【導(dǎo)讀】Plccontrolsystemdesignelements Originally,thePLCwasrepresentedbytheacronymPC.Therewassomeconfusionwithusingthisacronymasitismonlyacceptedtorepresentpersonalputer.Therefore,PLCisnowmonlyacceptedtomeanprogrammablelogiccontoller. APLCisauser-friendly,microprocessor-basedspecializedputerthatcarriesoutcontrolfunctionsofmanytypesandlevesofplexity.Itspurposeistomonitorcrucialprocessparametersandadjustp

　　

【正文】 60 年代后期和 1970 年代早期內(nèi)從傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)展而來的第一個(gè) PLC 系統(tǒng)。這些 PLCs 主要安裝在汽車的植物中。 傳統(tǒng)地, 在樣板的轉(zhuǎn)換時(shí)間汽車廠必須停工一個(gè)月。 早的 PLCs 連同其他的新自動(dòng)化技術(shù)的使用縮短了轉(zhuǎn)換時(shí)間。 主要耗時(shí)的轉(zhuǎn)換程序之一已經(jīng)是新的配線或者校訂了的繼電器和控制嵌板。重新規(guī)劃程序的 PLC 鍵盤代替了大量電線，繼電器, 讓轉(zhuǎn)換時(shí)間變成大約幾天。這些 1970 年代早期的重新規(guī)劃程序的計(jì)算機(jī)/PLC有一個(gè)主要問題。 編程是復(fù)雜的而且需要一個(gè)高度訓(xùn)練的程序師來修改。 1970 年代后期, PLC 編程的改進(jìn)使用其成為更方便的使用；在 1978 年，微處理器片的引進(jìn)為各種的自動(dòng)化 系統(tǒng)增加了計(jì)算機(jī)能力而且降低計(jì)算機(jī)費(fèi)用。 所有類型的機(jī)器人，自動(dòng)化 裝置和計(jì)算機(jī)，包括 PLC, 都有了許多進(jìn)步 。PLC的高級(jí)語言編程，對(duì)較多的人變得更可以理解了, 而且PLCs 成為能買的起的。在 1980 年代中，隨著計(jì)算機(jī)價(jià)位的變化, PLC 的使用指數(shù)逐漸增加。 一些大的電子學(xué)和計(jì)算機(jī)公司和一些不同的企業(yè)電子學(xué)機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn) PLC 已經(jīng)成為他們最好銷售量的產(chǎn)品。 PLC的市場(chǎng)已經(jīng)從1978 年八千萬元開始到1990年以每年十億元的幅度增長(zhǎng)而且仍然正在增加。 甚至過去使用數(shù)控技術(shù)的機(jī)械制造工業(yè), 也正在使用 PLCs。PLCs 也廣泛地被用于建立能源和安全控制制系統(tǒng)。PLC在家用產(chǎn)品和醫(yī)療器材中的非傳統(tǒng)使用已經(jīng)在 1990 年代出現(xiàn)暴長(zhǎng),而且在我們進(jìn)入新的千年將繼續(xù)增長(zhǎng)。一個(gè)在繼電器邏輯系統(tǒng)方面有豐富知識(shí)的人,能在很短的時(shí)間內(nèi)掌握主要的 PLC 功能, 這些功能可能包括盤繞卷，接觸器，定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。 對(duì)有著數(shù)字邏輯背景的人也是同樣的。 因?yàn)椴皇煜ぬ輬D表或數(shù)字原則的人， 卻要花較多的時(shí)間去學(xué)習(xí)。一個(gè)有豐富繼電器邏輯知識(shí)的人,在幾天之內(nèi),通過適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)就能掌握先進(jìn)的 PLC 功能。 學(xué)校和操作手冊(cè)在掌握這些先進(jìn)的功能方面非常有幫助。 在學(xué)習(xí)的次序中,先進(jìn)的功能可能包括序列/ 控制器，寄存器位使用。以下是使用一個(gè)可編程控制器的 8 個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。①?gòu)?qiáng)的適應(yīng)性。 過去, 每個(gè)不同的電子受約束的生產(chǎn)機(jī)器需要自己的控制器；15 部機(jī)器可能需要 15 個(gè)不同的控制器。 現(xiàn)在只是使用 PLC 的一個(gè)模型就可以運(yùn)行 15 部機(jī)器中任何一個(gè)。 ②實(shí)現(xiàn)變化和改正錯(cuò)誤。 當(dāng)使用線路繼電器面板時(shí), 任何的程序改變需要面板和裝置的重寫時(shí)間。 當(dāng)改變一個(gè) PLC 編程線路或序列設(shè)計(jì)的時(shí)候, PLC 編程能在數(shù)分鐘內(nèi)從鍵盤序列中改變。一個(gè) PLC 控制系統(tǒng)不需要重新配線。③大量的接觸器。 PLC有很多的接觸器，假設(shè)一個(gè)面板線路繼電器有四個(gè)觸點(diǎn),當(dāng)一個(gè)設(shè)計(jì)需要三個(gè)或以上觸點(diǎn)時(shí),所有的都被用了。 有需要花時(shí)間去設(shè)計(jì)和安裝新的繼電器和繼電器觸點(diǎn). 使用 PLC ，不過只有三個(gè)多觸點(diǎn)。三個(gè)觸點(diǎn)會(huì)自動(dòng)地在 PLC 中獲得。 的確, 從一個(gè)繼電器上可獲得一百個(gè)觸點(diǎn)如果計(jì)算機(jī)有足夠大的內(nèi)存。④降低費(fèi)用。 增加的技術(shù)濃縮較多的功能為較小的和不貴的包。 現(xiàn)在用不多于一百元就能買到有許多繼電器,定時(shí)器,控制柜，程控裝置和其它的功能的PLC。⑤容易調(diào)試。編程后的PLC能在辦公室或?qū)嶒?yàn)室被評(píng)估。 程序能被打印，測(cè)試，觀察，而且如果需要可以修正, 節(jié)約了工廠的時(shí)間。 相反的，傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)只能在工廠測(cè)試, 這可能是最時(shí)間消耗。⑥可觀察性. 在CRT熒屏上可以直接看到PLC的電路運(yùn)行。 電路的運(yùn)行或運(yùn)行不當(dāng)能被觀察到。當(dāng)他們被激活時(shí)，邏輯路徑在熒屏上顯示。 故障修理能被更快在視覺的觀察期間完成。先進(jìn)的 PLC 系統(tǒng), 對(duì)于每個(gè)可能的故障都能描述其操作信息。