【正文】 器加 1 來計算我們一天的工作量時，一個簡單的計數(shù)器能解決問題，當然它們也能夠在掉電的情況下保持數(shù)據(jù)，促使數(shù)據(jù)不丟失，這也是我 們所渴望的。急停按 鈕連接 PLC 內(nèi)部 CPU 的內(nèi)部 I/O 接口上，當按鈕給 CPU 一個外部觸發(fā)信號時， CPU 對 I/O 進行再次檢測，當確認有外部觸發(fā)信號可編程邏輯控制器（ PLC ） 13 時， CPU 保護現(xiàn)場并將程序計數(shù)器自動轉(zhuǎn)到相應(yīng)的外部 I/O 中斷程序中去，當外部中斷程序處理完畢，程序計數(shù)器返回到主程序繼續(xù)工作。這樣講也許你并不能完全理解中斷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作順序，我們做一個小小的例子來說明 . 每一個設(shè)備總是不會忘記有一個按鈕，它也是在我們遇到緊急情況時使用的，那就是急停按鈕。當然中斷的級別根據(jù)各種 PLC 內(nèi)部 CPU 的資源有關(guān)，同時也跟堆棧的容量大小也有關(guān)系。 中斷并不是只有一個，有時會同時存在幾個中斷，中斷具有優(yōu)先的級別， 它 們會根據(jù)人的要求去執(zhí)行更高級別的中斷。它的特點在于我們在設(shè)備的操作過程中可能會遇到緊急的突發(fā)事件，我們要立刻的停下手上的工作，去處理更重要的事情，這種情況是我們經(jīng)常所遇到的， PLC 在去執(zhí)行緊急的任務(wù)時，總會先保存目前的狀態(tài)，比如程序的地址， CPU 的累加器數(shù)據(jù)等，就像我們?nèi)ラ_門時要記下我們看的書在第幾頁了或者干脆作個記號，因為我們待會還要繼續(xù)接著看后面的書。 很多的情況下我們總喜歡采用串并轉(zhuǎn)換芯片來進 行傳輸，這種情況下不需要我們進行過于復(fù)雜的寄存器設(shè)置了，而直接通過數(shù)據(jù)傳送指令進行數(shù)據(jù)交流，但在通信中并不是一個十分可行的辦法，因為在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候?qū)Ψ降?PLC必須一直等待你的數(shù)據(jù)輸出，它不能去做其 它 的工作。串口速度比較慢，但只要兩條或者三條口線就能解決問題，并能借用電話線來進行遠程控制。 信息的傳送口線有串口和并口之分：通常的 PLC 是 8 位機，當然也有 16 位機。在一些專用的設(shè)備中應(yīng)用的越來越廣泛，像專用的醫(yī)療設(shè)備、數(shù)字信號設(shè)備等，在比較單一數(shù)據(jù)的傳輸中，它的效果非常的好。 信息輸送的過程也有同步和異步之分：同步的意義在于發(fā)送數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)線和時鐘線是同步的，也就是數(shù)據(jù)信號和時鐘信號同時由 CPU 進行發(fā)送，這需要彼此都要專門的時鐘信號來進行傳送和接送，并且是強制性的，這種方法的特點在于它的速度極快、但相應(yīng)占用 CPU 的工作時間也相對的要長、同時技術(shù)難度也非常的大。單工位的意義也就是說兩者之間，一個只能發(fā)送，而一個只能接收，比如一個特務(wù) 它 只能接收上司的指示，而無法給上司回復(fù)；半雙工位也就是兩個能都能 發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，但不能同時發(fā)送和接受，比如你打電話時是不能接電話 ,對方也一樣；而全雙工位是兩者之間都能發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，并可同時發(fā)送和接受。