【文章內容簡介】 換模塊的方法可以迅速地排除可編程序 控制器的故障。 6. 體積小，能耗低 以 OMRON 的 CPMIA 型超小型可編程序控制器（ 10 個 I/O）點為例，其底部尺寸僅為 90 mm x 67 mm，功耗小于等于 30 V A。由于體積小，可編程序控制器很容易裝入機械設備內部，是實現(xiàn)機電一體化的理想的控制設備。 PLC 的發(fā)展趨勢 自從 1969 年世界上第一臺 PLC 在美國通用汽車公司生產線上首次應用成功以來， PLC 的發(fā)展十分迅速， PLC 的結構和功能不斷改進， PLC 的更新?lián)Q代速度不斷加快， PLC 的應用范圍也迅速擴大?，F(xiàn)在， PLC 發(fā)展的主要趨勢是向著小型14 化、標準化、系列化、廉價化、智能化、大容量化、高速化、高性能化、分布式全自動網絡方向發(fā)展，以滿足現(xiàn)代化企業(yè)生產自動化的不斷需要。 目前，我國的 PLC 已進入快速發(fā)展的階段， PLC 已廣泛應用于機械、冶金、化工、煤炭、輕紡等多個行業(yè)。我國的機床設備、生產自動線已越來越多地采用 PLC 控制來取代傳統(tǒng)的繼電器控制， PLC 控制技術已成為現(xiàn)代工業(yè)電氣維修人員必須掌握的一門技術。 PLC 的應用領域是寬闊的，還有許多領域急待開拓，如用于海關過境車輛認證（深圳鹽田）、自動售藥小（若干中藥店）在我國已有實例。另外，在離散事件冬天 系統(tǒng)中，如公路網交通流（車輛計數(shù)、乘客計數(shù)及停留時間計量）、物流系統(tǒng)、柔 性 制造系統(tǒng)（敏捷制造系統(tǒng)）及一切非標準隨服務系統(tǒng)中，均 可以采用 PLC，進而建模和采取對策并優(yōu)化。 15 第 四 章 PLC 的指令及編程 PLC 的指令 歐姆龍 C 系列 P 型機可編程序控制器的指令分為兩大類：基本指令和專用（功能）指令。 基本指令是指直接對 輸入、輸出點進行簡單操作的指令，它包括邏輯操作（“與”、“或”、“非”等）指令和輸出指令等，在編程器的鍵盤上設有與基本指令的符號和助記符相同的鍵，輸入基本指令時，只要按下對應的 鍵即可。 專用（功能）指令也稱特殊指令，它包括數(shù)據(jù)處理、運算和程序控制等指令。由于專用指令很豐富，在編程器上沒有對應的鍵盤。為了 便于在編程器上輸入程序，為每一條專用指定了一個功能代碼（兩位數(shù)字），書寫時用圓括號括起來，放在專用指令的助記符后面。在編程輸入專用指令時，先按“ FUN”鍵，再按功能代碼即可。 基本指令 LD 指令 LD 指令的格式、邏輯符號、功能和編程操作見（表 41）。 表 (41） 表 41 中的 B 為指定繼電器的編號； LD 指令的功 能： LD 指令是動合觸點與母線連接指令，也稱為裝載或起始指令，每一個程序的開始都要使用它。 LDNOT 指令：是動斷觸點與母線連接指令，與 LD 指令功能上不同之處16 在于使用動斷觸點。 AND 指令：是串聯(lián)動合觸點指令。 ANDNOT 指令 ：是串聯(lián)動斷觸點的指令。 OR 指令：是并聯(lián)動合觸點的指令。 ORNOT 指令：是并聯(lián)動斷觸點的指令。 OUT 指令：是輸出邏輯運算結果的指令，它將邏輯運算的結果輸出到一個指定的繼電器。 OUTNOT 指令：是輸出取反后的邏輯運算，它是將邏輯運算的結果取反，輸出到一個指定的繼電器。 ANDLD 指令：是兩個觸點組串聯(lián)連接指令 。 ORLD 指令：是兩個觸點組并聯(lián)連接指令。 1 TIM 指令 TIM 指令的格式、邏輯符號、功能和邏輯操作（見表 42） 表 (42） 表 b 中邏輯符號說明如下： N：定時器的編號，其數(shù)值范圍是 00～ 47。 SV：所需定時的設定值，也可以是輸入繼電器、輸出繼電器、內部輔助繼電器、保持繼電器通道中的內容。 17 TIM 指令的功能： TIM 指令按延時設定值進行延時操作 ，即接通延時（定時）指令。當定時器的輸入接通時開始計時，經過設定時間后，定 時器的觸點動作。 1 CNT 指令：按設定值進行計數(shù)操作，即預置計數(shù)指令。當計數(shù)器的輸入接通時，開始計數(shù)，經過設定數(shù)值后計數(shù)器為 ON（計數(shù)器觸點動作）。 專用（功能）指令 END 指令：是結束程序指令，用于全部指令的最后一行。 使用 END 指令應該注意以下幾點： （ 1） END 指令總是作為程序的最后一條指令。 （ 2） 若程序結尾沒有該指令，在運行或監(jiān)視程序時，顯示器將顯示“ ON END INST” 錯誤信息。 IL 指令：是分支指令，在分支處形成新母線。它使程序編制方便，圖形直觀。 IL 與 ILC 指令成對使用 。 ILC 指令：分支結束指令，在分支處返回。 JMP 指令：不執(zhí)行某段指令，即跳轉指令。 JNE 指令：跳轉結束指令。 SFT 指令：移位指令。 KEEP 指令：保持指令，相當于一個自鎖繼電器，即具有繼電器自保功能。它可以將短信號變成長信號。 CNTR 指令：環(huán)形計數(shù)器，可逆計數(shù)。 PLC 編程 PLC 的編程語言 可編程控制器程序設計語言 :在可編程控制器中有多種程序設計語言 ,它們是梯形圖語言、布爾助記符語言功能表圖語言功能模塊圖語言及結構化語句描述語言等。