【正文】 選擇，二者擇其一即可。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)行可以與用戶交流和接口運(yùn)行相結(jié)合。它在離散控制上與 FBD 是完全兼容的。 IL 是與組合編碼相似的低級(jí)語言。繼電器梯形圖或梯形圖是適用于可編程邏輯控制器的重要的編程語言。流程圖是一種圖表語言，用于在一個(gè)控制器或應(yīng)用軟件 中描述順序操作，它用于建立有標(biāo)準(zhǔn)組件的可循環(huán)使用的運(yùn)行庫。它典型地在 PC 機(jī)上運(yùn)行調(diào)試。 可編程邏輯控制器也規(guī)范了許多計(jì)算機(jī)接口設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)規(guī)則和特色。 2．指令 對(duì)于簡(jiǎn)單的編程，繼電器型 PLC 是有效的。一個(gè) VonNeaman 計(jì)算機(jī)一次只能執(zhí)行一個(gè)指令， 它 們是這樣運(yùn)行的， 盡管許多計(jì)算機(jī)看上去一次在做許多事情。 圖 1 簡(jiǎn)化個(gè)人計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)圖 輸入是通過鍵盤和鼠標(biāo)得到的。磁盤和存儲(chǔ)器用于輸入和輸出存儲(chǔ)（注意：這些箭頭的方向?qū)τ谠O(shè)計(jì)者是非常重要的，要注意表明信息是流向哪里的。 可編程邏輯控制器（ PLC ） 3 在這個(gè)圖表中數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備進(jìn)入左邊。）在進(jìn)入 CPU 之前，它穿過緩沖電路。存儲(chǔ)器和磁盤用語存儲(chǔ)要輸出的 數(shù)據(jù)。 PLC 也是一個(gè)控制過程的計(jì)算機(jī)。 輸入電路 — 連續(xù)輸入芯片就像一個(gè)直流 24V 的輸 入卡。 輸出電路 — 圖形卡就像一個(gè)三相開關(guān)輸出卡。 存 儲(chǔ) 器 — PLC 的存儲(chǔ)器與個(gè)人計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器相似。就 PLC 來說，輸入和輸出 設(shè)備設(shè)計(jì)得更加可靠，更加粗糙，更適合惡劣的制造環(huán)境。最初被第一次接通時(shí)，它可編程邏輯控制器（ PLC ） 4 會(huì)檢測(cè)它的硬件和軟件是否有錯(cuò)誤。只用 復(fù)制了輸入值的存儲(chǔ)器，梯形邏輯圖將被解決一個(gè)，這叫邏輯掃描。當(dāng)梯形圖掃描完成后，輸出將用存儲(chǔ)器中臨時(shí)值修正，這叫做輸出掃描。（如果在很小一段時(shí)間內(nèi)沒有復(fù)零，時(shí)間繼電器會(huì)引起錯(cuò)誤，關(guān)閉 PLC 系統(tǒng)。） 輸入掃描 — 從芯片上的輸入卡讀取輸入值，并把輸入值復(fù)制到 存儲(chǔ)器，這能使 PLC更快速地運(yùn)行，并且避免從程序開始到結(jié)束輸入變化。 邏輯處理 /掃描 — 基于存儲(chǔ)器的輸入表格，程序被一次執(zhí)行一步，同時(shí)輸出值也被修正，這是其它節(jié)的集中。 輸入輸出掃描經(jīng)常會(huì)令初學(xué)者感到迷惑，但是 它 們是很重要的。在一個(gè)梯形圖掃描期間，如果一個(gè)輸入在梯形圖的多個(gè)地方被用到，它就會(huì)起變化，潛在問題就可能發(fā)生，而輸入 掃描卻避免了這些問題。 當(dāng) PLC 最初被啟動(dòng)時(shí)，通常的輸出會(huì)被關(guān)閉，這不會(huì)影響輸入值。當(dāng)輸出值被掃描到 PLC 時(shí)，它 們將從存儲(chǔ)器復(fù)制到自然輸出設(shè)備。這樣做的主要原因是如果一個(gè)程序在多個(gè)地方用一個(gè)輸入值，那么輸入值的變化將使其邏輯關(guān)系無效。 5．邏輯掃描 梯形邏輯程序圖是模仿繼電器邏輯圖的。但是在一個(gè)程序中，元件只能按固定的順序一次檢測(cè)一個(gè)。在圖中，梯形邏輯掃描將從最高層開始。在第二層，沿著梯形邏輯圖移動(dòng)之前，將先解釋分支。梯形圖輸出作為輸入，考慮輸出應(yīng)用 時(shí)，它也變得非常重要。第二行將檢測(cè)輸入 B 并把輸出 X 置 1，得到相反的值。在邏輯掃描期間，輸出值只能在存儲(chǔ)器中被改變，只有當(dāng)梯形邏輯掃描完成時(shí)，實(shí)際的輸出才能被修正。并且梯形圖的第一行將無效。在 PLC 前端通常有一定數(shù)量的狀態(tài)指示燈。 程序運(yùn)行 — 這將指示是否程序正在運(yùn)行或是否沒有程序正在運(yùn)行。 這些燈通常用于調(diào)試。最普通的按鈕是一個(gè)運(yùn)行 /編程選擇開關(guān)，當(dāng)在保持狀態(tài)時(shí)，它將被調(diào)到編程；當(dāng)在生產(chǎn)狀態(tài)時(shí)，它將被調(diào)到運(yùn)行。