【正文】 采 用半導體邏輯電路的邏輯方塊圖來表達的。當遇到程序跳轉指令時，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序是否跳轉。 用 PLC 控制，首先要了解體統(tǒng)的工作過程以及所有功能要求，從而分析被控對象的控制過程，輸入 /輸出量是開光量還是模擬量，明確控制要求，繪制出控制系統(tǒng)的流程圖。選擇 PLC，主要是確定 PLC 的生產廠家和 PLC 的具體型號。 PLC 通訊功能的選擇 現在 PLC 的通訊功能 越來越強大，很多 PLC 都支持多種通訊協(xié)議 (有些需要配備相應的通訊模塊 )，選擇時要根據實際需要選擇合適的通訊方式。對于超小型及小型 PLC， I/O 模塊與主機單元連在一起，選用時同樣要考慮上述幾個方面。同時，指令表編程語言與梯形圖編程語言圖一一對應，在 PLC 21 編程軟件下可以相互轉換。它是類似于高級語言的一種編程語言。 23 將繼電器控制系統(tǒng)電路圖轉換為功能相同的 PLC的外部接線圖和梯形圖的步驟如下： （ 1）了解和熟悉被控設備的工藝過程和機械的動作情況，根據繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理，這樣才能做到在設計和調試控制系統(tǒng)時心中有數。步是根據輸出量的狀態(tài)變化來劃分的 , 在任何一步之內 , 各輸出量的 ON/ OFF 狀態(tài)不變 , 但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的步的這種劃分方法使代 24 表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡單的“與”邏輯關系。 順序控制設計法是用輸 入量 X 控制代表各步的編程元件 (如輔助繼電器 M) , 再用它們控制輸出量 Y。在梯形圖中，用 S20 的 STL 觸點和 T0 的常開觸點組成的串聯電路來控制 SET 指令對 S21和 S26 同時置位，系統(tǒng)程序將前級狀態(tài) S20 變?yōu)椴换顒訝顟B(tài)。為避免由此引起的事故發(fā)生，在電源接線時，需采取隔離變壓器等有效措施，且用于 FX 系列可編程控制器， I/O 設備及電動設備的電源接線應分開連接。 ③ 交流型 PLC 的內藏式直流電源輸出可用于輸入；直流型 PLC 的直流電源輸出功率不夠時，可使用外接電源。 6. FX 系列可編程控制器的 A/D ， D/A 轉換單元接線 A/D ， D/A 轉換單元的接線方法在有關章節(jié)已敘述，下面是連接時的注意事項。 在零部件一體化程度不斷提高、數量減少的同時，加工的形狀卻日益復雜。文章主要采用狀態(tài)轉移圖設計法進行系統(tǒng)設計，利用步進指令并根據狀態(tài)轉移圖設計出相應的梯形圖，然后利用 FXGP_WINC 軟件進行編制。 ⑥ 在 PLC 內部輸出電路中沒有保險絲，為防止因負載短路而造成輸出短路，應在外部輸出電路中安裝熔斷器或設計緊急停車電路。 ④ PLC 的各單元的接地線相連。 FX 系列 PLC 使用直流 24V 、交流 100V ～ 120V 或 200V ～ 240V 的工業(yè)電源。注意：狀態(tài) S20 之后，有一個選擇序列的合并，還有一個并行序列的分支。 ③轉換條件 步的活動狀態(tài)的進展是由轉換的實現來完成的。 狀態(tài)轉移圖 (SFC)是狀態(tài)編程的重要工具，包含了狀態(tài)編程的全部要素。有時需要多次反復地調試和修改梯形圖，增加一些中間編程元件和觸點，最后才能得到一個較 為滿意的結果。用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關系較復雜的場合。 梯形圖編程語言的特點是：與電氣操作原理圖相對應，具有直觀性和對應性；與原有繼電器控制相一致，電氣設計人員易于掌握。 模擬量信號的標準范圍為電流是 4~20mA， 0~20mA，電壓是 0~5V， 0~10V，5~5V， 10~10V 等。 PLC 存儲器容量的估算 存儲器容量是指可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，各種 PLC的存儲器容量大小可以從該 PLC 的基本參數表中找到，例 如：西門子的 S7314 PLC的用戶程序存儲容量為 64KB， S73152DP PLC的用戶程序存儲容量為 128KB。 接好硬件線路，把程序輸入 PLC 中，聯機調試。 