梯形圖語言和布爾助 記符語言是基本程序設計語言，它通常由一系18 列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能，例如，代替繼電器、計數(shù)器、計時器完成順序控制和邏輯控制等，通過擴展或增強指令集，它們也能執(zhí)行其它的基本操作。功能表圖語言和語句描述語言是高級的程序設計語言，它可根據(jù)需要去執(zhí)行更有效的操作，例如，模擬量的控制，數(shù)據(jù)的操縱和其他基本程序設計語言無法完成的功能 。 功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式，通過軟連接的方式完 成 常用的程序設計語言是：梯形圖程序設計語布爾助記符程序設計語言（語句表 )。 梯形圖（ Ladder Diagram）程序設計語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設 計語言。采用梯形圖程序設計語言， 即 程序采用梯形圖的形 式描述。這種程序設計語言采用因果關系來描述事件發(fā)生的條件和結果 ， 每個梯級是一個因果關系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結果表示在后面梯形圖程序設計語言是最常用的一種程序設計語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領域，電氣技術人員對繼電器邏輯控制技術較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應用 。 梯形圖程序設計語言的特點是 ： (1)與電氣操作原理圖相對應，具有 直觀性和對應性； (2)與原有繼電器邏輯控制技術相一致，對電氣技術人員來說，易于撐握和學習 ； (3)與原有的繼電器邏輯控制技術的不同點是，梯形圖中的能流（ Power Flow）不是實際意義的電流，內部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此，應用時，需與原有繼電器邏輯控制技術的有關概念區(qū)別對待； (4)與布爾助記符程序設計語言有一一對應關系，便于相互的轉換和程序的檢查 。 PLC 程序設計的基礎規(guī)則 PLC 的程序設計是用戶以 PLC 指令的功能為基礎，根據(jù)實際系統(tǒng)的控制要求，編制 PLC 的應用程序。 一） 梯形圖的編程規(guī)則 19 1. 梯形圖中的各軟繼電器必須是所用機器允許范圍內的軟繼電器，各軟繼電器的軟觸點可以無限次使用，不受數(shù)量的限制。 2. 每個梯級都是從左母線開始，到右母線結束。各梯級中，所有的 觸 點只能接在軟繼電器線圈的左邊，而不能與右母線直接相連。軟繼電器線圈只能接在右母線上，而且不能直接接在左母線上。 3. 觸點一般應畫在水平線上，不能畫在垂直線上。 4. 多條支路并聯(lián)時，串連觸點多的支路應畫在該并聯(lián)電路的上部。 5. 多個并聯(lián)電路串連時，并聯(lián)觸點多的電路應畫在該串連電路的左部。 這樣編程可以減少用戶程序的步數(shù)，從而縮短程序掃描時間。 6. 梯形圖必須符合從左到右、從上到下的順序執(zhí)行原則。對于不符合此原則的電路，不能直接編程，必須按其邏輯功能進行等效變換，如圖 4 42所示。 圖（ 41） 不能直接編程的電路 圖（ 42） 變換后的可編程電路 二） 語句表的編程規(guī)則 1. 語句表編程與梯形圖編程，兩者相互對立，并可以相互轉換。 2 .語句表也必須符合順序執(zhí)行原則。語句表是按語句排列順序（步序）編程的，語句的順序與控制邏輯有密切關系，不能隨意顛倒、插入或刪除，以免20 引起程序錯誤 或控制邏輯錯誤。 3. 語句表中各語句的操作數(shù)（操作元件號）必須是所用機器允許范圍內的參數(shù)，否則將引起程序出錯。 4. 語句表的步序號應從用戶存儲器的起始地址開始，連續(xù)不斷地編制。 PLC 程序設計的一般步驟與方法 1. 分析被控對象的工藝過程和系統(tǒng)的控制要求，明確動作的順序和條件，畫出控制系統(tǒng)流程圖（活狀態(tài)轉移圖）。如果控制系統(tǒng)較簡單，可省略這一步。 2. 將所有的現(xiàn)場輸入信號和輸出控制對象分別列出，并按 PLC 內部可編程元件號的范圍，給每個輸入和輸出分配一個確定的 I/O 端編號，編制出 PLC的 I/O 端的分配表，或繪制出 PLC 的 I/O 接線圖。 3. 設計梯形圖程序，編寫指令語句表。 4. 用編程器將程序鍵入到 PLC 的用戶存儲器中，并調試程序，直到達到系統(tǒng)的控制要求為止。 21 第 五 章 用 PLC 控制霓虹燈的實例 流程圖 用 PLC 控制霓虹燈的亮滅，具體要求如下： 廣告字 1 亮 1 秒后熄滅； 廣告字 2 接著亮 1 秒后熄滅； 廣告字 3 接著亮 1 秒后熄滅； 廣告字 4 接著亮 1 秒后熄滅； 四個廣告字全都熄滅 1 秒； 四個廣告字全都亮 1 秒； 四個廣告字全都熄滅 1 秒； 四個廣告字全 都亮 1 秒； 四個廣告字全都熄滅 1 秒； 四個廣告字全都亮 1 秒； 1四個廣告字全都熄滅 1 秒； 1四個廣告字全都亮 5 秒； 1四個廣告字全都熄滅 3 秒； 1重復過程 1 至 13. 根據(jù) 上述 要求畫出流程圖（見圖 5圖 52） 22 圖 51 23 圖 （ 52）