【文章內(nèi)容簡介】 t 接口模塊和 Profibus 接口模塊。使用 MELSEC 遠(yuǎn)程 I/O 鏈接系統(tǒng)主站模塊可組成遠(yuǎn)程 I/O 網(wǎng)絡(luò)。 RS－ 232C 通信接口模塊、 RS－ 232C 適配器、 RS－ 485 通信板適配器、 RS－ 232C/RS－ 485 轉(zhuǎn)換接口等提供了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口。在軟件方面 FX 提供了一些專用的通信協(xié)議，如并行鏈接、 N： N 鏈接、計(jì)算機(jī)鏈接和 I/O 鏈接。計(jì)算機(jī)鏈接協(xié)議基本上符合 Modbus 通信協(xié)議中的 ASCII 傳輸模式， PLC 與 PC 通信時(shí)， PLC 一側(cè)不需要用戶編程。其余的幾種鏈接的通信是周期性地自動實(shí)現(xiàn)的，用戶只需要作一些簡單的設(shè)置。 GE－ Fanuc 公 司的 Versa Max 系列 PLC 可與現(xiàn)場總線 Device Net、 Profibus－ DP 和 Genius 鏈接。用戶可使用 Modbus RTU 從站、 ASCII 讀寫和 SNP 等通信協(xié)議。 Micro Logix 系列 PLC可選擇對等通信、 Device Net 和 SCADA/RTU 網(wǎng)絡(luò)通信。 提高通信的開放程度 早期的 PLC 基本上采用廠家專用的通信協(xié)議，給不同廠家的產(chǎn)品互聯(lián)互通和用戶的使用帶來了很大的困難。現(xiàn)在的發(fā)展趨勢是盡可能地采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，如符合現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61158 和 IEC 62026 中的某些總線標(biāo)準(zhǔn)。值得一提的是 Modbus 通信協(xié)議，該協(xié)議包括兩種傳輸模式 (ASCII 和 RTU)，它們在 PLC 的通信中得到了廣泛的使用， Modbus 協(xié)議已經(jīng)成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。有的廠家對 Modbus 協(xié)議作了一些改動。現(xiàn)場總線與 PLC 緊密結(jié)合現(xiàn)場總線與 PLC 有著天然的聯(lián)系，因?yàn)楹芏喱F(xiàn)場總線都是 PLC 生產(chǎn)廠家開發(fā)出來的，如 Rockwell的 Control Net 和 Device Net，西門子的 Profibus 等，現(xiàn)在已經(jīng)有相當(dāng)多的 PLC有現(xiàn)場總線通信功能。值得關(guān)注的是已進(jìn)入國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，在 PLC 中使用得較多的現(xiàn)場總線有 Profibus\DeviceNet 和 AS－ i(執(zhí)行器、傳感器接口 )等。簡化通信程序的設(shè)計(jì)實(shí)際中用得較多的是計(jì)算機(jī)與 PLC 之間的通信。有的通信協(xié)議只需要編寫計(jì)算機(jī)一側(cè)的通信程序， PLC 接收和發(fā)送通信幀是自動完成的。為了減少用戶編寫計(jì)算機(jī)通信程序的工作量，不少廠家設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)與 PLC 通信的接口軟件，如 Prodave 是西門子公司為解決計(jì)算機(jī)與 PLC 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而設(shè)計(jì)的動態(tài)鏈接庫，使用 VB、 VC 和 Delphi 等編程語言均可以用其中的函數(shù)，計(jì)算機(jī)可以很方便地讀寫西門子 PLC(S7－ 200/300/400)的存儲區(qū)。在 GE－ Fanuc 公司的 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 10 RTU 協(xié)議中，計(jì)算機(jī)作主站， PLC 作從站，只有計(jì)算機(jī)能主動發(fā)送命令幀， PLC收到后返回響應(yīng)幀。響應(yīng)幀 (包括其中的 CRC 校驗(yàn)字 )是自動生成的，計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令幀則需要用戶編程。西門子最近推出的 EM241 Modem 模塊可用 STEP 7－Micro/WIN 編程軟件中的調(diào)制解調(diào)器組態(tài)向?qū)碓O(shè)置程序中需要的參數(shù)，完成設(shè)置后，向?qū)檫x擇的組態(tài)生成程序塊和數(shù)據(jù)塊。 PLC 的軟件化與 PC 化個(gè)人計(jì)算機(jī) (PC)的價(jià)格便宜，有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機(jī)交互 的功能。過去個(gè)人計(jì)算機(jī)主要用作 PLC 的編程器、操作站或人 /機(jī)接口終端，如果用于工業(yè)控制現(xiàn)場，必須使用加固型的工業(yè)個(gè)人計(jì)算機(jī)，一般稱為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。目前已有多家廠商推出了在 PC 機(jī)上運(yùn)行的可實(shí)現(xiàn) PLC 功能的軟件包，如北京同拓公司等的推出的 eMbiz 低成本開放式控制與自動化方案套裝軟件，包含通用及嵌入式人機(jī)界面、符合 IEC1131－ 3 標(biāo)準(zhǔn)的軟邏輯控制及 Inter 功能。