【文章內容簡介】 出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化I/O映象區(qū)的相應單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會改變。所以輸入如果是脈沖信號，它的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（2）用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC的CPU總是由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。并對控制線路進行邏輯運算，并以此刷新該邏輯線圈或輸出線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。例如：算術運算、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳達等。（3）輸出刷新階段在輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動響應的外設。這時才是PLC真正的輸出。(4)輸入/輸出滯后時間輸入/輸出滯后時間又稱系統(tǒng)響應時間，是指可編程序控制器的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分組成。輸入模塊的CPU濾波電路用來濾除由輸入端引入的干擾噪聲，消除因外接輸入觸點動作是產(chǎn)生的抖動引起的不良影響，濾波電路的時間常數(shù)決定了輸入濾波時間的長短，其典型值為10ms左右。輸出模塊的滯后時間與模塊的類型有關，繼電器型輸出電路的滯后時間一般在10ms左右；雙向可空硅型輸出電路在負載接通時的滯后時間約為1ms，負載由導通到斷開時的最大滯后時間為10ms；晶體管型輸出電路的滯后時間約為1ms。由掃描工作方式引起的滯后時間最長可達到兩個多掃描周期?？删幊绦蚩刂破骺偟捻憫舆t時間一般只有幾十ms，對于一般的系統(tǒng)是無關緊要的。要求輸入—輸出信號之間的滯后時間盡量短的系統(tǒng)，可以選用掃描速度快的可編程序控制器或采取其他措施。 PLC機型的選擇方法1．PLC的類型PLC按結構分為整體型和模塊型兩類，按應用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型。整體型PLC的I/O點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點數(shù)，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。2．輸入輸出模塊的選擇輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統(tǒng)一。例如對輸入模塊，應考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應用要求。對輸出模塊，應考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應時間較長等特點；可控硅輸出模塊適用于開關頻繁，電感性低功率因數(shù)負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應用要求應一致?？筛鶕?jù)應用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應用成本。考慮是否需要擴展機架或遠程I/O機架等。PLC的供電電源，除了引進設備時同時引進PLC應根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設計和選用外，一般PLC的供電電源應設計選用220VAC電源，與國內電網(wǎng)電壓一致。重要的應用場合，應采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果PLC本身帶有可使用電源時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對輸入和輸出信號的隔離是必要的，有時也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。由于計算機集成芯片技術的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應用項目的正常投運，一般要求PLC的存儲器容量，按256個I/O點至少選8K存儲器選擇。需要復雜控制功能時，應選擇容量更大，檔次更高的存儲器。a．控制單元的冗余（1）重要的過程單元：CPU（包括存儲器）及電源均應1B1冗余。（2）在需要時也可選用PLC硬件與熱備軟件構成的熱備冗余系統(tǒng)、2重化或3重化冗余容錯系統(tǒng)等。b． I/O接口單元的冗余（1）控制回路的多點I/O卡應冗余配置。（2）重要檢測點的多點I/O卡可冗余配置。3）根據(jù)需要對重要的I/O信號，可選用2重化或3重化的I/O接口單元。選擇PLC時，應考慮性能價格比?？紤]經(jīng)濟性時，應同時考慮應用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費用。當點數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應的存儲器容量、機架、母板等也要相應增加，估因此，點數(shù)的增加對CPU選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響，在算和選用時應充分考慮，使整個控制系統(tǒng)有較合理的性能價格比。 機械手PLC選型及參數(shù)圖7 機械手控制系統(tǒng)圖分析系統(tǒng)信號輸入/輸出要求，系統(tǒng)I/O信號全部為開關量，其中：（1）輸入信號為十八個開關量信號，它們分別為：啟動、停止、緊急停車、手動/單步/單周期/連續(xù)、上限、下限、左限、右限、工作檢測、上升、下降、左移、右移、夾緊和放松。（2）輸出信號為七個開關量控制信號，它們分別為：上升、下降、左移、右移、夾緊和原點指示。分析系統(tǒng)控制要求，一個工作循環(huán)分成10個工步，每一工步完成一些簡單的工作。因此，控制用的程序估計較短，約在兩百步之內。