【正文】 通常一個(gè)正確性、可靠性、合理性等方面好的 PLC 程序其可讀性一般也比較好。 可讀性在程序設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)就應(yīng)加以重視。在輸入、輸出點(diǎn)及內(nèi)部器件的分配和使用上要有規(guī)律性，還應(yīng)在一些功能及特殊指令邊作一些注釋 ,便于記憶和理解。這樣可提高 PLC 的響應(yīng)速度 ,提高其他高功能模塊的工作可靠性。上訴種種原因可見(jiàn)，要推測(cè) PLC 在一定控制程序下的掃描周期是困難的 ,對(duì)掃描時(shí)間的計(jì)算也是比較復(fù)雜的。有的指令在邏輯狀態(tài)為 ON 的執(zhí)行時(shí)間在與 OFF 時(shí)的執(zhí)行時(shí)間也不同。 在大多數(shù)情況下 ,程序簡(jiǎn)短可以 縮短 PLC 運(yùn)行的掃描周期 ,但簡(jiǎn)化程序與縮短掃描周期并不完全是一回事。要想使 PLC 程序簡(jiǎn)潔 ,條理清楚。所用的指令條數(shù)越少 ,程序自然就越短。 PLC 程序的合理性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是應(yīng)盡可能地使使用程序簡(jiǎn)短；二是應(yīng)盡可能縮短掃描周 期 ,提高輸入、輸出響應(yīng)速度。 PLC 在實(shí)現(xiàn)類似控制時(shí)也可以借鑒和采用這些方法。如在控制兩臺(tái)電機(jī)工作時(shí) ,要求兩臺(tái)電機(jī)不能同時(shí)運(yùn)行。這樣即使出現(xiàn)臨時(shí)斷電， PLC 也能在復(fù)電后從斷點(diǎn)銜接并繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)的控制過(guò)程。如 PLC 程序應(yīng)能對(duì)各種非法操作予以拒絕且不留下痕跡，只接受已定義了的合法操作，實(shí)現(xiàn)的方法是通過(guò)PLC 內(nèi)部器件的記憶功能和程序連鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種程序就不太可靠或者說(shuō)穩(wěn)定性不太好，即它不是一個(gè)好的 PLC 程序?？煽啃苑从沉?PLC 在不同工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性，這也是對(duì)程序設(shè)計(jì)的基本要求?？傊?,程序的正確性是可編切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 28 程控制器設(shè)計(jì)最基本的要求。 準(zhǔn)確使用指令 ,合理使用內(nèi)部器件是保證所編 PLC程序正確性的一個(gè)重要因素。定時(shí)器、計(jì)數(shù)器前面的號(hào) (隨機(jī)型而異 )有的 PLC 小于是 15 號(hào)的可中 斷計(jì)時(shí) ,可用于精確計(jì)時(shí)。如有的器件有掉電保護(hù)功能 ,而有的器件沒(méi)有這個(gè)功能。有的指令在子程序中和在主程序中執(zhí)行情況可能性不一樣，有的指令在中斷子程序中不能使用等等 ,這些細(xì)節(jié)要弄清楚 ,不弄清楚也很容易出錯(cuò)。值得注意的是 ,同一條指令 ,由于 PLC 的出廠批次不一樣 ,在個(gè)別情況下 ,一些細(xì)節(jié)可能不完全一樣。為了使程序邏輯正確實(shí)用 ,必須正確規(guī)范地使用各種指令 ,正確合理地使用各類內(nèi)部器件 ,一些程序出錯(cuò)大多與這兩個(gè)方面有關(guān)。一個(gè)程序必須經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn) ,以證明其 運(yùn)行時(shí)的 正確性 ,這是對(duì)可編程控制器程序的最基本要求。 對(duì)已編好的可編程控制程序，評(píng)價(jià)其好壞有一定的困難。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是 PLC 程序設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。編制好的程序可通過(guò)相關(guān)軟件將其轉(zhuǎn)換并傳送到 PLC中。 PLC 可通過(guò)上位連接單元或通信接口等與個(gè)人計(jì)算 機(jī)進(jìn)行連接和通信 ,并應(yīng)用個(gè)人計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)輔助編程軟件進(jìn)行聯(lián)機(jī)輔助編程。 圖解法與解析法不能截然分開(kāi)。它先把相應(yīng)的輸入、輸出信號(hào)的波形圖畫出 ,然后再依據(jù)時(shí)間順序用邏輯關(guān)系組合 ,就查容易地把電路設(shè)計(jì)出來(lái)。梯形法是目前 使用最多的一種編程手段。 梯形圖法是一種最基本的圖形編程方法。 