【正文】 可編程凸輪開(kāi)關(guān)模塊和多種通信模塊等。 FX系列有下述功能擴(kuò)展板： 4 點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入板、 2 點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出板、 2 路模擬量輸入板、 1 路模擬量輸出板、 8 點(diǎn)模擬量調(diào)整板， RS－ 232C、 RS－ 485 和 RS－ 422通信板。 與西門子 S7－ 200 配套的 TD200 文本顯示器可顯示兩行字符，每行 10 個(gè)漢字或 20 個(gè)字符，可用 S7－ 200 的編程軟件設(shè)置 TD 200 的顯示內(nèi)容。 2020 年初松下電 工推出了面板安裝型 PLC－ FP－ e，它有2 行顯示，每行顯示 5 個(gè)字符，每行可單獨(dú)變換 3 種顏色，同時(shí)帶有相應(yīng)的提示符號(hào)；有 8 點(diǎn)輸入和 5 點(diǎn)晶體管、 1 點(diǎn)繼電器輸出；面板有 6 個(gè)操作按鍵，可用于改變?cè)O(shè)定值和作為操作開(kāi)關(guān)輸入，不占用外部 I/O 點(diǎn)；除編程口外，還有 RS－ 232C 通信端口，功能增強(qiáng)型的 FP－ e 可支持日歷時(shí)鐘功能及熱電偶輸入。隨著計(jì)算機(jī)的迅速普及、升級(jí)以及編程軟件性能的不斷提高，使用編程軟件的人越來(lái)越多，筆記本電腦的大幅度降價(jià)解決 了計(jì)算機(jī)編程的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試問(wèn)題大多數(shù) PLC 廠家都向用戶提供免費(fèi)使用的演示版編程軟件，正版編程軟件的價(jià)格也在不斷降低。程序可以下載、存盤(pán)和打印，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或電話線，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程。編程軟件的功能不斷提高 PLC 的編程軟件升級(jí)更新非常快，如三菱先后推出了 MEDOC、 SWOPC－ FXGP/WIN、 GPPW 編程軟件和 LLT 模擬仿真軟件。 編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化 PLC 的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn) IEC61131－ 1 已公布了多年，歐美的PLC 廠家的編程語(yǔ)言基本上符合 IEC 標(biāo)準(zhǔn)。隨著時(shí)間的推移， IEC 標(biāo)準(zhǔn)會(huì)得到越來(lái)越廣的使用。使用這些編程向?qū)r(shí)，只需要輸入要求的數(shù)據(jù)或確定選項(xiàng)，編程軟件就可以自動(dòng)地生成用戶程序。 PLC 的仿真軟件也是初學(xué)者學(xué)習(xí)編程和程序調(diào)試方法的很好的學(xué)習(xí)工具。以三菱的 FX 系列為例，它可以接入開(kāi)放式通信網(wǎng)絡(luò)，為此提供了 CC－ Link 系統(tǒng)主站模塊、 CC－ Link 接口模塊、 AS－ i 主站模塊、 DeviceNet 接口模塊和 Profibus 接口模塊。 RS－ 232C 通信接口模塊、 RS－ 232C 適配器、 RS－ 485 通信板適配器、 RS－ 232C/RS－ 485 轉(zhuǎn)換接口等提供了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口。計(jì)算機(jī)鏈接協(xié)議基本上符合 Modbus 通信協(xié)議中的 ASCII 傳輸模式， PLC 與 PC 通信時(shí)， PLC 一側(cè)不需要用戶編程。 GE－ Fanuc 公 司的 Versa Max 系列 PLC 可與現(xiàn)場(chǎng)總線 Device Net、 Profibus－ DP 和 Genius 鏈接。 Micro Logix 系列 PLC可選擇對(duì)等通信、 Device Net 和 SCADA/RTU 網(wǎng)絡(luò)通信?，F(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)是盡可能地采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，如符合現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61158 和 IEC 62026 中的某些總線標(biāo)準(zhǔn)。有的廠家對(duì) Modbus 協(xié)議作了一些改動(dòng)。值得關(guān)注的是已進(jìn)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線，在 PLC 中使用得較多的現(xiàn)場(chǎng)總線有 Profibus\DeviceNet 和 AS－ i(執(zhí)行器、傳感器接口 )等。有的通信協(xié)議只需要編寫(xiě)計(jì)算機(jī)一側(cè)的通信程序， PLC 接收和發(fā)送通信幀是自動(dòng)完成的。在 GE－ Fanuc 公司的 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 10 RTU 協(xié)議中，計(jì)算機(jī)作主站， PLC 作從站，只有計(jì)算機(jī)能主動(dòng)發(fā)送命令幀， PLC收到后返回響應(yīng)幀。西門子最近推出的 EM241 Modem 模塊可用 STEP 7－Micro/WIN 編程軟件中的調(diào)制解調(diào)器組態(tài)向?qū)?lái)設(shè)置程序中需要的參數(shù)，完成設(shè)置后，向?qū)檫x擇的組態(tài)生成程序塊和數(shù)據(jù)塊。過(guò)去個(gè)人計(jì)算機(jī)主要用作 PLC 的編程器、操作站或人 /機(jī)接口終端，如果用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，必須使用加固型的工業(yè)個(gè)人計(jì)算機(jī)，一般稱為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。