【正文】 第 16 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 下，力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。因此，合理選擇 PLC，對(duì)于提高 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指示有著重要意義。近年來(lái)，從美國(guó)、日本、德國(guó)等引進(jìn)的 PLC 產(chǎn)品和國(guó)內(nèi)廠家組裝或自行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，已有幾十個(gè)系列、上百種型號(hào)。 (8)整理技術(shù)文件 包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、電器安裝圖、電器元件明細(xì)表及使用說(shuō)明書(shū)等。 全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。若不符合要求，則對(duì)硬件和程序作調(diào)整。利用編程器的監(jiān)控功能，采用分段調(diào)試的方法進(jìn)行。 （ 7） 聯(lián)機(jī)調(diào)試 聯(lián)機(jī)調(diào)試是指將模擬調(diào)試通過(guò)的程序進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。調(diào)試過(guò)程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。（可結(jié)合第 2 部進(jìn)行）。 （ 3） 選擇 PLC 包括 PLC的機(jī)型 、容量、 I/O 模塊、電源的選擇。 （ 2） 確定輸入 /輸出設(shè)備 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的輸山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 入設(shè)備（按鈕、位置開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等）和輸出設(shè)備（接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈等）。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 （ 1）擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件 技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的形式來(lái)確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù)； （ 2）選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)； （ 3）選定 PLC 的型號(hào)； （ 4）編制 PLC 的輸入 /輸出分配表或繪制輸入 /輸出端子接線 ； （ 5）根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求編寫軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)，然后再用相應(yīng)的編程語(yǔ)言（常用梯形圖）進(jìn)行程序設(shè) 計(jì)； （ 6）了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué)，重視人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)人與機(jī)器之間的友善關(guān)系； （ 7）設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件； （ 8）編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū) 。 (3)保證控制系統(tǒng)安全可靠。因此，在設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： (1)充分發(fā)揮 PLC的功能，最大限度的滿足被控對(duì)象的控制要求。不同廠家生產(chǎn)的 PLC，其梯形圖、指令語(yǔ)句表間都有差異，使用的符號(hào)也不盡相同，配置的功能也各有千秋，但其基本原理和方法是相同或類似的。在功能上除可以完成邏輯運(yùn)算功能外，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理、上位機(jī)通信等功能。有的 PLC 采取 BASIC 語(yǔ)言，有的 PLC 采用類似于 PASCAL 的專用語(yǔ)言。 例如圖 邏輯功能示意圖。一般用一個(gè) 運(yùn)算框圖表示一種可能。標(biāo)識(shí)符表示操作數(shù) 的類別，例如表明是否是輸入繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等， 如圖 語(yǔ)句表。操作碼用助記符表示，用來(lái)說(shuō)明要執(zhí)行的功能，告訴 CPU 該進(jìn)行什么操作，例如邏輯運(yùn)算的與、或、非；算術(shù)運(yùn)算的加、減、乘、除；時(shí)間或條件控制中的計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能。每個(gè)操作功能由一條或幾條語(yǔ)句來(lái)執(zhí) 行。 指令語(yǔ)句表是由若干條語(yǔ)句組成的程序。 指令語(yǔ)句表語(yǔ)言是一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言相類似的助記符編程方式，用一系列操作指令組成的語(yǔ)句表將控制流程描述出來(lái)，并通過(guò)編程器送到PLC 中去。子步中可以包含更詳細(xì)的子步。功能圖表中包含了 、 、 四個(gè)子步。 所為子步的結(jié)構(gòu)是指在功能標(biāo)圖中，某一步包含著一系列子步和轉(zhuǎn)換。 圖 選擇序列的合并 （ 3）并列序列結(jié)構(gòu) 并列序列也有 開(kāi)始和結(jié)束之分，并列序列的開(kāi)始也稱分支，并列序列的結(jié)束也稱合并。各 分支也都有各自的轉(zhuǎn)換條件 ， 轉(zhuǎn)換條件只能表在水平線之上。選擇序列的分支是指一個(gè)前級(jí)步后面緊挨著若干個(gè)后續(xù)步可供選擇，各分支都 有各自的轉(zhuǎn)換條件，分支中表示轉(zhuǎn)換的短線只能表在水平線下。 山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 （ 2）選擇序列結(jié)構(gòu) 選擇序列有開(kāi)始和結(jié)束之分。 （ 1）單序列結(jié)構(gòu) 功能表土的單序列結(jié)構(gòu)形式最為簡(jiǎn)單，它有一系列按順序排列、相繼激活的步組成。 當(dāng)同時(shí)具備以上兩個(gè)條件時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)步 的轉(zhuǎn)換，即索要由有 向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的 后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)，而所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變 為不活動(dòng)。