【導(dǎo)讀】之在概念上、設(shè)計(jì)上、性能價(jià)格比等方面有了重大的突破。可編程控制器具有了。都使得可編程控制器的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。系統(tǒng)，文章具有一定的指導(dǎo)意義。PLC是現(xiàn)今最常用的控制設(shè)備，幾乎可以完成工業(yè)控制領(lǐng)域的所有任務(wù)。實(shí)，現(xiàn)在的PLC對(duì)模擬量也有很強(qiáng)的處理能力。所以在大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)中，PLC已取代工控機(jī)作為主控器來完對(duì)成復(fù)雜的工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)。國(guó)的西門子以及法國(guó)的施耐德等等。PLC自產(chǎn)生后，生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)，品種不。斷翻新，為控制行業(yè)帶來了新一輪的革命。電接觸器控制系統(tǒng)。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易掌握、價(jià)格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿。足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占主導(dǎo)地位。

　　

【正文】 成相應(yīng)的操作； 自動(dòng) 模式 下 ，只需按下啟動(dòng)按鈕， 注塑機(jī) 就能按照調(diào)定的動(dòng)作進(jìn)行到底 ,工作流程 如下 ： 起始位置 → 合模 → 整進(jìn) → 注射 → 保壓延時(shí) → 預(yù)塑→ 整退 → 啟模 → 頂出 → 起始位置 。 根據(jù)注塑機(jī)的控制流程圖、 I/O 配置圖及分配表得出該機(jī)的各個(gè)工作過程：在各輸入信號(hào)及各時(shí)間控制的先后作用下， 按照各自工況運(yùn)行的順序，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)有序地依次工作。如按照該機(jī)的中間繼電器的控 制線路來編制 PLC控制梯 形圖， 既繁瑣復(fù)雜， 又給 PLC 的程序編制帶來一定的難度，所以對(duì)該機(jī) PLC 控制系統(tǒng)選用 SFC（順序功能圖）的程序設(shè)計(jì)方法，可以很容易編制程序，達(dá)到合理安全的控制目的。在查閱 《圖形操作終端 GOTF940 操作手冊(cè) 》時(shí)發(fā)現(xiàn)： T、 C可以選擇當(dāng)前值、設(shè)定值，數(shù)據(jù)寄存器只能選則現(xiàn)在值。故在編制 PLC 程序時(shí)，選用 D作為 T、 C的間接數(shù)據(jù)寄存器，該機(jī) PLC 順序控制系統(tǒng)圖（見圖 43），狀態(tài)轉(zhuǎn)移的描述文字如下： 當(dāng) PLC 通電后在初始脈沖的作用下系統(tǒng)進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài) S0 等待進(jìn)一步的操作 ① 當(dāng)按下油泵電機(jī)啟動(dòng) 按鈕 信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S20（即 STL S20）時(shí)，需要處理的相關(guān)信號(hào)有：首先 油泵電機(jī)啟動(dòng)接觸器 Y0 得電 ， 使油泵電機(jī)按星 三角降壓?jiǎn)?dòng)的方式啟動(dòng)。 X3時(shí)，進(jìn)入手動(dòng)模式，此時(shí)可通過對(duì) X X X X X11 分別對(duì)注塑機(jī)的手動(dòng)調(diào)整進(jìn)行控制。若選擇手動(dòng)合模轉(zhuǎn)換開關(guān) X5 為“ 1”時(shí)，動(dòng)模板向上合模， X5 為“ 0”時(shí)，即斷電后動(dòng)模板向下開模；若選擇手動(dòng)整進(jìn)轉(zhuǎn)換開關(guān)當(dāng) X6 為“ 1”時(shí)，注射座向前整進(jìn)， X6為“ 0”時(shí)，即斷電后注射座后退；若手動(dòng)射膠轉(zhuǎn)換開關(guān) X7 為“ 1”時(shí)， Y4為“ 1”得電后向前射膠， X7 為“ 0”時(shí) ；則Y4 為“ 0”斷電后射膠結(jié)束。若手動(dòng)預(yù)塑開關(guān) X10， Y5 為“ 1”得電后預(yù)塑液壓馬達(dá)向后預(yù)塑， X10 為“ 0”時(shí)；則 Y5 為“ 0”斷電后預(yù)塑結(jié)束。若選擇手動(dòng)頂出 X11 為“ 1”時(shí)，則 Y6為“ 1”得電將產(chǎn)品頂出， X11 為“ 0”時(shí)，頂杠復(fù)位。 B. 當(dāng)選擇自動(dòng)模式時(shí)，則 X4 為“ 1”； X3 就斷開為“ 0”，當(dāng)按動(dòng)啟動(dòng)按扭時(shí)（注：?jiǎn)?dòng)按扭時(shí)與 X4串聯(lián)輸入到 PLC）， S21自鎖得電。 （ X X4）上串聯(lián)有常閉的復(fù)位開關(guān) X2，當(dāng) X2為“ 0”時(shí)， PLC 控制系統(tǒng)研究 28 系統(tǒng)不復(fù)位， X2為“ 1”時(shí)，注塑機(jī)回到初始狀態(tài)（ Y Y Y Y Y6分別為“ 0”，）。 ②當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S21（即 STL S21）時(shí)，需要處理的相關(guān)信號(hào)有：確定合模安全時(shí)（安全光柵 X12）為“ 0”，合模 Y2并自鎖；復(fù)位開關(guān) X2 為“ 0”，合模到位接近開關(guān)為“ 1” ，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S22；當(dāng)復(fù)位開關(guān) X2為“ 1”，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S26。 ③當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S22（即 STL S22）時(shí)，需要處理的相關(guān)信號(hào)有： Y3 得電自鎖；復(fù)位開關(guān) X2 為“ 0”，射到位接近開關(guān)為“ 1” ，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S23；當(dāng)復(fù)位開關(guān)X2為“ 1”，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S25。 ④當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S23（即 STL S23）時(shí)，需要處 理的相關(guān)信號(hào)有： Y4 得電自鎖，同時(shí) T0 開始計(jì)時(shí)； T0計(jì)時(shí)時(shí)間到后，如果復(fù)位開關(guān) X2 為“ 0”，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S24；當(dāng)復(fù)位開關(guān) X2 為“ 1”，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S25。 圖 37 PLC注塑機(jī)順序控制系統(tǒng)圖 Y0 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y1 SET Y2 SET Y5 S24 RST Y4 RST S25 S20 S23 SET Y4 T0 SET Y3 S22 S21 S0 PLC 控制系統(tǒng)研究 29 ⑤當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S24（即 STL S24）時(shí)，需要處理的相關(guān)信號(hào)有： Y4斷電復(fù)位，同時(shí) Y5 得電自鎖；預(yù)塑完接近開關(guān)為“ 1” ，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S25。 ⑥當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S25（即 STL S25）時(shí)，需要處理的相關(guān)信號(hào)有： Y5 斷電復(fù)位，同時(shí) Y3 斷電復(fù)位；射臺(tái)后到位接近 開關(guān)為“ 1” ，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S26。 ⑦當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S26（即 STL S26）時(shí)，需要處理的相關(guān)信號(hào)有： Y2 斷電復(fù)位；開模到位接近開關(guān)為“ 1” ，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S27。 ⑧當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S26（即 STL S26）時(shí)，需要處理的相關(guān)信號(hào)有： Y6 得電自鎖；當(dāng)頂下的產(chǎn)品使計(jì)件光柵 X20 得電工作，產(chǎn)品總數(shù)寄存器 D200 加一，同時(shí) Y6復(fù)位。自動(dòng)啟動(dòng)開關(guān) X4 為“ 1”，信號(hào)轉(zhuǎn)移到 S0，順序控制程序完成，返回（ RET）主程序，完成一個(gè)工作周期。 （三） PLC 注塑機(jī)控制系統(tǒng)的總體程序 （ 1） PLC 控制系統(tǒng)程序梯形圖（見附錄 B） （ 2） PLC 控制系統(tǒng)程序清單（見附錄 C） （ 3） PLC 控制系統(tǒng)軟元件功能表 （見附錄 D） 三、 觸摸屏的畫面及程序設(shè)計(jì) 因考慮到操作人員有時(shí)不小心會(huì)誤操作的現(xiàn)象，為了人機(jī)安全，本設(shè)計(jì)未把一些所有的操作按鈕都加入到觸摸屏當(dāng)中去，因此畫面比較簡(jiǎn)潔（見圖 38）。 