【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 位CPU，微、小型PLC原采用8位CPU，現(xiàn)在根據(jù)通訊等方面要求，有的也改用16位～32位CPU。由于I/O64點(diǎn)以下PLC銷(xiāo)售額占整個(gè)PLC的47%，64點(diǎn)～256點(diǎn)的占31%，合計(jì)位整個(gè)PLC銷(xiāo)售額的78%，所以對(duì)微、小型PLC研究力度更大。1） PLC的硬件 PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異。以德國(guó)西門(mén)子S7300為例，為總線(xiàn)模板框式結(jié)構(gòu)，基本框架(CPU母板)上裝有CPU模板，其它槽位裝有I/O模板。如果I/O模板多時(shí)，可由CPU母板經(jīng)I/O擴(kuò)展電纜連接I/O擴(kuò)展母板，在其上裝I/O模板。另一種方法是配備遠(yuǎn)程I/O從站等。這些都說(shuō)明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶(hù)開(kāi)發(fā)，便于用戶(hù)選用，配置成規(guī)模不等的PLC，而且這種硬件配置的開(kāi)放性，為制造商、分銷(xiāo)商(代理商)、系統(tǒng)集成商、最終用戶(hù)帶來(lái)很多方便，為營(yíng)銷(xiāo)供應(yīng)鏈帶來(lái)很大便利，這是一大成功經(jīng)驗(yàn)。 PLC內(nèi)的I/O模板，除一般的DI/DO、AD/DA模板外，還發(fā)展了一系列特殊功能的I/O模板，這為PLC用于各行各業(yè)打開(kāi)了出路，如用于條形碼識(shí)別的ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于運(yùn)行控制、機(jī)械加工的高速計(jì)數(shù)模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識(shí)別接口模板等，這在以后還會(huì)有很大發(fā)展。另外在輸入、輸出的相關(guān)元件、強(qiáng)干擾場(chǎng)合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會(huì)更加完善。 PLC中的CPU與存儲(chǔ)器配合，完成控制功能。它與DCS系統(tǒng)處理溫度、壓力、流量等參數(shù)的系統(tǒng)不同，采用快速的巡回掃描周期，～，更快的則選用50ms或更小的掃描周期。它是一個(gè)數(shù)字采樣控制系統(tǒng)。 2） PLC的軟件 為了完成控制策略，為了替代繼電器，使用戶(hù)等完成類(lèi)似繼電器線(xiàn)路的控制系統(tǒng)梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊(或子程序)，稱(chēng)為指令系統(tǒng)，固化在存貯器ROM中，用戶(hù)在編制應(yīng)用程序時(shí)可以調(diào)用。指令系統(tǒng)大致可以分為兩類(lèi)，即基本指令和擴(kuò)展指令。細(xì)分一般PLC的指令系統(tǒng)有:基本指令、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、BCD運(yùn)算指令、二進(jìn)制運(yùn)算指令、增量/減量指令、邏輯運(yùn)算指令、特殊運(yùn)算指令等，這些指令多是類(lèi)似匯編語(yǔ)言。另外PLC還提高了充足的計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、內(nèi)部繼電器、寄存器及存貯區(qū)等內(nèi)部資源，為編程帶來(lái)極大方便。 PLC型號(hào)的選用.（1）、在選擇PLC時(shí)的注意要點(diǎn)1）、根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對(duì)象的復(fù)雜程2）、對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類(lèi)型（數(shù)字量、模擬量等）統(tǒng)計(jì)；3）、適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計(jì)的基礎(chǔ)上，確定適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔慷焕速M(fèi)資的機(jī)型（小、中、大形機(jī)器）。4）、結(jié)合市場(chǎng)情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定價(jià)格性能比較好的PLC機(jī)型。在PLC實(shí)際應(yīng)用中，是以其為控制核心組成電氣控制系，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)，工業(yè)過(guò)程的控制。（2）、選型時(shí)的注意事項(xiàng)1）、在PLC選型時(shí)主要是根據(jù)所需功能和容量進(jìn)行選擇，并考慮維護(hù)的方便性，備件的通用性，是否易于擴(kuò)展，有無(wú)特殊功能要求等。2）、PLC輸入/輸出點(diǎn)確定：I/O點(diǎn)數(shù)選擇時(shí)要留出適當(dāng)余量10%～15%；3）、PLC儲(chǔ)存容量：系統(tǒng)有模擬量信號(hào)存在或進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理時(shí)容量選擇大一些。4）、儲(chǔ)存時(shí)間維持時(shí)間：一般儲(chǔ)存月保持1～3年（與使用次數(shù)有關(guān)）。若要長(zhǎng)期或斷電保持應(yīng)選用EEPROM儲(chǔ)存（不需備用電源），也可選外用儲(chǔ)存卡盒。5）、PLC的擴(kuò)展：可通過(guò)增加擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展單元與主單元連接的方式。擴(kuò)展模塊有輸入單元，輸出單元，輸入/輸出一體單元。擴(kuò)展部分超出主單元驅(qū)動(dòng)能力時(shí)應(yīng)選用帶電源的擴(kuò)展模塊或另外加電源模塊給以支持。6）、PLC的聯(lián)網(wǎng)：PLC的聯(lián)網(wǎng)方式分為PLC與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和PLC之間互聯(lián)網(wǎng)兩種。