移 DECO 譯碼 RCL 33 帶進位的 SUM