圖解法是通過(guò)畫圖的方式實(shí)現(xiàn) PLC 的程序設(shè)計(jì)。然后 ,再根據(jù)求解的結(jié)果 ,轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的用戶程序 ,如梯形圖或助記語(yǔ)言程序。 可編程控制器是邏輯控制 ,實(shí)際上是邏輯問(wèn)題的綜合 。 “參考程序 ”一般為與自己系統(tǒng)的控制性能相似的一個(gè)或若干個(gè)成功的程序 ,也可以是一些具體典型功能的標(biāo)準(zhǔn)程序。 所謂經(jīng)驗(yàn)編程法就是利用自己 和 別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編程。 PLC 編程也一樣 ,多編程可使已有的經(jīng)驗(yàn) “升華 ”,進(jìn)而能夠進(jìn)行創(chuàng)造性的編程。 切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 23 圖 系統(tǒng) I/O 點(diǎn)分配示意圖 原電路所用器件 名 稱 型 號(hào) 符 號(hào) 數(shù) 量 注 釋 斷路器 DZ4769/25 e1 1 3P 斷路器 DZ4760/15A e2 1 3P 斷路器 DZ4760/29A e3 1 3P 斷路器 DZ4760/5A e4 1 2P 斷路器 DZ4760/3A e5 1 2P 接觸器 CJX116/22 C1 1 AC220V 接觸器 NC11210 C2C3 2 AC220V 接觸器 CJX12/22 C4C5 2 AC220V 中間繼電器 JZC144 Z1 2 AC220V 電磁繼電器 JQX10/220V Z2Z4Z5 Z6 4 11 腳 電磁繼電器 JQX10/220V Z3Z7 2 8 腳 電磁繼電器 JQX10/24V Z8Z9k1k3 5 11 腳 按鈕 NP2BA42 TA 1 按鈕 NP2BA31 QA 1 按鈕 NP2BA21 QA1QA3 3 按鈕 NP2BA25 XZ 1 切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 24 控制變壓器 BK25VA B 1 整流橋塊 D 1 10A/100V 半導(dǎo)體信號(hào)燈 AD1122 XH 1 紅 光電開(kāi)關(guān) E1D10B3 E1E3 3 輔助觸頭 F413 C2C3 2 制動(dòng)器 T JZ200 BZ 1 線圈 Mzd1200 BZ 1 AC380V 時(shí)間繼電器 JSS26/220V SJ1 1 AC220V 時(shí)間繼電器 ST3PA/24V SJ2SJ3 2 DC24V 配電箱 800*600*250 1 原來(lái)號(hào) 由 PLC 代替號(hào) Z M100 Z1 M101 Z2 M102 Z3 M103 Z4 M104 Z5 M105 Z6 M106 Z7 M107 K1 M108 K2 M109 K3 M110 SJ1 T450 SJ2 T451 SJ3 T452 切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 25 5 設(shè)備布置圖及程序說(shuō)明 設(shè)備布置圖 圖 設(shè)備布置圖 圖 設(shè)備接線圖 切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 26 程序設(shè)計(jì)要求及程序說(shuō)明 編程方法及編程規(guī)則 在對(duì) PLC 進(jìn)行編程的實(shí)際過(guò)程中大體可歸納出四種編程方法：經(jīng)驗(yàn)編程法、解析編程法、圖解編程法及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法。 該 PLC 是日本三電器工司生產(chǎn)的。由調(diào)速器和電位器 W1 投入來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)?shù)盾囯x開(kāi)紙板，運(yùn)動(dòng)到光電管側(cè)端后 ,由光電管發(fā)出切割完畢信號(hào) ,刀車電機(jī)與切刀電機(jī)均斷電停機(jī)。 （ 2） 當(dāng)紙板切割機(jī)導(dǎo)輥從造紙機(jī)上接到紙板傳到預(yù)想的位置時(shí)，由光電管 E1向時(shí)間繼電器 SJ2 發(fā)出信號(hào) ,經(jīng)過(guò)中間繼電器 K1,控制繼電器 Z3,Z8 及 電位器 W1 同時(shí)發(fā)出零速度信號(hào)，導(dǎo)輥停止導(dǎo)紙。由電位器 W1 設(shè)定。主傳動(dòng)電機(jī)是 YCT4 型三相交流電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)。刀車再由另一側(cè)向原方向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行下一次切割過(guò)程，如此反復(fù)。 ③ 導(dǎo)輥向接紙傳送切割完畢的紙板。 