北京俄華通儀表技術(shù)有限公司的 TRANCE MODE 工控組態(tài)軟件的邏輯控制 (即開關(guān)量控制 )部分、亞控公司的 King PLC、研華公司的基于 PC的軟邏輯控制器 ADAM－ 5501/P31，均是按 IEC1131－ 3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的軟件 PLC，后者可在 PC 上用梯形圖、順序功能圖和功能塊圖這 3 種 IEC1131－ 3 標(biāo)準(zhǔn)的圖形語言來編程 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 11 PLC 的定義及特點(diǎn) （ 1） 可編程控制器，簡稱 PLC（ Programmable logic Controller） ,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。 “ PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置 ” 。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序 運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 （ 2） PLC 的特點(diǎn)： ，抗干擾能力強(qiáng) ； ，功能完善，適用性強(qiáng) ； ，深受工程技術(shù)人員歡 迎； 、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 ； ，重量輕，能耗低 。 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 12 第 2 章 硬件電路的設(shè)計(jì) 跑馬燈電路的設(shè)計(jì) PLC 工作的時(shí)間基準(zhǔn)是由跑馬燈電路提供的。在 PLC 的輸出的端部，接一只電阻和一個(gè)發(fā)光二極管或接 一只電阻并聯(lián)兩個(gè)發(fā)光二極管就構(gòu)成了 PLC 的跑馬燈電路，如圖 21 所示。 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 13 圖 21 跑馬燈硬件電路的設(shè)計(jì)圖 電路中的器件選擇可以通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)。電路中，電阻有分壓作用，電阻值大概在 13KΩ，一個(gè)及兩個(gè)并聯(lián)發(fā)光二極管所承受的電壓在 3V 左右， PLC 的工作電壓在 +24V，這樣可以使跑馬燈正常工作。 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 14 開關(guān)電路的設(shè)計(jì) 開關(guān) 是 PLC 的信號輸入端口。輸入端的開關(guān)是來控制輸出端的運(yùn)行和關(guān)閉交通燈的運(yùn)行，啟動開 關(guān) sd1, 得電（“ 1”狀態(tài)），交通燈按照設(shè)計(jì)好的程序運(yùn)行， sd2 閉合， 斷電（“ 0”狀態(tài)）系統(tǒng)停止工作， 如圖 22 所示 。 圖 22 跑馬燈開關(guān)電路的設(shè)計(jì)圖 說明： Sd1 閉合系統(tǒng)得電運(yùn)行， Sd2 閉合系統(tǒng)停止運(yùn)行。 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 15 第 3 章 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)的方案 進(jìn)行應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)時(shí)可采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法，其優(yōu)點(diǎn)是： 跑馬燈 控制采用 PLC 比傳統(tǒng)的采用電子線路和繼電器具有可靠性高、維護(hù)方便、使用簡單、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)， PLC 還可以聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)， 根據(jù)需要控制城市里的各個(gè)景點(diǎn)的燈光配置和 各道路的路燈控制，有效的減輕了人類的體力活動。 PLC 結(jié)構(gòu) 從可編程控制器的定義可知， PLC 也是一種計(jì)算機(jī)，它有著與通用計(jì)算機(jī)相類似的結(jié)構(gòu)，即可編程控制器也是由中央處理器（ CPU）、存儲器、輸入 /輸出（ I/O）接口及電源組成的。只不過它比一般的通用計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的工業(yè)過程相連的接口能力和更直接的適應(yīng)控制要求的編程語言。 圖 31 PLC 的基本機(jī)構(gòu) 用可編程控制器作為控制器的自動控制系統(tǒng)，就是工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它即可進(jìn)行開關(guān)量的控制，也可實(shí)現(xiàn)模擬量的控制。 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 16 工作原理 可編程控 制器是一種專業(yè)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，因此，其工作原理建立在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上。但為了可靠地應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下，便于電氣技術(shù)人員的使用和維護(hù)，它有著大量的接口器件、特定的監(jiān)控軟件、專用的編輯器件。所以，不但其外觀不像計(jì)算機(jī)，它的操作使用方法、編程語言及工作過程與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也是有區(qū)別的。 PLC 的控制系統(tǒng)的等效工作電路分為 3 個(gè)部分，即輸入部分、內(nèi)部控制電路和輸出部分。輸入部分就是