14 對于小型 PLC，其 I/O 點數較少，用戶程序較短，一般采用集中采樣、集中輸出的工作方式，雖然在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應速度，但使 PLC 工作時大多數時間與外部輸入 /輸出設備隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強了系統(tǒng)的可靠性。 1．輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描工作方式按順序對所有輸入端的輸入狀態(tài)進行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時輸入映 象寄存器被刷新。梯形圖比較形象、直觀，對于熟悉繼電器控制表達方式的人來說，很容易接受。 編程器 ： PLC 開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的工具 。 當 PLC 投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。由于觸點接觸不良，容易出現故障， PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有 關的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/101/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。 (5)結 構 屬 性： 該屬 性 應 能反映出整 個 機床的 配置、布局和 裝配約 束 關 系。 （ 6） 組 合機床易于 聯 成 組 合機床自 動線 ，以 適應大規(guī) 模的生 產 需要。 動 力部件是 為組 合機床提 供主運動 和 進給運動 的部件。用 PLC 模 塊 、 變頻驅動 技 術 、操控 監(jiān) 控 設備等組 成 電氣數 字控制系 統(tǒng) ，以 實現編 程 輸 入、人機交互、自 動 化加工的控制方式 ，擴 大加工能力， 減 少故障，提高效率，已成 為 企 業(yè)進 行技 術 改 造的有效途 徑 。初期，各機床制造廠都有各自的通用部件 標 準。 （ 4） 在 組 合機床上加工 零件 時 ，由于采 用專用夾 具、刀具和 導 向 裝 置等，加工 質 量靠 工藝裝備 保 證 ， 對操 作工人水平要求不高。每種屬性又包含不同的子類，子類又有子類，形成一種類的層次關系。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。 PLC 的基本結構和工作原理 PLC 硬件結構基本上與微型計算機相同，基本構成 主要包括電源、中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊、通信模塊。 PLC 提供了各種操作電平與驅動能力的 I/O 模塊，以及各種用途的 I/O 組件供用戶選用：輸入 /輸出電平轉換 、 電氣隔離 、串 /并行轉換 、 數據傳送 、 A/D、 D/A 轉換 、 誤碼校驗 、其他功能模塊 。下面對這些表達方法作簡要說明。其工作過程分三個階段進行，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在一個掃描周期內，只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對輸出接口進行刷新。 (3)繪制 PLC 及 I/O 設備的供電系統(tǒng)圖。在一般情況下， PLC 的 I/O 點應該有適當的余量。 表 1 FX2N系列的基本單元 型號 輸入點數 輸出點數 擴展模塊可用點數 繼電器輸出 晶閘管輸出 晶體管輸出 FX2N16MR001 FX2N16MS FX2N16MT 8 8 24～ 32 FX2N32MR001 FX2N32MS FX2N32MT 16 16 24～ 32 FX2N48MR001 FX2N48MS FX2N48MT 24 24 48～ 64 FX2N64MR001 FX2N64MS FX2N64MT 32 32 48～ 64 FX2N80MR001 FX2N80MS FX2N80MT 40 40 48～ 64 FX2N128MR001 FX2N128MT 64 64 48～ 64 PLC 擴展模塊的選擇 模擬量輸入模塊主要用于連接傳感器或者變送器并接受其電壓信號或者電流信號。 梯形圖語言（ LD） 梯形圖語言是 PLC 程序設計中最常用的編程語言。