切紙機(jī) 的加工工藝過(guò)程 紙張切割機(jī)的加工 工藝如下： ① 啟動(dòng)設(shè)備，切割機(jī)導(dǎo)輥從造紙機(jī)上接到紙板傳到預(yù)想位置。 ③ 印刷板表面涂一層保護(hù)層 ,如松香水等。如果周圍環(huán)境空氣不清潔，可采取下面一定相應(yīng)措施： ① 將控制盤、柜采用密封型結(jié)構(gòu)。 ③ 緊靠主控制器或 I/O 模塊印刷板、連接器等可能產(chǎn)生松動(dòng)的部件或器件，連接線也要固定牢靠。同時(shí)也把控制盤、柜設(shè)置在遠(yuǎn)離震源的地方。在有振動(dòng)和沖擊時(shí)，應(yīng)弄清振動(dòng)源是什么，以便采取相應(yīng)的防振措施。 ④ 在濕度低，即干燥的場(chǎng)合進(jìn)行檢修時(shí)，人體應(yīng)盡量不接觸模塊，以防感應(yīng)電損壞器件。 ② 把外部干燥的空氣引入控制盤、柜內(nèi)。 ③ 驟變化的場(chǎng)合，不要打開(kāi)控制盤、柜的門，以防冷空氣進(jìn)入。設(shè)置加熱時(shí)要選擇適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅?，以便能在高溫自?dòng)切斷加熱電源，低溫時(shí)自動(dòng)接通電源。一般化情況下， PLC切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 21 主控制器與電源模塊分別安裝在框架的兩端。 Iv 安裝時(shí)要把發(fā)熱休，如電阻器或電磁接觸器等遠(yuǎn)離主控制器，或者把主控制器安裝在發(fā)熱體的下面。 ③ PLC 主控制器的安裝應(yīng)考慮良好的通風(fēng)和散熱，主控制器的上下左右都要留有不小于 50mm 的距離，各 I/O 框架之間應(yīng)有足夠的空間，用于通風(fēng)、散熱和信號(hào)的進(jìn)出。 ② 控制系統(tǒng)置于有空調(diào)的控制室內(nèi)，降低工作環(huán)境溫度。 ① 控制盤、柜內(nèi)設(shè)置風(fēng)扇或冷風(fēng)機(jī)，通過(guò)濾波器一起把自然風(fēng)引入盤、柜內(nèi)。下面是幾種常用、可行的有效措施。導(dǎo)電煤炭煤田粉末、腐蝕性氣體 、水分，油分、油霧、有機(jī)溶劑和鹽分等，否則會(huì)引起下列不良現(xiàn)象：塵?？梢鸾佑|部分的接觸不良，或使濾波器的網(wǎng)眼堵住，使盤內(nèi)溫度上升；導(dǎo)電性粉末可引起誤動(dòng)作，絕緣性能變差和短路等；油和油霧可能會(huì)引起接觸不良和腐蝕塑料；腐蝕性氣體和鹽分可能引起印刷電路板的底部或引線腐蝕，造成繼電路或開(kāi)頭的可動(dòng)部件接觸不良。超過(guò)這個(gè)極限時(shí) ,可能會(huì)引發(fā)電磁閥或斷路器誤動(dòng)作、機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)、電氣部件疲勞損壞以及連接器的接觸不良等后果?？刂?器不運(yùn)行時(shí)，溫度、濕度的急劇變化，會(huì)引起結(jié)露，結(jié)露后會(huì)使絕緣電阻大大降低，容易引發(fā)高壓的泄露，使金屬表面生銹，從而導(dǎo)致絕緣惡化，特別是交流會(huì) 20V， 110V 的 I/O 模塊，由于絕緣的惡化，可能產(chǎn)生預(yù)料不到的事故。別是溫度的急劇變化（高低溫沖擊），由于電子器件熱脹冷縮，更容易引起電子器件的惡化和溫度特性變壞。溫度高時(shí)容易產(chǎn)生下列問(wèn)題： IC 晶體管等到半導(dǎo)體器件性能惡化，故障率增加和壽命降低：模擬回路的漂移變大，精度降低等。 一般 PLC 及外部電路（ I/O 模塊、輔助電源等）都能在下列工作條件下可靠地工作： 濕度：相對(duì)濕度為 5%—95%（無(wú)凝結(jié)霜）： 震動(dòng)和沖擊：滿足國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)： 電源： 220V 交流，允許變化上下 15%頻率 47~53HZ，瞬間停電保持為 10ms； 周圍空氣：周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體。但是，每種 PLC 都有自己的工作環(huán)境技術(shù)條件，用戶在選用時(shí)，特別在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)環(huán)境條件要給予充分的考慮。晶體管輸出電路負(fù)載切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 19 能力?。üぷ麟娏鲀H為 ），但響應(yīng)速度快，其延遲一般為 . 除了上面介紹的這幾個(gè)主要單元以外， PLC 上還配有各種與外圍設(shè)備連接用的并行、串行接口，通常用插座引出到外 殼上，可通過(guò)電纜或通過(guò)底板方便的配接編程器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、觸摸屏、顯示器以及 A/D， D/A，高速計(jì)數(shù)等模塊。