如果表中的數(shù)據(jù)是一個一般設(shè)置的數(shù)據(jù)的話，那只是一般的數(shù)據(jù)傳送，比如今天的油價上升了，我要把油價的價格傳送到所有的輸油機上，那就是數(shù)據(jù)的共享；而當表中的數(shù)據(jù)是一段控制 PLC 的指令程序，那就很有難度了，比如你要控制一臺機器人來按你想象的動作工作，你會給它編制一段程序并以數(shù)據(jù)的形式發(fā)送過去。 PLC 之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換采用 RS232 接口來傳送數(shù)據(jù)，而 RS232 接口只能保證 10 米的傳輸距離，如果在 1000米的距離內(nèi)我們可以通過 RS485 來進行通信，更長的距離只能通過 MODEL 來進行傳輸。這樣通過信息共享來使 得兩者之間鏈接起來，形成一個共體，從而使的兩者間的配合更加的緊密，在彼此間達到映影相揮的效果。 在很多場合，單靠單機的控制是無法保證設(shè)備的順暢運行，而通過設(shè)備與設(shè)備的信可編程邏輯控制器（ PLC ） 11 息交流達到我們想要的效果。 HMI 的廠商目前也越來越多，功能也越來越強，價格也越來越低，使用的面越來越廣。 HMI 控制不僅僅是減少了控制按鈕，增加控制的靈 活性，更主要的它是可順序性的，而且在能夠改變數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出反饋，在溫度控制曲線的模擬也能直觀的顯示出來。 以 上僅僅是 PLC 的優(yōu)點之一，這也是人們比較容易理解的一部分，在很多的設(shè)備中，人們已不再希望看到太多的控制按鈕，它們不但容易損壞而且極易產(chǎn)生人為的失誤，小的并不是主要的失誤也許你還能夠接受；但過大的甚至是致命的失誤是我們無法容忍的。 PLC 的抗干擾是極其優(yōu)秀的，我們根本不用去關(guān)心它的使用壽命和工作場合的惡劣，這些所有的問題已不再成為我們失敗的主題，而留給我們的是關(guān)心如何來利用 PLC 的內(nèi)部資源為我們加強設(shè)備的控制能力，使我們的設(shè)備更加的柔性。 PLC 的最大特點在于：電氣工程師已不再電氣的硬件上花費太多的心計，只要將按鈕開關(guān)或感應(yīng)器的輸入點連接到 PLC 的輸入點上就能解決問題，通過輸出點連接接觸器或繼 電器來控制大功率的啟動設(shè)備，而小功率的輸出設(shè)備直接連接就可以。 12. 可編程控制器技術(shù)討論與未來發(fā)展 隨著時代的發(fā)展 ,當今的技術(shù)也日趨完善、競爭愈演愈烈 。前一層的 A 將對 Y沒有影響。 ?通常輸出 Y 被重復(fù)兩次。自我檢測則幫助檢查出這些錯誤，并且安全地關(guān)閉系統(tǒng)。 ?這能幫助檢測硬件和軟件錯誤。 (雖然，一些較新型 PLC 能夠 達到 )它 們也沒有屏幕聲音之類的輸出設(shè)備， .取而代之， 它 們有電壓 ,電流這樣的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。 ?主要的區(qū)別包括輸入設(shè)備輸出設(shè)備和應(yīng)用。 ?盡管程序是空的， PLC 系統(tǒng)仍需掃描輸入和輸出，做自我檢測。 10．實際問題 ?一個 PLC 系統(tǒng)通常包括 RAM， ROM， EPROM 和 /或電池嗎？ ?PLC 的指示燈用于什么？ ?為什么一個 PLC 系統(tǒng)每秒鐘只能掃描梯形圖幾次？ ?如果一個 PLC 系統(tǒng)的掃描時間比輸入脈沖長，會發(fā)生什么 ?為什么？ ?一個 PLC 系統(tǒng)與一部臺式計算機的不同是什么？ ?為什么 PLC 系統(tǒng)每次掃描要做自我檢查？ ?PLC 檢測時間會比簡單程序所需時間長嗎？ ?下面的梯形邏輯有什么錯誤？如果它被用會發(fā)生什么？ ?當一個 PLC 系統(tǒng)已經(jīng)被啟動時，表明啟動的存儲器地址是什么？ 可編程邏輯控制器（ PLC ） 9 11．實際問題解答 ?每個 PLC 系統(tǒng)包括 RAM 和 ROM，但是 它 們也包括 EPROM 或電池。 ?當邏輯圖被掃描時，輸入的變化沒有被發(fā)現(xiàn) ,輸出也沒有被修正。 