【正文】 輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用 PLC 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 f、通信模塊如以太網(wǎng)、 RS48 ProfibusDP 通訊模塊等。系統(tǒng)程序由 PLC 制造商固化在機(jī)內(nèi)，用以控制 PLC 本身的運(yùn)作；用戶程序則是由使用者編制并輸入的，用來(lái)控制外部對(duì)象的運(yùn)作。第一部分為系統(tǒng)管理程序，他控制 PLC 的運(yùn)行。第三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序，包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序。其作用有三，一是進(jìn)行運(yùn)行管理，控制 PLC 何時(shí)輸入、何時(shí)輸出、何時(shí)計(jì)算、何時(shí)自檢、何時(shí)通信等時(shí)間上的分配管理；二是存儲(chǔ)空間管 理，即生成用戶環(huán)境，規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地址，將用戶使用的數(shù)據(jù)參數(shù)、存儲(chǔ)地址化為實(shí)際的數(shù)據(jù)格式及物理存放地址，將有限的資源變?yōu)橛脩艉芊奖愕闹苯邮褂玫脑? （ 2）、用戶指令解釋程序 用戶指令解釋程序是聯(lián)系高級(jí)語(yǔ)言和機(jī)器碼的橋梁。解釋程序?qū)⑻菪螆D逐條解釋，翻譯成相應(yīng)的機(jī)器語(yǔ)言指令，再由 CPU 執(zhí)行這些指令。 PLC 的各種具體工作都是由這部分程序來(lái)完成的，這部分程序的多少?zèng)Q定了 PLC 性能的強(qiáng)弱。因?yàn)橥ㄟ^(guò)改進(jìn)系統(tǒng)監(jiān)控程序就可在不增加任何硬設(shè)備的條件下改善 PLC 的性能。根據(jù)不同控制要求編制不同的程序，相當(dāng)于改變 PLC 的用途，也相當(dāng)于繼電接觸器控制設(shè)備的 硬接線線路進(jìn)行重設(shè)計(jì)和重接線，這就是所謂的“可編程序”。 PLC 編程語(yǔ)言有多種，它是用 PLC 的編程語(yǔ)言或某種 PLC 指令的助記符編制而成的。各個(gè)元件的助記符隨 PLC 型號(hào)的不同而略有不同。這種語(yǔ)言繼承傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，使得程序直觀易讀，具有形象實(shí)用的特點(diǎn)，因此應(yīng) 用最廣泛。 PLC 梯形圖的一個(gè)關(guān)鍵概念是“能流”，是一種假想的“能量流”。如果有“能流”從左至右流向線圈，則線圈被激勵(lì)。 項(xiàng)目 物理繼電器 PLC繼電器 線圈 常開(kāi)觸點(diǎn) 常閉觸點(diǎn) 圖 12 （ 2）、語(yǔ)句表（ STL）編程 語(yǔ)句表是一種類似于計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言的助記符語(yǔ)言，他是 PLC 最基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言。 例如：圖 13 7 圖 13 （ 3）、狀態(tài)流程圖（功能圖）編程 狀態(tài)流程圖（ SFC）編程是一種較新的方法，他是用“功能圖”來(lái)表達(dá) 一個(gè)順序控制過(guò)程，是一種圖形化的編程方法。 設(shè)計(jì)一個(gè)好的用戶程序，就要設(shè)計(jì)一個(gè)合適的用戶程序結(jié)構(gòu)，正確地使用用戶程序語(yǔ)言才能編寫出滿足工程需要的程序。 （ 1）、用戶程序 用戶程序是程序中的必須項(xiàng)。不同機(jī)型的 CPU，其程序空間容量也不同。 （ 2）、數(shù)據(jù)塊 數(shù)據(jù)塊為可選部分，他主要存放控制程序所需的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)塊中允許以下數(shù)據(jù)類型：布爾型，表示編程元件的狀態(tài)；十進(jìn)位、二進(jìn)位制或十六進(jìn)制數(shù)；字母、數(shù)字和字符型。 PLC 的工作原理 8 掃描技術(shù)當(dāng) PLC 投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣 、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。在整個(gè)運(yùn)行期間， PLC 的 CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映像 區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。 (二 )用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映像 區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映像 區(qū)或 系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。即使用 I/O 指令的話，輸入過(guò)程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從 I/O 模塊取值，輸出過(guò)程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。在此 期間， CPU 按照 I/O 映像 區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。 PLC 內(nèi)部運(yùn)作方式 雖然 PLC 所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計(jì)時(shí)器與計(jì)數(shù)器等名稱，但 PLC內(nèi)部并非實(shí)體上具有這些硬件，而是以內(nèi)存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并借由輸出元件連接外部機(jī)械裝置做實(shí)體控制。實(shí)際上 PLC 執(zhí)行階梯圖程式的運(yùn)作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入 CPU 中并最后執(zhí)行控制運(yùn)作。步驟二 “ 程式執(zhí)行 ” ：將階梯圖程式逐行取入 CPU 中運(yùn)算，若程式執(zhí)行中需要輸入接點(diǎn)狀態(tài)， CPU 直接自內(nèi)存中查詢?nèi)〕觥２襟E三 “ 輸出狀態(tài)更新 ” ：將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至 PLC 輸出部接點(diǎn)，并且重回步驟一。每次程式執(zhí)行后與下一次程式執(zhí)行前，輸出與輸入狀態(tài)會(huì)被更新一次，因此稱此種運(yùn)作方式為輸出輸入端 “ 程式結(jié)束再生 ” 。 (2)使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào) 試容易。 (3)能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 (1)產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展大 I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)、 32 位為微處理器、多 CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。 (2)PLC 在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛 。 (4)新器件和模塊不斷推出 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM 或 RAM 的智能 I/O 模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊等專用化模塊。 (6)發(fā)展容錯(cuò)技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 PLC 就業(yè)前景 目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展主要特點(diǎn)： 目前我國(guó)還是制造業(yè)大國(guó)，是世界的生產(chǎn)加工中心，有大量的制造業(yè)，就必須用各種生產(chǎn)設(shè)備，大部分生產(chǎn)設(shè)備都和 PLC 有關(guān)，需要大量的精通 PLC 控制的從業(yè)人員。目前和 PLC 有關(guān)的從業(yè)人員主要有：企業(yè)的設(shè)備維護(hù)和維修人員 。 從事設(shè)備開(kāi)發(fā)，編程的電氣工程師 。 選擇適當(dāng)類型的 PLC 根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，確定 I/O 點(diǎn)數(shù)和 I/O 點(diǎn)的類型（數(shù)字量、模擬量等），并列出 I/O 點(diǎn)清單。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一般開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，用戶程序所需存儲(chǔ)器的容量等于 I/O 總數(shù)乘以 8；對(duì)于只有模擬量輸入的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要 100 個(gè)存儲(chǔ)器字；對(duì)于既有模擬量輸入又有模擬量輸出的控 制系統(tǒng)，每路模擬量需要 200 個(gè)存儲(chǔ)器字。 