【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得到運(yùn)算結(jié)果，并將這些結(jié)果存入相應(yīng)的輸出存儲(chǔ)器單元。在輸出階段中，PLC 將相應(yīng)的輸出存儲(chǔ)單元的運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出模塊上，并通過(guò)輸出模塊向外部沒(méi)備傳送輸出信號(hào)，開(kāi)始控制外部設(shè)備。 PLC 的編程語(yǔ)言可編程控制器的編程語(yǔ)言主要有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言及功能塊圖。4 梯形圖語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言是在繼電器控制電路圖的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。最大的優(yōu)點(diǎn)就是直觀易懂，使用簡(jiǎn)單方便。對(duì)來(lái)自電氣方面的用語(yǔ)，通過(guò)梯形圖很容易就能掌握，同時(shí)它也是 PLC 的主要編程語(yǔ)言。例如，一個(gè)簡(jiǎn)單 PLC 控制系統(tǒng)，當(dāng)常開(kāi)按鈕 SBFl 動(dòng)作時(shí)，水泵開(kāi)啟，當(dāng)常閉按鈕 SBSl 動(dòng)作時(shí)，水泵停止運(yùn)行。用繼電器控制和用PLC 控制的梯形圖如圖 14 和圖 15 所示。SBF1KM1KM1SBFS圖 14 繼電器控制電氣圖X0 X1 Q0Q0圖 15 PLC 控制梯形圖 助記符語(yǔ)言助記符語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言類似，它使用字符來(lái)代表可編程控制器的某種操作，這就要求用戶要有一定的計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)。用助記符語(yǔ)言編寫上一個(gè)例子的程序如下： LD I0 OR Q0 ANDN I1 OUT Q0 功能塊圖語(yǔ)言西門子公司的 S7 系列 PLC 除了可以用梯形圖和助記符語(yǔ)言進(jìn)行編程外，還可以用功能塊圖語(yǔ)言進(jìn)行編程。功能塊圖語(yǔ)言與數(shù)字電子技術(shù)的邏輯電路圖類似，不同的功能塊實(shí)現(xiàn)不同的功能，從而實(shí)現(xiàn)所需控制要求。如圖 16 所示：圖 16 PLC 功能塊圖ORAND5 控制系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計(jì)原則及步驟PLC 控制系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成。對(duì)于整個(gè) PLC 控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其硬件部分不僅包括選擇符合控制要求的 PLC機(jī)型、存儲(chǔ)器容量、電源模塊、輸入/輸出模塊、通信模塊、模擬量輸入 /輸出模塊和特殊功能模塊等，還應(yīng)當(dāng)包括選擇合適的可編程控制器外圍裝置、設(shè)備與接口，如輸入設(shè)備（控制按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器等） 、執(zhí)行裝置（接觸器、繼電器等）和由執(zhí)行裝置控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（水泵、鼓風(fēng)機(jī)、閥門等） 。軟件部分主要包括對(duì) PLC 進(jìn)行 I/O 點(diǎn)地址、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等的分配，PLC 控制程序的設(shè)計(jì)（梯形圖、語(yǔ)句表、流程圖等） ，還有一些技術(shù)文件等。PLC 控制系統(tǒng)是為工藝流程服務(wù)的，所以它首先要能很好地實(shí)現(xiàn)工藝提出的控制要求。PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則。（1）根據(jù)工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求控制系統(tǒng)能最大限度地滿足控制要求。（2）在滿足控制要求的前提下，盡量減少 PLC 系統(tǒng)硬件費(fèi)用。（3）考慮到以后控制要求的變化，所以控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮 PLC 的可擴(kuò)展性。（3）控制系統(tǒng)使用和維護(hù)方便、安全可靠。 一般 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟如圖 17 所示，具體操作如下。（1）控制要求分析在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)之前，必須對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行細(xì)致的分析，詳細(xì)了解控制對(duì)象和控制要求，這樣才能真正明白自己所要完成的任務(wù)，并更好地完成任務(wù)，設(shè)計(jì)出令人滿意的控制系統(tǒng)。