這需要被設(shè)計(jì)到系統(tǒng)剩余部分。檢測(cè)程序是否第一次被執(zhí)行是非常普遍的。‘ first scan’輸入在 梯形圖被第一次掃描時(shí)，將是對(duì)的，而在其余的每次掃描時(shí)是錯(cuò)誤的。根據(jù)例子中的邏輯關(guān)系，第一次掃描將封上‘ light’，直到‘ clear’被啟動(dòng)?！?first scan ’模塊在‘ first pass’模塊中被提到。這是一種不穩(wěn)定存儲(chǔ)器，每個(gè) PLC 在運(yùn)行時(shí)，都用這種存儲(chǔ)器作為中央處理器 。它通常用于存放 PLC 的操作系統(tǒng)。 EEPROM（電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器） — 這種存儲(chǔ)器能像 ROM 一樣存放程序。 所有的 PLC 系統(tǒng)都用 RAM 做 CPU，用 ROM 存儲(chǔ) PLC 的基本操作系統(tǒng)。原先 PLC 賣主用帶有電池的 RAM，這樣如果不失電，存儲(chǔ)器的內(nèi)容就不會(huì)丟失。 EPROMS 也是 PLC 編程的比較好的選擇。當(dāng) PLC 被啟動(dòng)時(shí)，在 EPROM 上的梯形邏輯程序被下載 PLC 并且運(yùn)行。 EEPROM 存儲(chǔ)器是 PLC 的永久部分，程序能 EPROM 一樣被存放在 它 們中。 8．基于軟件的 PLC 系統(tǒng) 個(gè)人計(jì)算機(jī)持續(xù)下降的價(jià)格增加了 它 們?cè)诳刂葡到y(tǒng)中的應(yīng)用，包括 PLC 的替代品。這些對(duì)于維持是很重要的，因?yàn)?它 們不用遵守以前的計(jì)時(shí)模式 .例如，計(jì)算機(jī)正運(yùn)行一個(gè)游戲，就可能減慢或停止計(jì)算機(jī) .這個(gè)以及其它問題現(xiàn)在正被研究，好的解決方案不久就會(huì)出現(xiàn)。 ?PLC 系統(tǒng)不斷地執(zhí)行系統(tǒng)檢查，輸入掃描 ,邏輯掃描和輸出掃描這個(gè)循環(huán)。 ?PLC 系統(tǒng)用 RAM，有時(shí)用 EPROM 存放永久程序。 ?診斷和保持。 ?如果在兩次輸入掃描之間發(fā)生，脈沖就會(huì)丟失。 PLC 系統(tǒng)是為工廠設(shè)計(jì)的，因此它沒有鼠標(biāo)鍵盤之類的輸入設(shè)備。 PLC 使用戶為專門的任務(wù)設(shè)計(jì)程序 ,然而在個(gè)人計(jì)算機(jī)上給系統(tǒng)編程是不常見的。如果一個(gè)錯(cuò)誤發(fā)生了， PLC 還繼續(xù)運(yùn)行 ,控制器就可能以一種不可預(yù)見的方式運(yùn)行，這對(duì)人和機(jī)器是非常危險(xiǎn)的。 ?是的，在許多 PLC 系統(tǒng)中，自檢大約需要 1ms，但一個(gè)單一程序需 1mms。在這個(gè)例子中， Y 的值將總等于 B。 ?S2:1/14 用于微機(jī)， S2:1/15 用于 PLC— 5。單靠人工的操作已不能滿足于目前的制造業(yè)前景 ,也無法保證更高質(zhì)量的要求和高新技術(shù)企業(yè)的形象 . 人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中看到 ,自動(dòng)化給人們帶來了極大的便利和產(chǎn)品質(zhì)量上的保證 ,同時(shí)也減輕了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度 ,減少了人員上的編制 .在許多復(fù)雜的生產(chǎn)過程中難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)控制、整體優(yōu)化、最佳決策等 ,熟練的操作工、技術(shù)人員或?qū)＜摇⒐芾碚邊s能夠容易判斷和操作 ,可以獲得滿意的效果 .人工 智能的研究目標(biāo)正是利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)、模擬這些智能行為 ,通過人腦與計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)工作 ,以人機(jī)結(jié)合的模式 ,為解決十分復(fù)雜的問題尋找最佳的途徑 我們?cè)诟鞣N場(chǎng)合看到了繼電器連接的控制，那已經(jīng)是時(shí)代的過去，如今的繼電器只能作為低端的基層控制模塊或者簡(jiǎn)單的設(shè)備中使用到；而 PLC 的出現(xiàn)也成為了劃時(shí)代的可編程邏輯控制器（ PLC ） 10 主題，通過極其穩(wěn)定的硬件穿插靈活的軟件控制，使得自動(dòng)化走向了新的高潮。 