綜合分析要求，考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟性和技術指標，選三菱公司微型PC，機型FX48MR。（1）.主要技術數(shù)據(jù)如下：工作電源：24VDC輸入點數(shù)：24輸出點數(shù)：24輸入信號類型：直流或開關量輸入電流：24VDC 5mA模擬輸入：10V～10V（20mA～+20mA）（）輸出電壓規(guī)格：30VDC最大負載：9W輸出反應時間：Off→On 20μs On→Off 30μs基本指令執(zhí)行時間：數(shù)個μs程序語言：指令+梯形圖+SFC程序容量：3792STEPS基本順序指令：32個（含步進梯形指令）應用指令：100種初始步進點：S0～S9一般步進點：118點，S10～S127輔助繼電器：一般用512+232點（M000～M511+M768～M999）停電保持用256點（M512～M767）特殊用280點（M1000～M1279）定時器：100ms時基64點（T0～T63）10ms時基63點（T64～T126，M1028為ON時）1ms時基1點（T127）計數(shù)器：一般用112點（C000～C111，16位計數(shù)器）停電保持用16點（C112～C127，16位計數(shù)器）高速用13點1相5kHz，2相2kHz（C235～C254，全部為停電保持32位計數(shù)器）數(shù)據(jù)寄存器：一般用408點（D000～D407）停電保持用192點（D408～D599）特殊用144點（D1000～D1143）指針/中斷：P64點；I4點（P0～P63/I00I10I20I301）串聯(lián)通信口：程序寫入/讀出通訊口：RS232 一般功能通訊口：RS485主機電源220V AC（2）.PLC主機的組成輸入單元輸入單元由8個按扭、8個開關和16個接插件組成，它們分別與PLC的16個輸入點相接。改變這些開關或按扭的通斷狀態(tài)，即可對主機輸入所需要的開關量。16個接插件可外接其它直流或開關量輸入信號。輸出單元輸出單元由24個二極管和24個接插件組成，它們分別與PLC的24個輸出點相連。發(fā)光二極管是否發(fā)光，即可表示輸出點的狀態(tài)，使用者可得到主機的輸出信息。24個輸出接插件可外接其它需要控制的設備。輸出單元的4個地端，分別引出到面板，其中只有C4與3V電源共地。電源單元PLC主機左邊有外接220V/AV的電源插座，作為PLC的工作電源。內裝變壓器，輸出3V電源，供二極管使用。另外PLC的24VDC和24GND已引出到面板，供外接輸入器件（如傳感器）的工作電源用 可編程序控制器的控制設計方法1 梯形圖的編程規(guī)則是專為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置，其主要使用者是廣大電氣技術人員，為了適應他們的傳統(tǒng)習慣和掌握能力，通常不采用微機的程序語言，而常常采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程。國際電工委員會1994年5月公布的（可編程序控制器語言標準）詳細的說明了在、句法、語義和下述5種編程語言：功能表圖、梯形圖、功能塊圖、指令表、結構文本。梯形圖和功能圖為圖形語言，指令表和結構文本為文字語言，功能表圖是一種結構塊控制流程圖。梯形圖是使用最多的圖形編程語言，被稱為1的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設計稱為編程。梯形圖編程中，用到以下四個基本概念：（1）軟繼電器1梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電、內部輔助繼電器等，但是它們不是真實的物理繼電器，而是一些存儲單元（軟繼電器），每一軟繼電器與1 存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應。該存儲單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點接通，常閉觸點斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應軟繼電器的線圈和觸點的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。（2）能流如圖10所示觸點2接通時，有一個假想的“概念電流”或“能流”（）從左向右流動，這一方向與執(zhí)行用戶程序時的邏輯運算的順序是一致的。能流只能從左向右流動。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。（經(jīng)過觸點4或經(jīng)過觸點2），這不符合能流只能從左到右流動的原則。圖10 梯形圖（3）母線梯形圖兩側的垂直公共線稱為母線（），在分析梯形圖的邏輯關系時，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩母線（左母線和右母線）之間有一個左正右負的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左到右流動。右母線可以不畫出。（4）梯形圖的邏輯解算根據(jù)梯形圖中個觸點的狀態(tài)和邏輯關系，求出與圖中各線圈對應的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左到右、從上到下的順序進行的。解算的結果，馬上可以得后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時外部輸入觸點的狀態(tài)進行的。2. 梯形圖的編程規(guī)則盡管梯形圖與繼電器電路圖在結構形式、元件符號及邏輯控制功能等方面相類似，但它們又有許多不同之處，梯形圖具有自己的編程規(guī)則。（1）每一邏輯行總是起于左母線，然后是觸點的連接，最后終止于線圈或右母線之間（右母線可以不畫出）。注意：左母線與線圈之間一定要有觸點，而線圈與右母線之間則不能有任何觸點。（2）梯形圖中的觸點可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，但繼電器線圈只能并聯(lián)而不能串聯(lián)。（3）觸電的使用次數(shù)不受限制。（4）一般情況下，在梯形圖中同一線圈只能出現(xiàn)一次。如果在程序中，同一線圈使用了兩次或多次，稱為“雙線圈輸出”。對于“