【文章內(nèi)容簡介】 。 思路是這樣的：因是二臺(tái)電機(jī)，其中1號電機(jī)要求正反轉(zhuǎn)，外設(shè)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕各分別為SB1（控制X000）、SB2（控制X001）、停止按鈕SB3（控制X004）。設(shè)輸出繼電器Y000、Y001各一個(gè)分別外控KMKM2接觸器的正反轉(zhuǎn)。外設(shè)2號電機(jī)啟動(dòng)按鈕SB4（控制X002），停止按鈕SB5（X003）各一個(gè)。設(shè)輸出繼電器Y002一個(gè)。共計(jì)輸入繼電器5個(gè)，輸出繼電器3個(gè)。在圖紙上鉤出，圍繞這些軟元件進(jìn)行合理的串并聯(lián)，若有必要再增加中間繼電器，進(jìn)行優(yōu)化即可。 工作原理：按外接按鈕SB1，第一梯級母線側(cè)的X000閉合，能流經(jīng)常閉接點(diǎn)X00Y001接通輸出繼電器Y000線圈。由于Y000線圈的閉合，并接于母線側(cè)的Y000常閉接點(diǎn)閉合形成了自保關(guān)系，輸出繼電器Y000輸出信號，控制外接KM1接觸器帶動(dòng)正轉(zhuǎn)運(yùn)行。在X000閉合的同時(shí)，串接于第二梯級的X000的常閉接點(diǎn)斷開，切除了可能的反轉(zhuǎn)運(yùn)行，起了互鎖的作用。同時(shí)因Y000的閉合，串接于第二梯級的Y000常閉接點(diǎn)斷開，其作用與正反轉(zhuǎn)接觸器輔助接點(diǎn)互鎖相似。而Y000串接于第三梯級的Y000常開接點(diǎn)則閉合，作好了Y002的啟動(dòng)準(zhǔn)備。若Y000常開接點(diǎn)沒有閉合，則Y002的啟動(dòng)就沒有可能，這是反轉(zhuǎn)閉合限制的條件。 按外接按鈕SB1，接通了第二梯級母線側(cè)的輸入繼電器X001，通過串接其后的X00X000、Y000的常閉接點(diǎn)，接通了輸出繼電器Y001線圈，由于Y001線圈的閉合，并接于母線一側(cè)的Y001常閉接點(diǎn)閉合，形成了自保關(guān)系。輸出繼電器Y001輸出信號，控制外接KM2接觸器，帶動(dòng)反轉(zhuǎn)運(yùn)行。在X001閉合的同時(shí)，串接于第一梯級的X001的常閉接點(diǎn)斷開，切除了可能的正轉(zhuǎn)運(yùn)行，起了互鎖的作用。同時(shí)因Y001的閉合，串接于第一梯級的Y001常閉接點(diǎn)斷開，其作用同樣是互鎖關(guān)系。同樣在X001閉合的同時(shí)，第四梯級的X001常開接點(diǎn)閉合，能流通過串接其后的Y002，接通了中間繼電器M0線圈，M0線圈通過母線側(cè)的M0常開接點(diǎn)形成自保。此時(shí)第二梯級中，并接于X004下端的M0常開接點(diǎn)閉合，從而限制了在正反轉(zhuǎn)狀態(tài)下的停車（因線路要求在正反時(shí)不能停車）。而本梯級中的與X004常閉接點(diǎn)、M0常開接點(diǎn)相并聯(lián)的Y002常開接點(diǎn)，則是限制Y001比Y002的提前停止而設(shè)置。 按外接按鈕SB4，接通了第三梯級母線側(cè)的輸入繼電器X002，通過串接其后的Y000的常開接點(diǎn)（只有在輸出繼電器Y000閉合的情況下才允許，也就是必須在1號電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的情況下）和X003常閉接點(diǎn)，接通了輸出繼電器Y002線圈，由于Y002線圈的閉合，并接于母線一側(cè)的Y002常閉接點(diǎn)閉合，形成了自保關(guān)系。輸出繼電器Y002輸出信號，控制外接KM3接觸器，帶動(dòng)2號電機(jī)運(yùn)行。在Y002閉合的同時(shí)，并接于第二梯級X004下端的Y002常開接點(diǎn)閉合，從而限制了在反轉(zhuǎn)狀態(tài)下1號電機(jī)先于2號電機(jī)的停車的可能。同時(shí)因Y002線圈的閉合，帶動(dòng)了串接于第四梯級中的Y002常閉接點(diǎn)斷開，從而切斷了中間繼電器M0線圈。由于M0線圈的停止，其并接于第二梯級并X004下端的M0常開接點(diǎn)由剛才的閉合變?yōu)閿嚅_，即恢復(fù)原狀，為停車做好了第一次準(zhǔn)備。而本梯級中并接于X003常閉接點(diǎn)下的Y001常閉接點(diǎn)，則只有在Y001閉合的情況下（即在反轉(zhuǎn)情況下），才有停止的條件。此時(shí)按外接按鈕SB5才能使X003斷開，輸出繼電器Y002線圈斷開，2號電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。由于Y002的斷開，致使其并接于第二梯級X004下端的Y002斷開（即恢復(fù)原狀），為1號機(jī)的停機(jī)做好了第二次準(zhǔn)備。若再按外接按鈕SB3，使第二梯級中的常閉接點(diǎn)X004斷開，則Y001斷開，則梯形的運(yùn)行程序結(jié)束。PLC入門一.PLC的由來二.PLC的定義三、PLC的發(fā)展階段四.PLC的特點(diǎn)五、PLC的分類六.PLC的基本結(jié)構(gòu)七.PLC的工作原理一.PLC的由來可編程控制器（ProgrammableController）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。在60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當(dāng)時(shí)汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，十分費(fèi)時(shí)，費(fèi)工，費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即：編程方便，現(xiàn)場可修改程序；維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；可靠性高于繼電器控制裝置；體積小于繼電器控制裝置；數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)；成本可與繼電器控制裝置競爭；輸入可以是交流115V；輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等；在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更；用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4K。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出第一臺(tái)PLC，在美國通用汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到1971年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。1971日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺(tái)PLC。1973年，西歐國家也研制出它們的第一臺(tái)PLC。我國從1974年開始研制。于1977年開始工業(yè)應(yīng)用。