【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）不可缺少的重要組成部分。增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。前二項(xiàng)共20%故障屬于PLC的內(nèi)部故障，它可通過(guò)PLC本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。因此，PLC生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。 編程語(yǔ)言多樣化在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語(yǔ)言也越來(lái)越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語(yǔ)言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語(yǔ)言、面向過(guò)程控制的流程圖語(yǔ)言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語(yǔ)言（BASIC、C語(yǔ)言等）等。多種編程語(yǔ)言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢(shì)。2. PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容任務(wù)：設(shè)計(jì)一個(gè)能夠控制十二盞交通信號(hào)燈，分成六祖交通燈的模擬系統(tǒng)，并且要求交通信號(hào)燈按照交通規(guī)則的模試來(lái)運(yùn)行。內(nèi)容：因?yàn)楸菊n程設(shè)計(jì)是交通燈的單片機(jī)控制設(shè)計(jì)，所以要了解實(shí)際交通燈的變化情況和規(guī)律。假設(shè)一個(gè)十字路口為東西南北走向。然后轉(zhuǎn)狀態(tài)1南北紅燈，東西綠燈通車。過(guò)一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)2東西綠燈滅，黃燈閃爍幾次，南北仍然紅燈。再轉(zhuǎn)狀態(tài)3，南北綠燈通車，東西紅燈。過(guò)一段時(shí)間轉(zhuǎn)狀態(tài)4，南北綠燈滅，閃幾次黃燈，東西仍然紅燈。最后循環(huán)至狀態(tài)1。 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要我們?cè)趯W(xué)習(xí)了PLC的大量的相關(guān)知識(shí)后，要能夠把其運(yùn)用在實(shí)際訓(xùn)練當(dāng)中。當(dāng)然要設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、可靠、簡(jiǎn)潔的PLC控制系統(tǒng)，需要豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1） 最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。2） 保證控制系統(tǒng)的高可靠、安全。3） 滿足上面條件的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和維修方便。4） 選擇PLC時(shí)，要考慮生產(chǎn)和工藝改進(jìn)所需的余量。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1) 選擇合適的用戶輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象。2) 分配I/O，設(shè)計(jì)電氣接線圖，考慮安全措施。3) 選擇適合系統(tǒng)的PLC.4) 設(shè)計(jì)程序5) 調(diào)試程序,一個(gè)是模擬調(diào)試，一個(gè)是聯(lián)機(jī)調(diào)試。6) 設(shè)計(jì)控制柜，編寫(xiě)系統(tǒng)交付使用的技術(shù)文件，說(shuō)明書(shū)、電氣圖、電氣元件明細(xì)表。7) 驗(yàn)收、交付使用。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟1） 流程圖功能說(shuō)明a. 分析生產(chǎn)工藝過(guò)程。b. 根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，分配I/O。c. 選擇PLC。d. 設(shè)計(jì)PLC接線圖以及電氣施工圖。e. 程序設(shè)計(jì)和控制柜接線施工。2） PLC程序設(shè)計(jì)的步驟a. 對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，最好繪制編程流程圖，相當(dāng)于設(shè)計(jì)思路。b． 設(shè)計(jì)梯形圖。c． 程序輸入PLC模擬調(diào)試，修改，直到滿足要求為止。d． 現(xiàn)場(chǎng)施工完畢后進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，直至可靠地滿足控制要求。e． 編寫(xiě)技術(shù)文件f． 交付使用。3）設(shè)計(jì)步驟框圖如下： 分析控制要求確定I/O設(shè)備選擇PLC分配I/O 設(shè)計(jì)電路圖編寫(xiě)流程圖設(shè)計(jì)梯形圖編制程序清單輸入程序及檢查調(diào)試滿足聯(lián)機(jī)調(diào)試滿足編制技術(shù)文件交付使用設(shè)計(jì)控制柜現(xiàn)場(chǎng)連接圖2 設(shè)計(jì)步驟框圖控制系統(tǒng)執(zhí)行程序的過(guò)程及特點(diǎn)PLC執(zhí)行程序的過(guò)程分三個(gè)階段，即輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。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?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時(shí)輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序處理階段，在程序執(zhí)行階段或其它階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，輸入狀態(tài)的變化只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到。2）程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段，PLC對(duì)程序按順序進(jìn)行掃描執(zhí)行。若程序用梯形圖來(lái)表示，則總是按先上后下，先左后右的順序進(jìn)行。當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序是否跳轉(zhuǎn)。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出，根據(jù)用戶程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中。對(duì)于元件映象寄存器來(lái)說(shuō)，其內(nèi)容會(huì)隨程序執(zhí)行的過(guò)程而變化。3）輸出刷新階段程序執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出處理階段。在這一階段里，PLC將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)（輸出繼電器狀態(tài)）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，并通過(guò)一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。因此，PLC在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。當(dāng)PLC進(jìn)入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。這方式稱為集中采樣，即在一個(gè)掃描周期內(nèi)，集中一段時(shí)間對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行采樣。在用戶程序中