當(dāng)故障被 PLC 邏輯發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，故障描述在熒屏上出現(xiàn)。 先進(jìn)的 PLC 系統(tǒng)也可能有每個(gè)線路元件的功能描述。⑦速度. 繼電器可能花無法接受的時(shí)間達(dá)到精確 。PLC , 它按毫秒計(jì)算。⑧梯型圖和布爾編程方法。 PLC 編程被一個(gè)電學(xué)家或技術(shù)人員在梯型圖中完成。 二者擇一, 一個(gè)數(shù)字或者布爾控制系統(tǒng)的 PLC 程序師也能容易地編寫PLC 程序。在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的這些自動(dòng)控制問題，若采用可編程序控制器（PLC）來解決自動(dòng)控制問題已成為最有效的工具之一，本文敘述PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問題。硬件選購(gòu)目前市場(chǎng)上的PLC產(chǎn)品眾多，除國(guó)產(chǎn)品牌外，國(guó)外有：日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、ANASONIC, 德國(guó)的SIEMENS，韓國(guó)的LG等。近幾年，PLC產(chǎn)品的價(jià)格有較大的下降，其性價(jià)比越來越高，這是眾多技術(shù)人員選用PLC的重要原因。那么，如何選購(gòu)PLC產(chǎn)品呢? ①系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用PLC單機(jī)控制，還是用PLC形成網(wǎng)絡(luò)，由此計(jì)算PLC輸入、輸出點(diǎn)。數(shù)，并且在選購(gòu)PLC時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量（10%）。 ②確定負(fù)載類型根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。 ③存儲(chǔ)容量與速度盡管國(guó)外各廠家的PLC產(chǎn)品大體相同，但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個(gè)公司的開發(fā)軟件都不相同，而用戶程序的存儲(chǔ)容量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo)。一般存儲(chǔ)容量越大、速度越快的PLC價(jià)格就越高，但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用PLC產(chǎn)品。 ④編程器的選購(gòu)PLC編程可采用三種方式： 用一般的手持編程器編程，它只能用商家規(guī)定語句表中的語句編程。這種方式效率低，但對(duì)于系統(tǒng)容量小，用量小的產(chǎn)品比較適宜，并且體積小，易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，造價(jià)也較低。 用圖形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價(jià)格較高。 用IBM個(gè)人計(jì)算機(jī)加PLC軟件包編程，這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PLC開發(fā)軟件包價(jià)格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 因此，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易，開發(fā)周期的長(zhǎng)短以及資金的情況合理選購(gòu)PLC產(chǎn)品。 ⑤盡量選用大公司的產(chǎn)品其質(zhì)量有保障，且技術(shù)支持好，一般售后服務(wù)也較好，還有利于你的產(chǎn)品擴(kuò)展與軟件升級(jí)。 對(duì)于小的系統(tǒng)，如80點(diǎn)以內(nèi)的系統(tǒng)．一般不需要擴(kuò)展；當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí)，就要擴(kuò)展。不同公司的產(chǎn)品，對(duì)系統(tǒng)總點(diǎn)數(shù)及擴(kuò)展模塊的數(shù)量都有限制，當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足要求時(shí)，可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；同時(shí)，有些廠家產(chǎn)品的個(gè)別指令不支持?jǐn)U展模塊，因此，在進(jìn)行軟件編制時(shí)要注意。當(dāng)采用溫度等模擬模塊時(shí)，各廠家也有一些規(guī)定，請(qǐng)看相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)。各公司的擴(kuò)展模塊種類很多，如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。 PLC的這種模塊化設(shè)計(jì)為用戶的產(chǎn)品開發(fā)提供了方便。 當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，其難度比PLC單機(jī)控制大得多。首先你應(yīng)選用自己較熟悉的機(jī)型，對(duì)其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲(chǔ)容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則，不能適應(yīng)你的實(shí)時(shí)要求，造成系統(tǒng)崩潰。另外，對(duì)通信接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。 最后，還要向 PLC的商家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和軟件技術(shù)支持及詳細(xì)的技術(shù)資料，至于選用幾層工作站，依你的系統(tǒng)大小而定。 在編制軟件前，應(yīng)首先熟悉所選用的 PLC產(chǎn)品的軟件說明書，待熟練后再編程。若用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可少出錯(cuò)，速度也快。編程結(jié)束后先空調(diào)程序，待各個(gè)動(dòng)作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。