9．概要 ?PLC 系統(tǒng)和計算機與輸入設(shè)備，輸出設(shè)備 ,存儲器等很相似 ?？删幊踢壿嬁刂破鳎?PLC ） 8 安裝了軟件就能用個人計算機解決梯形圖邏輯 .從傳感器中讀取輸入，修改輸出送到激勵。存儲器的價錢一直在下降，新類型正變得可被利用，這些變化將繼續(xù)對 PLC 系統(tǒng)發(fā)生影響。這種方法非?？煽浚遣脸途幊碳夹g(shù)都是很消耗時間的。 EPROM 在 PLC 外部編程，然后被放入 PLC。這種方法現(xiàn)在仍被使用，但變得不那么受歡迎。當有電時， RAM的內(nèi)容被保存，但是問題在于當供給存儲器的電源失去時會發(fā)生什么。它能被編程并且用電壓擦除，因此它正變得比 EPROM 更加普遍。 EPROM（可擦除可編程只讀存儲器） — 這是一種像 ROM 一樣可編程的存儲器，但是它能用紫外線光擦除并且可以重新編程。 ROM（只讀存儲器） — 這種存儲器是永久性的不可擦除的。 可編程邏輯控制器（ PLC ） 7 圖 6 核驗 PLC 第一次掃描的程序 7．存儲器類型 有幾種基本的現(xiàn)在經(jīng)常使用的計算機存儲器類型： RAM（ 隨機存儲器） — 這種存儲器速度很快，但是當沒電時，它的內(nèi)容將被丟失。因此燈將在PLC 被啟動之后變亮，但在‘ clear’被啟動之后，它將關(guān)閉并且保持在關(guān)閉狀態(tài)。這種情況下， PLC— 5 的‘ first scan’的地址是‘ S2： 1/14’。如圖 6 所示。 PLC 的狀態(tài)也能被梯形邏輯圖檢測。一個 PLC 系統(tǒng)幾乎沒有一個啟動關(guān)閉開關(guān)或復(fù)位開關(guān)在前面。一定數(shù)量的按鈕也將提供給 PLC 的硬件。 錯誤顯示 — 當 PLC 有大的硬件或軟件錯誤時，這將有顯示。通常指示燈表明： 電源 啟動 — 只要 PLC 帶電，它將被啟動。 可編程邏輯控制器（ PLC ） 6 6． PLC 狀態(tài)顯示 在一個 PLC 中，缺少鍵盤和其 它 的輸入輸出設(shè)備是非常值得注意的。因此，在第二行的基礎(chǔ)上，輸出掃描將修正實際輸出值。因此，直到梯形圖的第二行被掃描時 X 值才能與 A 相等。如圖 5 所示，梯形圖第一行將檢測輸入并把輸出 X 置1，得到相同的值。 圖 4 梯形圖邏輯執(zhí)行順序 解決梯形邏輯程序時，邏輯掃描順序會變得非常重要。在底層，它將先解釋高層輸出，然后輸出它下面的分支。如圖 4 所示，梯形圖將按從左到右，從上到下的順序被解釋。在繼電器邏輯圖中，程序的每個元件將盡可能快地開關(guān)。而且，如果隨著每塊的變化，輸出模塊也變化，在掃描 結(jié)束時 PLC 的運行速度將大大減慢。當梯形圖被掃描時，它將用存儲器中的值，并不是實際的輸入輸出值。 4．輸入輸出掃描 可編程邏輯控制器（ PLC ） 5 當輸入值被掃描到 PLC 時，自然輸入值被復(fù)制到存儲器。這個邊境效應(yīng)是如果在一段持續(xù)時間內(nèi)如果一個輸入變化太短，它可能在輸入掃描之間會減少或者丟失。輸入掃描是輸入值的快照，并且解決邏輯關(guān)系。 輸出掃描 — 輸出表格從存儲器復(fù)制到輸出芯片，這些芯片然后驅(qū)動輸出儀器。（例如：意外停止）有一些特殊的 PLC 功能，能直接讀取輸入值，避免了輸入表格。 — 這會表明梯形圖沒有被正常掃描。 PLC 此時將從自我檢測開始重新啟動這個過程，這個過程很明顯地每秒鐘重復(fù) 10 到 100 次，正如圖 3 所示 自我檢測 — 檢測是否所有的卡沒有錯誤，把時間繼電器復(fù)零等。在解決梯形圖期間，輸出值只在臨時存儲器中被改變。如果沒有錯誤，它會把所有輸入和輸入值復(fù)制到存儲器，這叫輸入掃描。 3．運行順序 所有的 PLC 系統(tǒng)有每秒鐘重復(fù)多次的四種基本運行階段。 用普通個人計算機可以運行 PLC，雖然則并不被提倡做。 輸出設(shè)備 — 監(jiān)控器就像指示燈。 計 算 機 — 686CPU 就像一個 PLC 的 CPU 模塊。