（2）確定輸入/輸出設(shè)備根據(jù)控制要求選擇合適的輸入設(shè)備（控制按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器等）和輸出設(shè)備（接觸器、繼電器等） ，根據(jù)所選用的輸入/輸出設(shè)備的類型和數(shù)量確定 PLC 的 I/0點(diǎn)數(shù)。（3）選擇合適 PLC確定 PLC 的 I/0 點(diǎn)數(shù)后，就根據(jù) I/0 點(diǎn)數(shù)、控制要求等來(lái)進(jìn)行 PLC 的選擇。選擇包括機(jī)型、存儲(chǔ)器容量、輸入/輸出模塊、電源模塊和智能模塊等。（4）I/0 點(diǎn)數(shù)分配點(diǎn)數(shù)分配就是規(guī)定 PLC 的 I/0 端子和輸入/輸出設(shè)備。（5）PLC 程序設(shè)計(jì)首先把工藝流程分為若干階段，確定每一階段的輸入信號(hào)和輸出要控制的設(shè)備，還有不同階段之間的聯(lián)系，然后畫出程序流程圖，最后再進(jìn)行程序編制。6（6）模擬調(diào)試程序編制好后，可以用按鈕和開(kāi)關(guān)模擬數(shù)字量，電壓源和電流源代替模擬量，進(jìn)行模擬調(diào)試，使控制程序基本滿足控制要求。（7）現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試就是將 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。在這一步中可以發(fā)現(xiàn)程序存在的實(shí)際問(wèn)題，然后經(jīng)過(guò)修正后使其滿足控制要求。（8）整理技術(shù)文件這一步主要包括整理與設(shè)計(jì)有關(guān)的文檔，包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書、I/O 接線原理圖、程序清單和使用說(shuō)明書等?？刂埔蠓治鲩_(kāi)始設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)束確定輸入輸出設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)模擬調(diào)試選擇合適的 PLCI/O 點(diǎn)數(shù)分配PLC 程序設(shè)計(jì)模擬調(diào)試整理技術(shù)文件圖 17 設(shè)計(jì)步驟示意圖72 運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的方案論證 運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的控制內(nèi)容與要求 運(yùn)料小車的運(yùn)動(dòng)流程某自動(dòng)生產(chǎn)線上運(yùn)料小車的運(yùn)動(dòng)如圖 21 所示： 啟動(dòng) 運(yùn)料小車_____原位 貨位 1 貨位 2圖 21 運(yùn)料小車示意圖運(yùn)料小車由一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，小車向右行，電機(jī)反轉(zhuǎn)，小向左行。電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)圖如圖 22 所示： 圖 22 三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)主電路圖在生產(chǎn)線上有 3 個(gè)編號(hào)為原位，l 和 2 的站點(diǎn)供小車?？?，在每一個(gè)?？空景惭b一個(gè)行程開(kāi)關(guān)以監(jiān)測(cè)小車是否到達(dá)該站點(diǎn)。對(duì)小車的控制除了啟動(dòng)按鈕和停止按運(yùn)料小車8鈕之外，還設(shè)有 3 個(gè)控制按鈕開(kāi)關(guān)(SQ1~SQ2）分別與二個(gè)控制要求?？空军c(diǎn)相對(duì)應(yīng)。 設(shè)備控制要求運(yùn)料小車在自動(dòng)化生產(chǎn)線上運(yùn)動(dòng)的控制要求如下：（1）每次送貨都按啟動(dòng)按鈕，而且裝有貨才能啟動(dòng)。小車到達(dá)指定貨位，卸貨延時(shí) 3 秒自動(dòng)返回原位停車。（2） 可隨時(shí)使小車返回原位，也可以隨時(shí)使小車停止遠(yuǎn)行。（3）小車低速送貨，高速返回。（4）有三種工作方式選擇： 1 只送貨到貨位 1。 2 只送貨到貨位 2。 3 向兩個(gè)貨位輪流送貨。 （5）要有電源，送貨，返回指示燈。 方案論證早期運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、體積大、成本高等缺陷，幾乎無(wú)數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專人負(fù)責(zé)操作。后來(lái)，單片機(jī)應(yīng)用到運(yùn)料小車控制系統(tǒng)中。單片機(jī)有優(yōu)異的性能價(jià)格比、集成度高、體積小、有很高的可靠性、控制功能強(qiáng)、低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品，外部總線增加了 I C 及 SPI，單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。單