每一步代表一個控制功能任務，用方框表示。 比 如，SIMATIC STEP7 MicroWIN 。 梯形圖。步活動狀態(tài)習慣的進展方向是從上到下或從左至右 , 在這兩個方向有向連線上的箭頭可以省略。 ②建立 SFC 圖。 （ 6）安裝完成后，要取掉蒙在 PLC 通風窗的防塵罩。在接地時要注意以下幾點： ① PLC 的接地線應為專用接地線，其直徑應在 2mm 以上。 ⑤ 若輸出端接感性負載時，需根據負載的不同情況接入相應的保護電路。 d. 應使主回路接線遠離高壓線。 然而更關鍵的是現代通信技術在機床裝備中的應用，信息通信技術的引進使得現代機床的自動化程度進一步提高，操作者可以通過網絡或手機對機床的程序進行遠程修改，對運轉狀況進行監(jiān)控并積累有關數據；通過網絡對遠程的設備進行維修和檢查、提供售后服務等。 e. 應使主回路接線遠離高壓線。 FX 系列控制單元輸出端子板為兩頭帶螺釘的可拆卸板， PLC 與輸出設備之間的輸出信號均通過輸出端子進行連接。 將 FX 系列 PLC 編程設置為在外部設備未上電前不進行輸入、輸出操作。 （ 2）請勿在有塵埃、油煙、導電性粉塵、腐蝕性氣體、可燃性氣體的場所，高溫、結露、風雨侵襲的場所或振動、沖擊場所使用。由于 M 是依次順序為 ON/ OFF 狀態(tài)的 , 實際上已經基本上解決了經驗設計法中的記憶、聯鎖等問題。 用與相應的步的符號相連的矩形框表示動作或命令 , 并用框中的文字或符號來說明它們。這兩步建立 了繼電器電路圖中的元件和梯形圖中的位地址之間的對應關系。 結構化文本編程語言采用計算機的描述方式來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運算關系，完成所需的功能或操作。其特點與梯形圖語言基本一致。 可編程控制器的內部編程等效元件是程序設計的重要基礎概念。 PLC 機型的選擇 PLC 的類型： PLC 按結構分為整體型和模塊型兩類；整體型 PLC 的 I/0 點數較少且相對固定，因此用戶選擇的余地較小，通常用于小型控制系統(tǒng)。從PLC 本身的可靠性考慮，原則上只要是國外大公司的產品，不應該存在可靠性不好的問題。 I/O 設備，列出 I/O 地址分配表 根據生產設備現場需要，確定控制按鈕、行程開關、接近開關等輸入設備和接觸器、電磁閥、信號燈等輸出設備的型號和數量。 3．輸出刷新階段 當所有程序執(zhí)行完畢后，進入輸出處理階段。有關的輸入均畫在方塊的左邊，輸 13 出畫在方塊的右邊。一臺編程器可開發(fā)、監(jiān)護許多臺PLC 的工作。其功能： （ 1）用掃描方式（后面介紹）接收現場輸入裝置的狀態(tài)或數據，并存入輸入映象寄存器或數據寄存器； （ 2）接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數據； （ 3）診斷電源和 PC 內部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯誤； （ 4）在 PC 進入運行狀態(tài)后： a）執(zhí)行用戶程序 —— 產生相應的控制信號（從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經命令解釋后，按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去啟閉有關的控制電路） b）進行數據處理 —— 分時、分渠道地執(zhí)行數據存取、傳送、組合、比較、變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術運算任務 c）更新輸出狀態(tài) —— 輸出實施控制（根據運算結果，更新有關標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內容，再由輸入映象寄存器或數據寄存器的內容，實現輸出控制、制表、打印、數據通訊等） 系統(tǒng)程序存儲器 ： 存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）、模塊化應用功能子程序、 11 命令 、 解釋、功能子程序的調用管理程序和系統(tǒng) 參數， 不能由用戶直接存取 。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現場的統(tǒng)調過程中發(fā)現的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產過程，是工業(yè)控制的核心部分。