PLC 的內(nèi)部包含了具有中央處理器的 CPU，并帶有外部 I/O 口擴(kuò)展的 I/O 接口地址和存儲(chǔ)器三大塊組成， CPU 的核心是由一個(gè)或者多個(gè)累加器組成，它們具有邏輯的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，并能讀取程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容通過計(jì)算后去驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的存儲(chǔ)器和 I/O 接口； I/O口將內(nèi)部累加器和外部的輸入和輸出系統(tǒng)連接起來，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)存入程序存儲(chǔ)器或者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；存儲(chǔ)器可以將 I/O 口輸入的數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中，并在工作時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)到累加器和 I/O 接口上，存儲(chǔ)器分程序存儲(chǔ)器 ROM 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器 RAM,ROM 可以將數(shù)據(jù)永久的存入存儲(chǔ)器中，而 RAM 只能作為 CPU 計(jì)算時(shí)臨時(shí)計(jì)算使用的緩沖空間。 PLC 的語言并不是我們所想象的匯編語言或 C 語言來進(jìn)行編程，而是采用原有的繼電器控制的梯形圖，使得電氣工程師在編寫程序時(shí)很容易就理解了 PLC 的語言，而且很多的非電氣專業(yè)人士也對(duì) PLC 很快認(rèn)識(shí)并深入。新的技術(shù)總是為了給我們帶來更安全和便捷的操作，使得我們面臨的一大堆問題一掃而光，你有了解過 HMI 嗎？這里說 HMI 你根本不清楚它是什么，也沒有興趣了解，換一個(gè)中文把它說明為觸摸屏或者人機(jī)界面你就知道了，它和 PLC 的結(jié)合給了我們更大的空間。并且能夠通過編寫功能幫助程序來提供各種力所能及的幫助，使得操作者減少不必要的失誤。 HMI 的前景可以說十分的看好。比如在前包裝和后工序的檢測(cè)，我們就要將包裝的信息反饋到檢測(cè)處，而檢測(cè)處的信息也要反饋到包裝來。 PLC 的通信已經(jīng)愈來愈體現(xiàn)它的價(jià)值，在 PLC 與 PLC 之間的通信，能夠通過信息的溝通和數(shù)據(jù)的共享來保證設(shè)備之間的相互協(xié)調(diào)，已達(dá)到互補(bǔ)的效果。 PLC 的數(shù)據(jù)傳送只是將內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送到對(duì)方的一塊連續(xù)的地址中，我們把它稱為一個(gè)表，對(duì)方 的 PLC 通過讀取表中的數(shù)據(jù)來進(jìn)行操作。 信息輸送的形式有單工位、半雙工位和全雙工位的分別。像互聯(lián)網(wǎng)就是典型的例子。它的要求在于在一幀的數(shù)據(jù)傳送中不能有一位的誤差，不然的話整個(gè)數(shù) 據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤，這在硬件上是一個(gè)比較大的難度。 而異步是應(yīng)用范圍最廣泛的，這得益于它的技術(shù)難度相對(duì)要小、同時(shí)不需要配制專門的時(shí)鐘信號(hào)、它的特點(diǎn)在于，它的數(shù)據(jù)是間隔性的，離散性的發(fā)送和接受，當(dāng) CPU 太忙的時(shí)候可以停頓性去工作，在硬件上也減少了難度，同時(shí)數(shù)據(jù)的丟失相對(duì)要少，我們可以通過數(shù)據(jù)的檢測(cè)來觀察我們發(fā)送的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤，像奇偶法、累加法和八位效驗(yàn)可編程邏輯控制器（ PLC ） 12 法等，都可以用來幫助我們檢測(cè)發(fā)送的數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)誤發(fā)生 ，通過反饋來進(jìn)行辨別。我們?cè)诎l(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候可以是一位一位的發(fā)送給對(duì)方，也可以 8 位 8 位的將數(shù)據(jù)發(fā)送到對(duì)方，一位和 8 位區(qū)別也就是我們所說的串口發(fā)送數(shù)據(jù)和并口發(fā)送數(shù)據(jù)。