與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)可通過(guò)RS232C接口直接連接，RS422+RS232C。422轉(zhuǎn)換適配器連接，調(diào)制解調(diào)通訊連接方式；一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)，可通過(guò)采用通訊處理器，網(wǎng)絡(luò)適配器等方式進(jìn)行連接，連接介質(zhì)為雙絞線(xiàn)或光纜；PLC之間互聯(lián)時(shí)可通過(guò)專(zhuān)用通訊電纜直接連接，通訊板卡或模塊+數(shù)據(jù)線(xiàn)連接等方式。7）、不要將交流電源線(xiàn)接到輸入端子上，以免燒壞PLC；8）、充分合理利用軟，硬件資源9）、不參與控制循環(huán)前已經(jīng)投入的指令可不接入PLC；10）、多重指令空話(huà)子一個(gè)任務(wù)時(shí)，可在PLC外部將它們并聯(lián)后再接入一個(gè)輸入點(diǎn)；11）、盡量利用PLC內(nèi)部功能軟件，充分調(diào)用中間狀態(tài)，使程序具有完整連貫性，易于開(kāi)發(fā)。同時(shí)也能減少硬件投入，降低了成本。12）、條件允許的情況下最好獨(dú)立每一路輸出，便于控制和檢查，也保護(hù)其他輸出回路；當(dāng)一個(gè)輸出點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)只會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)輸出回路失控。13）、輸出若為正/反向控制的負(fù)載，不僅要從PLC內(nèi)部程序上聯(lián)鎖，并要在PLC外部采取措施，防止負(fù)載在兩方向動(dòng)作。14）、PLC緊急停止應(yīng)使用外部開(kāi)關(guān)切斷，以確保安全。（3）、PLC型號(hào)的確定本設(shè)計(jì)應(yīng)用了德國(guó)西門(mén)子公司SIMATIC S7300系列的PLC進(jìn)行控制。它屬于中型叫可編程控制器，可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。由于它有極強(qiáng)的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。設(shè)計(jì)中應(yīng)用的I/O端子數(shù)分別是：輸入點(diǎn)數(shù)為56個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)為39個(gè)；根據(jù)要求選用的模塊如下表2所示表2 PLC模塊的型號(hào)模塊名稱(chēng)CPU3136ES73211FF010AAO6ES73228BF000AB0PS307數(shù)量1681注：CPU313——有集成的數(shù)字量I/O和模擬量I/O，適用于有較高要求的系統(tǒng)，模塊總數(shù)最多為316ES73211FF010AAO——輸出模塊，輸出點(diǎn)數(shù)為8，有中斷功能6ES73228BF000AB0——輸入模塊，輸入點(diǎn)數(shù)為8PS307——電源模塊 主令控制器的選用主令控制器主要用于要求按一定順序頻繁操縱的控制線(xiàn)路中，如繞線(xiàn)電動(dòng)機(jī)按順序切除轉(zhuǎn)子附加電阻，也可實(shí)現(xiàn)與其他控制線(xiàn)路聯(lián)鎖、轉(zhuǎn)換的目的。它的結(jié)構(gòu)與萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有些類(lèi)似，也是通過(guò)手柄操作凸輪，使觸點(diǎn)按規(guī)定的接通表閉合或斷開(kāi)電路，但其觸點(diǎn)對(duì)數(shù)較多。主令控制器的觸點(diǎn)沒(méi)有滅弧裝置，使觸點(diǎn)分?jǐn)嗄芰χ槐劝粹o稍大。有觸點(diǎn)的主令控制器有兩種：一種是凸輪可以調(diào)整，另一種是凸輪不能調(diào)整。有觸點(diǎn)的主令控制器，對(duì)電路輸出的是開(kāi)關(guān)量主令信號(hào)；無(wú)觸點(diǎn)的主令控制器（又稱(chēng)無(wú)級(jí)主令控制器），對(duì)電路輸出的是模擬量主令信號(hào)；無(wú)觸點(diǎn)主令控制器的內(nèi)部是一個(gè)自整角機(jī)，其轉(zhuǎn)子由操作手柄帶動(dòng)。本系統(tǒng)選用的主令控制器的型號(hào)是LK5052/21003。特點(diǎn)：LK5系列主令控制器適用于交流50HZ電壓至380伏及直流電壓至440伏的電路中，主要用于各類(lèi)型電力驅(qū)動(dòng)裝置的遙遠(yuǎn)控制，可以控制需要較多控制電路的聯(lián)鎖與轉(zhuǎn)換裝置，適合于頻繁操作任務(wù)。但它不適宜用于有化學(xué)活躍性，易燃?xì)怏w及充滿(mǎn)灰塵以及非常潮濕的場(chǎng)所。它的手柄在各操作位置時(shí)，各觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)情況用表3來(lái)表示，表中“ⅹ”處代表觸點(diǎn)在該位置上閉合，空格代表觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)。表3 主令控制器觸點(diǎn)接通表（LK5052/21003型）觸點(diǎn)編號(hào)手柄位置向后0向前7 6 5 4 3 2 11 2 3 4 5 6 7LK1ⅹLK2ⅹLK3 ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ LK4ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ LK5ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹLK6ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹLK7ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹLK8ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ LK9ⅹ ⅹ ⅹ ⅹLK10ⅹ ⅹ PLC的I/O端子分配輸入通道 起停開(kāi)關(guān) 急停開(kāi)關(guān) 故障復(fù)位 大車(chē)零位 大車(chē)正向限位 大車(chē)反向限位 大車(chē)行駛1速 大車(chē)行駛2速 大車(chē)行駛3速 大車(chē)行駛4速 大車(chē)行駛5速 小車(chē)零位 小車(chē)正向限位 小車(chē)反向限位 小車(chē)行駛1速