晶體管輸出電路負(fù)載能力較大（工作電流僅 1A 左右），其響應(yīng)速度較快，延遲一般為導(dǎo)通 12ms，關(guān)斷810ms。繼電器輸出電路抗干擾 能力強(qiáng)，負(fù)載能力大（工作電流可達(dá) 25A），但信號(hào)響應(yīng)速度較慢，其延遲一般為 810ms 。 PLC 一般采用繼電器輸出 ,部分 PLC 采用晶閘管輸出。 CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線將要輸出的信號(hào)放到輸出儲(chǔ)存器中，并通過(guò)光電耦合器隔離后輸出。 (2)輸出接口電路 PLC 的輸出接口電路是一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成。 ② 微電腦輸入接口電路：它一般是數(shù)據(jù)輸入存儲(chǔ)器、選通電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路構(gòu)成，這些電路集成在一個(gè)芯片上。 ① 光電耦合電路：采用光電偶合電路和現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)相連的目的是防止現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電干擾進(jìn)入 PLC，也防止傳導(dǎo)性干擾，從而起到對(duì)電信號(hào)的隔離作用。輸出接口電路將中央處理器送出的弱電控制信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、電機(jī)等被控執(zhí)行元件。 這是 PLC 與被控設(shè)備相連接的接口電路。 切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 18 電源部件將交流轉(zhuǎn)換成供 PLC 的中央處理器、存儲(chǔ)器等電路工作需要的直流電源，使 PLC 能正常工作。 RAM 通常和鋰電池配合使用，這樣在斷電時(shí)可起到對(duì)用戶程序的保存作用。內(nèi)部監(jiān)控、管理程序也要使用部分存儲(chǔ)單元存放系數(shù)數(shù)據(jù)。而邏輯變量則指在輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、保持繼電器、定時(shí)器、移位電器等。 RAM 中一般存入用戶程序、邏輯變量、中間結(jié)果、最終運(yùn)算結(jié)果及供內(nèi)部監(jiān)控、管理程序使用的系數(shù)數(shù)據(jù)等內(nèi)容。 (2)隨機(jī)儲(chǔ)存器 RAM RAM 是可讀寫儲(chǔ)存器。例如用編程器選擇了程序工作方式，則監(jiān)控程序就調(diào)入 “鍵盤輸入處理程序 ”，將用戶輸入的程序送到 RAM 中；若用編程選擇運(yùn)行工作方式，則監(jiān)控程序?qū)?dòng)用戶程序。系統(tǒng)主要包括檢查程序、編譯程序和監(jiān)控程序。在 PLC 中主要使用兩種類型的儲(chǔ)存器，即 ROM 和 RAM 儲(chǔ)存器，部分 PLC 也使用 EEPROM和 EPROM 儲(chǔ)存器。用戶程序存儲(chǔ)用來(lái)存放由編輯器或計(jì)算機(jī)輸入的用戶程序。 存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，用來(lái)存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯程切紙術(shù)畢業(yè)論文 張健 17 序、邏輯變量和其他一些信息。此時(shí)，PLC 即可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控，也可通過(guò)編程和計(jì)算機(jī)修改程序或改變程序。如西門子的 PLC 編程軟件 STEP5，即是通過(guò)組織塊來(lái)實(shí)現(xiàn)分段程序的連接，通過(guò)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 CPU 則根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)上訴功能。 CPU 通過(guò)系統(tǒng)程序?qū)τ脩舫绦蜻M(jìn)行編輯或計(jì)算機(jī) 來(lái)實(shí)現(xiàn)上訴過(guò)程。 ② 接受程序： PLC 的系統(tǒng)程序由廠家提供并固化在 CPU 內(nèi)部存儲(chǔ)器 ROM 中，它除了能編譯、運(yùn)行用戶程序以外，還對(duì) PLC 進(jìn)行上電初始化、 I/O 刷新及公共處理。若 PLC 設(shè)置在中斷主程序轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷服務(wù)程序。 PLC 運(yùn)行時(shí)首先 CPU 從地址總線上給出存儲(chǔ)地址，從控制總線上給出存儲(chǔ)地址，從控制總線上給出讀命令，從數(shù)據(jù)總線