當與應(yīng)用程序完全結(jié)合起來時，類似之處變成： 輸入設(shè)備 — 鍵盤與接近開關(guān)相類比。如果我們把個人計算機看作一個控制器，它通過在屏幕上輸出激勵和輸入來自鼠標和鍵盤的響應(yīng)來控制用戶。 CPU 通過其 它 回路輸出數(shù)據(jù)。（注意：大多數(shù)設(shè)計圖表都是左邊輸入，右邊輸出的。）這個圖表可以像圖 2 那樣能被重新擬訂來闡明輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的作用。輸出被送到屏幕。正如圖 1 所示的計算機組成。隨著功能的復(fù)雜化，復(fù)雜的 VonNeaman型 PLC 就必須被采用。 PLC 能源設(shè)備和運行環(huán)境也是非常重要的。 BASIC 語言是用于處理數(shù)據(jù)的連續(xù)的數(shù)字采集和接口運行的高級語言。 C 語言是一種高級編程語言，適用于處理最復(fù)雜的計算，連續(xù)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)。梯形圖編程是設(shè)計成繼電器邏輯程序的圖表表示法。它用在相對比較簡單的邏輯指令。 ST 是一種文本語言，用于復(fù)雜的數(shù)學(xué)過程和計算，不太適用于圖表語言。 LD 是適用于離散控制和可編程邏輯控制器（ PLC ） 2 互鎖邏輯的圖表語言。 FBD 用一種大的運行庫，以圖表形式建立了一些復(fù)雜的過程。這便允許了多賣主兼容性和多種語言編程。這些語言包括 IEC611313，順序執(zhí)行表（ SFC），動作方塊圖（ FBD），梯形圖（ LD），結(jié)構(gòu)文本（ ST），指令序列（ IL），繼電器梯形圖（ RIL），流程圖， C 語言和 Basic 語言。 用于可編程邏輯控制器的輸入設(shè)備包括 DC， AC，中間繼電器，熱電偶， RTD，頻率或脈沖，晶體管和中斷信號輸入；輸出設(shè)備包括 DC， AC，繼電器，中間繼 電器，頻率或脈沖，晶體管，三端雙向可控硅開關(guān)元件； PLC 的編程設(shè)備包括控制面板，手柄和計算機。數(shù)據(jù)存儲是存儲數(shù)據(jù)的能力。掃描時間是 PLC 需要的用來檢測輸入輸出模塊的時間。最大數(shù)量的通道是在一個擴展系統(tǒng)中輸入和輸出通道的最大總數(shù)量。 PLC 可以指定這些值的任何可能的組合。 可編程邏輯控制器 I/O 通道規(guī)則包括所有的輸入觸點和輸出觸點，擴展能力和最大數(shù)量的通道。自從三十多年前將 PLC 引進以來， PLC已經(jīng)在廣泛的工業(yè)領(lǐng)域中成為幾十萬控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)?？删幊踢壿嬁刂破鳎?PLC ） 1 可編程邏輯控制器（ PLC ） 1． PLC 介紹 眾所周知，科技世界里只有一個永恒真理，那就是變化。這在可編程邏輯控制器（ PLC）及其各種應(yīng)用的發(fā)展過程中尤為明顯。 從本質(zhì)上講， PLC 是一種用高度專業(yè)化語言編程的工業(yè)計算機，并繼續(xù)受益于計算機和信息技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)進步，它的最突出之處是小型化和通信功能。觸點數(shù)量是輸入點和輸出點 的總和。擴展單元可以被堆?；蚧ハ噙B接來增加總的控制能力。 PLC 系統(tǒng)規(guī)則包括掃描時間，指令數(shù)量，數(shù)據(jù)存儲和程序存儲。指令是用于PLC 軟件（例如數(shù)學(xué)運算）的標準操作。程序存儲是控制軟件的能力。 可編程邏輯控制器用各種軟件編程語言來控制。 IEC611313 編程環(huán)境能支持五種語言，用國際標準加以規(guī)范，分別為 SFC， FBD， LD， ST 和 IL。 SFC 是一種圖表語言，它提供了編程順序的配合， 就能支持順序選擇和并列