【文章內(nèi)容簡介】 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點以下PLC銷售額占整個PLC的47%，64點～256點的占31%，合計位整個PLC銷售額的78%，所以對微、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。以德國西門子S7300為例，為總線模板框式結(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，可由CPU母板經(jīng)I/O擴展電纜連接I/O擴展母板，在其上裝I/O模板。另一種方法是配備遠程I/O從站等。這些都說明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶開發(fā)，便于用戶選用，配置成規(guī)模不等的PLC，而且這種硬件配置的開放性，為制造商、分銷商(代理商)、系統(tǒng)集成商、最終用戶帶來很多方便，為營銷供應鏈帶來很大便利，這是一大成功經(jīng)驗。 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)打開了出路，如用于條形碼識別的ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于運行控制、機械加工的高速計數(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、射頻識別接口模板等，這在以后還會有很大發(fā)展。另外在輸入、輸出的相關(guān)元件、強干擾場合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會更加完善。 PLC中的CPU與存儲器配合，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，使用戶等完成類似繼電器線路的控制系統(tǒng)梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊(或子程序)，稱為指令系統(tǒng)，固化在存貯器ROM中，用戶在編制應用程序時可以調(diào)用。指令系統(tǒng)大致可以分為兩類，即基本指令和擴展指令。細分一般PLC的指令系統(tǒng)有:基本指令、定時器/計數(shù)器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、BCD運算指令、二進制運算指令、增量/減量指令、邏輯運算指令、特殊運算指令等，這些指令多是類似匯編語言。另外PLC還提高了充足的計時器、計數(shù)器、內(nèi)部繼電器、寄存器及存貯區(qū)等內(nèi)部資源，為編程帶來極大方便。 PLC型號的選用.（1）、在選擇PLC時的注意要點1）、根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復雜程2）、對I/O點數(shù)和I/O點的類型（數(shù)字量、模擬量等）統(tǒng)計；3）、適當進行內(nèi)存容量的估計的基礎上，確定適當?shù)牧粲杏嗔慷焕速M資的機型（小、中、大形機器）。4）、結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務、技術(shù)支持、網(wǎng)絡通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機型。在PLC實際應用中，是以其為控制核心組成電氣控制系，實現(xiàn)對生產(chǎn)，工業(yè)過程的控制。（2）、選型時的注意事項1）、在PLC選型時主要是根據(jù)所需功能和容量進行選擇，并考慮維護的方便性，備件的通用性，是否易于擴展，有無特殊功能要求等。2）、PLC輸入/輸出點確定：I/O點數(shù)選擇時要留出適當余量10%～15%；3）、PLC儲存容量：系統(tǒng)有模擬量信號存在或進行大量數(shù)據(jù)處理時容量選擇大一些。4）、儲存時間維持時間：一般儲存月保持1～3年（與使用次數(shù)有關(guān)）。若要長期或斷電保持應選用EEPROM儲存（不需備用電源），也可選外用儲存卡盒。5）、PLC的擴展：可通過增加擴展模塊，擴展單元與主單元連接的方式。擴展模塊有輸入單元，輸出單元，輸入/輸出一體單元。擴展部分超出主單元驅(qū)動能力時應選用帶電源的擴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與計算機聯(lián)網(wǎng)和PLC之間互聯(lián)網(wǎng)兩種。與計算機聯(lián)網(wǎng)可通過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；一臺計算機與多臺PLC聯(lián)網(wǎng)，可通過采用通訊處理器，網(wǎng)絡適配器等方式進行連接，連接介質(zhì)為雙絞線或光纜；PLC之間互聯(lián)時可通過專用通訊電纜直接連接，通訊板卡或模塊+數(shù)據(jù)線連接等方式。7）、不要將交流電源線接到輸入端子上，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）、多重指令空話子一個任務時，可在PLC外部將它們并聯(lián)后再接入一個輸入點；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，易于開發(fā)。同時也能減少硬件投入，降低了成本。12）、條件允許的情況下最好獨立每一路輸出，便于控制和檢查，也保護其他輸出回路；當一個輸出點出現(xiàn)故障時只會導致相應輸出回路失控。13）、輸出若為正/反向控制的負載，不僅要從PLC內(nèi)部程序上聯(lián)鎖，并要在PLC外部采取措施，防止負載在兩方向動作。14）、PLC緊急停止應使用外部開關(guān)切斷，以確保安全。（3）、PLC型號的確定本設計應用了德國西門子公司SIMATIC S7300系列的PLC進行控制。它屬于中型叫可編程控制器，可用于代替繼電器的簡單控制場合，也可以用于復雜的自動化控制系統(tǒng)。由于它有極強的通信功能，在大型網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。設計中應用的I/O端子數(shù)分別是：輸入點數(shù)為56個，輸出點數(shù)為39個；根據(jù)要求選用的模塊如下表2所示表2 PLC模塊的型號模塊名稱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，輸出點數(shù)為8，有中斷功能6ES73228BF000AB0——輸入模塊，輸入點數(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路中，如繞線電動機按順序切除轉(zhuǎn)子附加電阻，也可實現(xiàn)與其他控制線路聯(lián)鎖、轉(zhuǎn)換的目的。它的結(jié)構(gòu)與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有些類似，也是通過手柄操作凸輪，使觸點按規(guī)定的接通表閉合或斷開電路，但其觸點對數(shù)較多。主令控制器的觸點沒有滅弧裝置，使觸點分斷能力只比按鈕稍大。有觸點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。有觸點的主令控制器，對電路輸出的是開關(guān)量主令信號；無觸點的主令控制器（又稱無級主令控制器），對電路輸出的是模擬量主令信號；無觸點主令控制器的內(nèi)部是一個自整角機，其轉(zhuǎn)子由操作手柄帶動。本系統(tǒng)選用的主令控制器的型號是LK5052/21003。特點：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，主要用于各類型電力驅(qū)動裝置的遙遠控制，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。但它不適宜用于有化學活躍性，易燃氣體及充滿灰塵以及非常潮濕的場所。它的手柄在各操作位置時，各觸點閉合或斷開情況用表3來表示，表中“ⅹ”處代表觸點在該位置上閉合，空格代表觸點處于斷開狀態(tài)。表3 主令控制器觸點接通表（LK5052/21003型）觸點編號手柄位置向后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 起停開關(guān) 急停開關(guān) 故障復位 大車零位 大車正向限位 大車反向限位 大車行駛1速 大車行駛2速 大車行駛3速 大車行駛4速 大車行駛5速 小車零位 小車正向限位 小車反向限位 小車行駛1速