硬件設(shè)計(jì)根據(jù)所選用的 PLC 產(chǎn)品，了解其使用的性能。 （ 2）模擬調(diào)試。由外接信號(hào)源加入測(cè)試信號(hào)，可用按鈕或小開(kāi)關(guān)模擬輸入信號(hào)，用指示燈模擬負(fù)載，通過(guò)各種指示燈的亮暗情況了解程序運(yùn)行的情況，觀察輸入 /輸出之間的變化關(guān)系及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)要求，并及時(shí)修改和調(diào)整程序，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試前要全面檢查整個(gè) PLC 控制系統(tǒng)，包括電源、接地線、設(shè)備連接線、 I/O 連線等。將 PLC 的工作方式置為 “RU N” 。當(dāng)試運(yùn)一定時(shí)間且系統(tǒng)運(yùn)行正常后，可將程序固化在具有長(zhǎng)久記憶功能的存儲(chǔ)器中，做好備份。三菱 PLC 在中國(guó)市場(chǎng)常見(jiàn)的有以下型號(hào)： FRFX1N、 FRFX1S、 FRFX2N、 FRFX3U、 FRFX2NC、FRA、 FRQ。具有擴(kuò)展輸入輸出，模擬量控制和通訊、鏈接功能等擴(kuò)展性。 FX2N 系列：是三菱 PLC 是 FX 家族中最先進(jìn)的系列。 FX3U 系列：是三菱電機(jī)公司新近推出的新型第三代三菱 PLC,可能稱得上是小型至尊產(chǎn)品。 FX1NC、 FX2NC、 FX3UC 系列三菱 PLC：在保持了原有強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了極為可觀的規(guī)模縮小 I/O 型接線接口降低了接線成本，并大大節(jié)省了時(shí)間?？梢詽M足各種復(fù)雜的控制需求。 A 系列三菱 PLC：使用三菱專用順控芯片（ MSP），速度 /指令可媲美大型三菱 PLC。而 QnASCPU 的回路數(shù)目無(wú)限制，可隨內(nèi)存容量的大小而改變；程序容量由 8K 步至 124K 步，如使用存儲(chǔ)器卡， QnASCPU 則內(nèi)存量可擴(kuò)充到 2M 字節(jié)；有多種特殊模塊可選擇，包括網(wǎng)絡(luò)，定位控制，高 速計(jì)數(shù)，溫度控制等模塊。 L 系列在其令人難以置信的小巧機(jī)身中集成了高性能、多功能性及大容量，即使在當(dāng)今最為嚴(yán)苛的各項(xiàng)應(yīng)用場(chǎng)合中也游刃有余。 三菱 PLC 的主要特點(diǎn) ① 結(jié)構(gòu)靈活 不受環(huán)境的限制，有電即可組建網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以靈活擴(kuò)展接入端口數(shù)量，使資源保持較高的利用 率，在移動(dòng)性方面可與 WLAN 媲美。最新的電力線標(biāo)準(zhǔn) HomePlug AV 傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了 200Mbps；為了確保 QoS， HomePlug AV采用了時(shí)分多路訪問(wèn)（ TDMA）與帶有沖突檢測(cè)機(jī)能的載體偵聽(tīng)多路訪問(wèn)（ CSMA）協(xié)議，兩者結(jié)合，能夠很好地傳輸流媒體。雖然無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以做到不破墻，但對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，其必需布設(shè) N 多個(gè) AP 才能滿足需求 ，而且同樣不能避免信號(hào)盲區(qū)的存在。由此，運(yùn)營(yíng)商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一處有電力線的地方。終端用戶只需要插上電力貓，就可以實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視頻道接收節(jié)目，打電話或者是可視電話。無(wú)需挖溝和穿墻打洞，避免了對(duì)建筑物、公用設(shè)施、家庭裝潢的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力。目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)通電力寬帶上網(wǎng)的地方，其包月使用費(fèi)用一般為 5080 元 /月左右，這樣的價(jià)格和很多地方的 ADSL 包月相持平。它是利用電力線作為通信載體，使得 PLC 具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號(hào)，就立即可享受 的高速網(wǎng)絡(luò)接入，來(lái)瀏覽網(wǎng)頁(yè)﹑撥打電話，和觀看在線電影，從而實(shí)現(xiàn)集數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻，以及電力 于一體的 “ 四網(wǎng)合一 ” 。