步與步之間不允許直接相連，必須有轉(zhuǎn)換隔開(kāi)，餓轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換之間也同樣不能相連，必須有步 隔開(kāi)，轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短劃線旁邊。步的活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)展是按有向連線規(guī)定的路線進(jìn)行，有向連線上無(wú)箭頭標(biāo)注時(shí)，其進(jìn)展方向是從上到下 ，從左到右。一般保持型的動(dòng)作在功能標(biāo)圖中應(yīng)該用文字或助記符標(biāo)注，而非保持型動(dòng)作不要標(biāo)注。 圖 多個(gè)動(dòng)作的畫(huà)法 當(dāng)步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行。動(dòng)作用矩形框中的文字或符號(hào)表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)步 的矩形框向連接。 圖 （ 1）步與動(dòng)作 前面已介紹過(guò)，用順序控制設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì) PLC程序時(shí)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)輸出狀態(tài)的變化，將系統(tǒng)的工作過(guò)程劃分為若干個(gè)狀態(tài)不變的階段，這些階段稱為“步”，步在功能表圖中用矩形 框表示， 框內(nèi)的數(shù)字該步的編號(hào)，編號(hào)時(shí)一 般用 PLC 內(nèi)部的軟繼電器來(lái)代 表各步，因此，經(jīng)常直接用相應(yīng)的內(nèi)部軟繼電器的編號(hào)作為步的編號(hào)， 當(dāng)系統(tǒng)正工作與某一步時(shí)，該步處于活動(dòng)狀態(tài)，稱為“活動(dòng)步”控制過(guò)程剛開(kāi)始階段的活動(dòng)步與系統(tǒng)初始狀態(tài)想對(duì)應(yīng)，稱為“初始步”，在功能圖表中初始步用雙線表示，每個(gè)功能表圖至少有一個(gè)初始步。我國(guó)于 1986 年也頒布了功能表圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ — 86）。它直接決定用戶設(shè)計(jì)的 PLC 程序的質(zhì)量。 功能表 圖 示設(shè)計(jì)順序控制程序的有力工具。它是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、工盟和特性的一種圖形。這種方法設(shè)計(jì)方法很容易被初學(xué)者接受，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很容易，并且大大縮短了設(shè)計(jì)周山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 期，提高了設(shè)計(jì)效率。 在工業(yè)控制領(lǐng)域中，順序控制的應(yīng)用很廣，尤其在機(jī)械行業(yè)，幾乎無(wú)例外的利用順序控制來(lái)實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)循環(huán)。 (8)可讀性仍不夠好。 （ 6）梯形圖 中， 除了輸入繼電器沒(méi)有線圈，只有觸點(diǎn)外，其與繼電器及優(yōu)先權(quán)，又有觸點(diǎn) 。有些 PLC 則將前面的輸出視為無(wú)效，只有最后一次輸出優(yōu)先；而有些PLC，在含有跳轉(zhuǎn)指令或步進(jìn)指令的梯形圖中循序雙線圈輸出。 如果在同一程序中，同一繼電器的線圈使用了兩次或多次，成為“雙線圈輸出” 。 梯形圖 中，“概念”電流只能從左到右流動(dòng)，層次改變只能先上后下。 （ 3）梯形圖是 PLC 形象化的編程手段，梯形圖兩端的母線并非實(shí)際電源的兩端。當(dāng)存儲(chǔ)器相應(yīng)位的狀態(tài)為“ 1”，表示該繼電器線圈得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合或動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)。 山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 注意：左母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)，而線圈于右 母線之間則不能有任何觸點(diǎn)。每個(gè)繼電器線圈為一個(gè)邏輯行，即一層階梯。 圖 梯形圖程序 實(shí) 例 梯形圖的每個(gè)梯級(jí)表示一個(gè)因果關(guān)系 ,事件發(fā)生的條件表示在梯形的左面 ,事件發(fā)生的結(jié)果表示在梯級(jí)的右面。 梯形圖程序的左右兩側(cè)有兩垂直的電力軌線，左側(cè)的電力軌線名義上為功率流從左向右沿著水平梯級(jí)通過(guò)各個(gè)觸點(diǎn)、功能、功能塊、線圈等提供能量，功率流的終點(diǎn)是右側(cè)的電力軌線。 梯形圖編程語(yǔ)言 梯形圖來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述 ，是 PLC 編程中被最廣泛使用的一種圖形化語(yǔ)言 ，因 其圖形結(jié)構(gòu)類似于登高用的梯子，故名梯形圖。 山東淄 博職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 26 頁(yè) 裝 訂 線 第三章 PLC 程序設(shè)計(jì)方法 PLC 在控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，外部硬件接線部分較為簡(jiǎn)單，對(duì)被控對(duì)象的控制作用，都體現(xiàn)在 PLC 的程序上。 它在控制性能、組機(jī)周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢(shì)是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。 ，功能不斷提高，編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化 有多種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語(yǔ)言表等編程語(yǔ)言，示有高檔的 PLC 指令系統(tǒng)； 6．容錯(cuò)技術(shù)； 采用熱備用或并行工作，多數(shù)表決的工作方式； 組 件的標(biāo)準(zhǔn)化。 ?。?單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了 PLC 向緊湊型發(fā)展，體積減小，價(jià)格降低，可靠性不斷提高。目前，世界上有 200 多個(gè)廠家生產(chǎn) PLC，著名的