而并口的傳送速度是極快的，它是串口的 256 倍，在短距離占有優(yōu)勢(shì)，由于是 TTL 電平，一般限于1 米的范圍，它并不適用于長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳送，這樣成本太昂貴了。 當(dāng)你在看書的時(shí)候，你聽到有人敲門、你停下手上的事情、去打開門、并同敲門者對(duì)話、這個(gè)時(shí)候電話響了、你示意接個(gè)電話、在接完電話后、回過頭來同敲門者繼續(xù)對(duì)話、對(duì)話完畢后、你再繼續(xù)看你的書，這種情況我們把它稱為中斷，它具有權(quán)威性，也具有優(yōu)先性， PLC 具備了這樣的功能。 CPU 總是按照我們的意愿去做應(yīng)該做的事情，但你錯(cuò)誤的給它一件事情，它也會(huì)同樣的去做，這一點(diǎn)我們必須注意。這種中斷中的中斷也就形成 了中斷嵌套。 中斷的內(nèi)容有很多種，比如外部中斷、通信中的發(fā)送和接受中斷、定時(shí)和計(jì)數(shù)的時(shí)鐘中斷、還有 WDT 復(fù)位中斷等，它們豐富了 CPU 在處理各種事務(wù)時(shí)響應(yīng)種類。當(dāng)我們遇到人身事故和意外情況時(shí)我們只要按下它，機(jī)器立即停止所有的操作，并等待處理完意外后再恢復(fù)操作。有一點(diǎn)可以說明的是我們一般會(huì)把急停按鈕的外部中斷升至最高級(jí)別，從而保證安全。 PLC 還具有高級(jí)計(jì)數(shù)器的功能，當(dāng)我們?cè)诮邮芤恍└咚俚臄?shù)據(jù)時(shí)，這里所說的高速是在在微秒級(jí)的數(shù)據(jù)，比如條碼掃描機(jī)在不斷的掃描數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理器 DSP 計(jì)算的高速信號(hào)等，我們就要采用到高級(jí)計(jì)數(shù)器來幫助我們進(jìn)行計(jì)數(shù)。經(jīng)過再次編程的梯形圖程序說明我們?cè)趫?zhí)行程序時(shí)高級(jí)計(jì)數(shù)器會(huì)自動(dòng)的執(zhí)行對(duì)應(yīng)的工作，從而將高級(jí)計(jì)數(shù)器的級(jí)別升至高一級(jí)別。 PLC 也有類似的情況，在 PLC 內(nèi)部有一個(gè)看門狗 WDT，我們可以設(shè)置 WDT 一個(gè)程序運(yùn)行的時(shí)間，當(dāng)程序運(yùn)行過程中出現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)錯(cuò)誤時(shí)或者程序繁忙時(shí)，程序的運(yùn)行時(shí)間超過 WDT 的設(shè)置時(shí)間， CPU 轉(zhuǎn)而 WDT 復(fù)位狀態(tài)。 PLC 的發(fā)展已經(jīng)從單一的模式進(jìn)入了通信的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，并同其它的工控網(wǎng)板和 I/O卡板輕易的進(jìn)行共享。 更高層次的發(fā)展需要我們不 斷的努力來取得。 可編程邏輯控制器（ PLC ） 14 Programmable Logic Controllers (PLC) 1. About Programmable Logic Controllers (PLC) Everyone knows there’s only one constant in the technology world, and that’s change. This is especially evident in the evolution of Programmable Logic Controllers (PLC) and their varied applications. From their introduction more than 30 years ago, PLC has bee the er stone of hundreds of thousands of control systems in a wide range of industries. At heart, the PLC is an industrialized puter programmed with highly specialized languages, and it continues to benefit from technological advances in the puter and information technology worlds. The most prominent of which is miniaturization and munications. Programmable logic controllers I/O channel specifications include total number of points, number of inputs and outputs, ab