北京俄華通儀表技術(shù)有限公司的 TRANCE MODE 工控組態(tài)軟件的邏輯控制 (即開(kāi)關(guān)量控制 )部分、亞控公司的 King PLC、研華公司的基于 PC的軟邏輯控制器 ADAM－ 5501/P31，均是按 IEC1131－ 3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的軟件 PLC，后者可在 PC 上用梯形圖、順序功能圖和功能塊圖這 3 種 IEC1131－ 3 標(biāo)準(zhǔn)的圖形語(yǔ)言來(lái)編程 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 11 PLC 的定義及特點(diǎn) （ 1） 可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PLC（ Programmable logic Controller） ,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。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。 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 12 第 2 章 硬件電路的設(shè)計(jì) 跑馬燈電路的設(shè)計(jì) PLC 工作的時(shí)間基準(zhǔn)是由跑馬燈電路提供的。 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 13 圖 21 跑馬燈硬件電路的設(shè)計(jì)圖 電路中的器件選擇可以通過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)確定，也可以參考一些典型電路的參數(shù)。 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 14 開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì) 開(kāi)關(guān) 是 PLC 的信號(hào)輸入端口。 圖 22 跑馬燈開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)圖 說(shuō)明： Sd1 閉合系統(tǒng)得電運(yùn)行， Sd2 閉合系統(tǒng)停止運(yùn)行。 PLC 結(jié)構(gòu) 從可編程控制器的定義可知， PLC 也是一種計(jì)算機(jī)，它有著與通用計(jì)算機(jī)相類似的結(jié)構(gòu)，即可編程控制器也是由中央處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出（ I/O）接口及電源組成的。 圖 31 PLC 的基本機(jī)構(gòu) 用可編程控制器作為控制器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，就是工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它即可進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制，也可實(shí)現(xiàn)模擬量的控制。但為了可靠地應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下，便于電氣技術(shù)人員的使用和維護(hù)，它有著大量的接口器件、特定的監(jiān)控軟件、專用的編輯器件。 PLC 的控制系統(tǒng)的等效工作電路分為 3 個(gè)部分，即輸入部分、內(nèi)部控制電路和輸出部分。內(nèi)部控制電路是通過(guò)編程方法實(shí)現(xiàn)的控制邏輯，用軟件編程 代替繼電器電路的功能。外部輸入信號(hào)經(jīng) PLC 輸入接線端子去驅(qū)動(dòng)輸入繼電器的線圈。 （ 2）內(nèi)部控制電路 所謂內(nèi)部控制電路是由用戶程序形成的用“軟繼電器”來(lái)代替硬繼電器的控制邏輯。 （ 3）輸出部分 輸出部分是由在 PLC 內(nèi)部且與內(nèi)部控制電路隔離的輸出繼電器的外部常開(kāi)點(diǎn)、輸出接線端子和外部驅(qū)動(dòng)電路組成，用來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 綜上所述，可對(duì) PLC 的等效電路作進(jìn)一步簡(jiǎn)化而深刻的理解，即將輸入等效為一個(gè)繼電器的線圈，將輸出等效為繼電器的一個(gè)常開(kāi)接點(diǎn) 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 17 編程語(yǔ)言 可編程控制器的應(yīng)用軟件是指用戶根據(jù)自己的控制要求編寫(xiě)的用戶程序。因此，可編程控制器通常使用梯形圖語(yǔ)言，又稱繼電器語(yǔ)言，更有人稱之為電工語(yǔ)言。梯形圖是一種圖形編程語(yǔ)言，是面向控制過(guò)程的一種“自然語(yǔ)言”，它沿用繼電器的觸點(diǎn) （觸點(diǎn)在梯形圖中又常稱為接點(diǎn)）、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，同時(shí)也增加了一些繼電器控制系統(tǒng)中所沒(méi)有的特殊功能符號(hào)。但這種編程方式只能用圖形編程器直接編程。但是，這些繼電器并不是真實(shí)的物理繼電器，而是“軟繼電器”。如果某個(gè)基本單元為“ 1”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線圈得電”。這樣，就能根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中某個(gè)基本單元的狀態(tài)是“ 1”還是“ 0”，判斷與之對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的線圈是否“得電”。 （ 3） PLC 梯形圖中的各種繼電器接點(diǎn)的串、并聯(lián)連接，實(shí)質(zhì)上是將對(duì)應(yīng)這 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 18 些基本單元的狀態(tài)依次取出來(lái)，進(jìn)行“邏輯與”、“邏輯或”等邏輯運(yùn)算。注意，在梯形圖程序中，同一個(gè)繼電器的線圈一般只能使