圖 54 GOTF940觸摸屏顯示界面 GOTF940 觸摸屏顯示的界面 中包括：溫度設(shè)定 D600、保壓時(shí)間設(shè)定 D100、實(shí)時(shí)溫度顯示 D60產(chǎn)品總數(shù)顯示 D200、運(yùn)行指示燈 Y總數(shù)清零開關(guān) M5。在GTDesigner2 觸摸屏設(shè)計(jì)軟件中分別對(duì)各個(gè)鍵進(jìn)行 設(shè)置。其中溫度設(shè)定（ D600）鍵選擇數(shù)值輸入， 3 位十進(jìn)制數(shù)，設(shè)置范圍為 0999℃，設(shè)定溫度時(shí)，點(diǎn)擊該鍵在彈出的界面（如 45a）做相映的設(shè)置即可。保壓時(shí)間設(shè)定鍵（ D100）也選擇數(shù)值輸入， 2位十進(jìn)制數(shù)，小數(shù)位為 1 位，設(shè)置范圍為 ，設(shè)定保壓時(shí)間時(shí)，PLC 控制系統(tǒng)研究 30 點(diǎn)擊該鍵在彈出的界面（如 45b）做相映的設(shè)置即可。實(shí)時(shí)溫度顯示鍵（ D601）選擇數(shù)值輸出型， 3位十進(jìn)制數(shù)，顯示范圍為 0999℃。產(chǎn)品總數(shù)顯示鍵（ D200）選擇數(shù)值輸出型， 5位十進(jìn)制數(shù)，顯示范圍為 099999 個(gè)，當(dāng)顯示值為 99999 個(gè)時(shí)歸零?？倲?shù)清零 開關(guān)鍵（ M5）位開關(guān)，按下總數(shù)清零鍵，計(jì)件總數(shù)清零。運(yùn)行指示燈（ Y7），當(dāng)注塑機(jī)進(jìn)入生產(chǎn)過程時(shí)指示燈變綠，退出生產(chǎn)過程時(shí)指 示燈變黃。 （ a） （ b） 圖 39 GOTF940觸摸屏的鍵位設(shè)置 四、 注塑機(jī) 控制系統(tǒng)的抗干擾措施 （一） 概述 可編程序控制器是專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置，一般不需要采用什么特殊措施，就可以在工業(yè)環(huán)境使用。但是，如果環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，都不能保證系統(tǒng)的正常安 全運(yùn)行，干擾可能使可編程序控制器接受到錯(cuò)誤的信號(hào)，造成誤動(dòng)作，或是可編程序控制器內(nèi)部的數(shù)據(jù)丟失，嚴(yán)重時(shí)甚PLC 控制系統(tǒng)研究 31 至?xí)瓜到y(tǒng)失控。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的可靠性措施，以取消或減少干擾的影響，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)過程中，難免會(huì)遇到一些干擾。為了減少干擾對(duì)本系統(tǒng)的影響，必須采取一些有效的抗干擾措施。 （二） 抗干擾措施 外部干擾來源 （ 1） 控制系統(tǒng)供電電源的波動(dòng)以及電源電壓中高次諧波產(chǎn)生的干擾。 （ 2） 其他設(shè)備或空中強(qiáng)電場(chǎng)通過分布電容和耦合竄入控制系統(tǒng)的干擾。 （ 3） 臨近的大容量電氣設(shè)備起動(dòng)和停止時(shí)，因電磁感應(yīng) 引起的干擾。 （ 4） 相鄰信號(hào)線絕緣降低，通過導(dǎo)線絕緣電阻引起的干擾。 硬件措施分為以下幾個(gè)方面 ： （ 1） 信號(hào)隔離 （ 2） 接地屏蔽 （ 4） 采用兩路電源分別供電 （ 5） 電纜選擇與敷設(shè) （ 6） 其中消除干擾的主要方法是阻斷干擾侵入的途徑和降低系統(tǒng)對(duì)干擾的敏感性，提高系統(tǒng)自身的抗干擾能力。 實(shí)踐表明，系統(tǒng)中可編程序控制器之外的部分的 故障 率，往往比可編程序控制器本身的故障率高的多，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如用靠可靠性的接近開關(guān)代替機(jī)械限位開關(guān)，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。 軟件設(shè)計(jì) 抗干擾的軟件措施不能完全 消除干擾的影響，必須采用軟件措施加以配合?？刹庞萌缦碌能浖胧? （ 1）對(duì)于開關(guān)量輸入，可以采用軟件延時(shí) 20ms，對(duì)同一信號(hào)做兩次以上讀如，結(jié)果一致才確認(rèn)輸入有效。 （ 2）某些干擾是可以預(yù)知的，如可編程序控制器的輸出命令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如大功率電動(dòng)機(jī)、電磁鐵）動(dòng)作，常常會(huì)伴隨產(chǎn)生火花、電弧等干擾信號(hào)，他們產(chǎn)生的干擾信號(hào)可能是可編程序控制器接受錯(cuò)誤的信息。容易產(chǎn)生這些干擾的時(shí)間內(nèi)，可用軟件封鎖可編程序控制器的某些輸入信號(hào)，在干擾易發(fā)期過去后，再取消封鎖。 （ 3）故障的監(jiān)測(cè)與診斷 可編程序控制器的可靠性很高，本身有 很完善的自診斷功能，可編程序控制器如出現(xiàn)故障，借助自診斷程序可以方便得找到故障的部位與部件，跟換后就可以恢復(fù)正常工作。 大量的工程實(shí)踐表明，可編程序控制器外部的輸入、輸出元件、如限位開關(guān)、PLC 控制系統(tǒng)研究 32 電磁閥、接觸器等的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可編程序控制其本身的故障率，而這些元件出現(xiàn)故障后，可編程序控制器一般不能察覺出來，不會(huì)自動(dòng)停機(jī)，可能是故障擴(kuò)大，直至強(qiáng)電保護(hù)裝置動(dòng)作后停機(jī)，有時(shí)甚至?xí)斐稍O(shè)備和人身事故。停機(jī)后，查找故障也要花費(fèi)很多時(shí)間。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，在沒有釀成事故之前使可編程序控制器自動(dòng)停機(jī)和報(bào)警，也為了方便查找故障， 提高維修效率，可用梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)故障的自診斷和自處理。 現(xiàn)代的可編程序控制器擁有大量的軟件資源，如 FX2N系列可編程序控制器有幾千點(diǎn)的輔助繼電器、有幾百點(diǎn)的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，有相當(dāng)大的裕量、可以把這些資源利用起來。 軟件措施分為以下兩個(gè)方面 ： ； 。 PLC 控制系統(tǒng)研究 33 4 結(jié) 論 以 PLC 作為控制器的自動(dòng)控制系統(tǒng)從根本上改變了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的工作原理和方式。繼電器控制系統(tǒng)的控制功能是通過采取硬件接線的方式來實(shí)現(xiàn)的， 而 PLC 控制系統(tǒng)的控制功能是通過 存儲(chǔ)程序來實(shí)現(xiàn)的，不僅可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量控制，還可以進(jìn)行模擬量控制、順序控制。這樣一旦生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就只需修改程序就可以了 [13]。 本文從可控編程器 PLC的研究背景與意義出發(fā)，首先討論了 PLC的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，接著，詳細(xì)討論了 PLC的定義和各種優(yōu)點(diǎn)， PLC控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和生產(chǎn)廠家，進(jìn)而研究了 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和主要步驟，最后，列舉了 PLC控制的注塑機(jī)控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過程，熟悉了整個(gè) PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及硬件和軟件系統(tǒng)，隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展， PLC已不僅能進(jìn)行開關(guān)量控制，而且還能 進(jìn)行模擬量、位置等高精度控制。特別是通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得 PLC 單機(jī)控制向多機(jī)控制、由集中控制向多層次分布式控制系統(tǒng)發(fā)展。同時(shí) PLC 將更加注重與其他智能控制系統(tǒng)的結(jié)合， PLC 與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、集散控制系統(tǒng)、嵌入式計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)的進(jìn)一步滲透與結(jié)合，更進(jìn)一步拓寬了 PLC 應(yīng)用領(lǐng)域和空間。 由于筆者水平有限，只能在老師的幫助下，通過大量文獻(xiàn)對(duì) PLC控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)有淺顯的了解和研究，如有不足，歡迎批評(píng)指正。 PLC 控制系統(tǒng)研究 34 參考文獻(xiàn) [1] 徐國(guó)林． PLC 應(yīng)用技術(shù) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． [2] 王永華．現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) [M]．北京航空航天大學(xué)出版社， 2021． [3] S7200 使用手冊(cè) [Z]. 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