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實(shí)現(xiàn)各控制功能或各子任務(wù)的程序，逐步完善系統(tǒng)指定的功能。在三菱 PLC 上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動(dòng)作必要的準(zhǔn)備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動(dòng)作。 2）檢測(cè)、故障診斷和顯示等程序。 3）保護(hù)和連鎖程序。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。 2）軟件模擬法是在三菱 PLC 中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，其簡(jiǎn)單易行， 13 但時(shí)效性不易保證。 三菱 PLC 硬件 實(shí)施 硬件實(shí)施方面主要是進(jìn)行控制柜（臺(tái)）等硬件的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工。 2)設(shè)計(jì)系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖。由于程序設(shè)計(jì)與硬件實(shí)施可同時(shí)進(jìn)行，因此三菱 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周 期可大大縮短。 PLC 外圍硬件線路畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進(jìn)入 PLC 的控制電路等。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。聯(lián)機(jī)調(diào)試過(guò)程應(yīng)循序漸進(jìn)，從三菱 PLC 只連接輸入設(shè)備、再 連接輸出設(shè)備、再接上實(shí)際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。通常只需修改部份程序即可。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，如果工作正常、程序不需要修改，應(yīng)將程序固化到 EPROM 中，以防程序丟失。適用于 Q、 QnU、 QS、 QnA、 AnS、 AnA、 FX 等全系列可編程控制器。 GX Developer 軟件介紹 三菱 PLC 編程軟件 GX Developer 的應(yīng)用 打開(kāi)程序 單擊 “ 開(kāi)始 ”→“ 程序 ”→“MELSOFT 應(yīng)用程序 ”→“GX Developer” ,即打開(kāi)程序 。 “ PLC 類型 ” 選擇 FX1s。默認(rèn)為 “ 梯形圖 ” ， 勾選 “ 設(shè)置工程名 ” ，在 “ 工程名 ” 框中輸入程序名稱。點(diǎn)擊 “ 確定 ” ，因?yàn)樵?C 盤沒(méi)有此文件夾，所以會(huì)出現(xiàn) 圖 選擇頁(yè)面 選擇 “ 是 ” ，在 C 盤新工程建立完畢，此時(shí)便進(jìn)入編程界面。 16 圖 自動(dòng)控制系統(tǒng)主界面 本軟件可用于三菱的 A 系列、 Q 系列和 FX 系列等的 PLC。另一種是直接用鍵盤輸入如F5， F6， F7， F8， F9， F10。不用點(diǎn)擊工具欄中的按鈕。但要注意助記符和操作數(shù)之間用空格隔開(kāi)。通過(guò)一定的練習(xí)和摸索，就能熟練地掌握程序輸入的方法。 （ 1）觸點(diǎn)的修改、添加和刪除 修改：把光標(biāo)移在需要修改的觸點(diǎn)上，直接輸入新的觸點(diǎn)，回車即可；則新的觸點(diǎn)覆蓋原來(lái)的觸點(diǎn)。 添加：把光標(biāo)移在需要添加觸點(diǎn)處，直接輸入新的觸點(diǎn)，回車即可。用直線覆蓋原來(lái)的觸點(diǎn)。 行刪除：先將光標(biāo)移到要?jiǎng)h除行的地方，點(diǎn)擊 “ 編輯（ E） ” 彈出下拉菜單，再點(diǎn)擊 “ 行刪除（ E） ” ，就刪除了一行；用同樣的方法可以繼續(xù)刪除。 步進(jìn)指令輸入 步進(jìn)指令的輸入方法和 FXGPWINC 版本的軟件有所不同，主要是 STL 指令的表現(xiàn)格式不同，在 FXGPWINC 軟件中，是一個(gè)觸點(diǎn)的形式，而在 GX Developer 版的編程軟件中，是相當(dāng)于一個(gè)線圈的形式表示的。 轉(zhuǎn)換方法： （ 1）直接敲擊功能鍵 “F4” 即可。 程序傳送（電腦 PLC） PLC 寫入：把程序從電腦 → PLC。（ 2）點(diǎn)擊菜單條中的 “ 在線（ O） ”彈出下拉菜單，在下拉菜單中點(diǎn)擊 “ PLC 寫入（ W） ” 。（ 1）點(diǎn)擊快捷按鈕 。