二.PLC的定義PLC問世以來，盡管時(shí)間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國電氣制造商協(xié)會(huì)NEMA（NationalElectricalManufactoryAssociation）經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1984年首先將其正式命名為PC（ProgrammableController），并給PC作了如下定義：“PC是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲(chǔ)存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行PC之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器?！币院髧H電工委員會(huì)(IEC)又先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通過了對它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。”總之，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。三、PLC的發(fā)展階段雖然PLC問世時(shí)間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個(gè)階段：早期的PLC（60年代末—70年代中期）早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制，定時(shí)等。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。其中PLC特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今。中期的PLC（70年代中期—80年代中，后期）在70年代，微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU)。這樣，使PLC得功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。近期的PLC（80年代中、后期至今）進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價(jià)格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。四.PLC的特點(diǎn)PLC的主要特點(diǎn)高可靠性（1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。（2）各輸入端均采用RC濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms.（3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。（4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。（5）對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。（6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。（7）大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。豐富的I/O接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對話的接口模塊。為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。編程簡單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。安裝簡單，維修方便PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。PLC的功能邏輯控制定時(shí)控制計(jì)數(shù)控制步進(jìn)(順序)控制PID控制數(shù)據(jù)控制：PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。通信和聯(lián)網(wǎng)其它：PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，CRT模塊五、PLC的分類小型PLC小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)一般在128點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。中型PLC中型PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，其I/O點(diǎn)數(shù)一般在256~1024點(diǎn)之間。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過程中，直接讀輸入，刷新輸出。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。大型PLC一般I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上的稱為大型PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強(qiáng)。具有極強(qiáng)的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。大型PLC還可以采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器的可靠性更高。六.PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同， 、中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。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法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。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。存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。PLC常用的存儲(chǔ)器類型（1）RAM（RandomAssessMemory）這是一種讀/寫存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。（2）EPROM（ErasableProgrammableReadOnlyMemory）這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。（3）EEPROM(ElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。PLC存儲(chǔ)空間的分配雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：（1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)（2）系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）（3）用戶程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在EPROM中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的性能