【正文】 PLC 與 PC 的通訊協(xié)議 用 OMRONPLC 構(gòu)成的系統(tǒng)我們知道，通訊分為無協(xié)議和有協(xié)議兩大類，其中又有查詢和中斷兩種實(shí)現(xiàn)方式。另一類是系統(tǒng)中有很多臺(tái) PLC，每臺(tái) PLC 中的 RS232 或通過適配器（ CIF01）與上位相連，具體實(shí)現(xiàn)方 法各異。其通訊格式有兩種，為別針對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊和多 PLC 系統(tǒng)，其中地址信息占兩個(gè)字節(jié)，范圍從 00 到 31，表示多 PLC的用開關(guān)設(shè)定。校碼兩個(gè)字節(jié)，用戶計(jì)算得到呢，每幀最后用 “*” 和回車結(jié)尾。對(duì)于這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)，我們也推薦使用多 PLC 系統(tǒng)的通訊格式，只要設(shè)定該臺(tái) PLC 地址為 00 即可。充分利用校碼 PLC 通訊接口中，一般都有硬件線路實(shí)現(xiàn)的奇偶校驗(yàn)，可用開關(guān)選擇設(shè)定，用戶應(yīng)加以應(yīng)用。 2. 檢查 PLC 狀態(tài) 檢查 PLC 狀態(tài)程序中，檢查 PLC 是否掉電和通訊故障，但需要對(duì)接口連 線稍作改動(dòng)，即將 RS232 接口 PLC 一端的第 20 針 DTR（終端準(zhǔn)備好）與微機(jī)一端的第 6 針 DSR（數(shù)據(jù)設(shè)置好）連接，其它各針按標(biāo)準(zhǔn) RS232C要求連接。 利用設(shè)備配置向?qū)Ь涂梢酝瓿纱型ㄓ嵎绞降?I/O 設(shè)備安裝，安裝過程簡單、方便。 PIC 的品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各不相同，適用場合也各有側(cè)重。 【 10】 機(jī)型的選擇 機(jī)型選擇的基本原則應(yīng)是在功能滿足要求的情況下，保證可靠、維護(hù)使用方便以及最佳的性能價(jià)格比。 2. 功能合理 對(duì)于開關(guān)量控制的工程項(xiàng)目，對(duì)其控制速度無須考慮，一般的低檔機(jī)就能滿足要求。 對(duì)于控制比較復(fù)雜、控制功能要求高的工程項(xiàng)目，例如要求實(shí)現(xiàn) PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可視控制規(guī)模及復(fù)雜的程度，選用中檔或高檔機(jī)。 3. 機(jī)型統(tǒng) 一 因?yàn)橥粰C(jī)型的 PLC，其模塊可互為備用．便于備品備件的采購和管理；其功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā)；其外圍設(shè)備通用，資源可共享，配以上位計(jì)算機(jī)后．可把控制各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺(tái) PLC 連成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，相互通信、集中管理。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過程改變時(shí)，只需用編程器重新修改程序，就能滿足新的控制要求，給生產(chǎn)帶來很大方便。離線編程的 PLC，其特點(diǎn)是主機(jī)和編程器共用一個(gè) CPU，在編程器上有一個(gè)“編程／運(yùn)行”選擇開關(guān)或按鍵，選擇編程狀態(tài)時(shí)， CPU 將失去對(duì)現(xiàn)場的控制，只為編程器服務(wù)，這就是所謂的“離線”編程；程序編好后，如選擇運(yùn)行狀態(tài)， CPU 則去執(zhí)行程序而對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行控制，這時(shí)， CPU 編程指令按步作出響應(yīng)。中、小型 PLC：多采用離線編程。主機(jī)的 CPU 則是完成對(duì)現(xiàn)場的控制 ，并在一個(gè)掃描周期的末尾和編程器通信，編程器把編好或改好的程序發(fā)送給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按照新送人的程序控制現(xiàn)場，這就是所謂的“在線”編程：此類 PLC，由于增加了硬件和軟件，所以價(jià)格貴，但應(yīng)用領(lǐng)域較寬。 是否在線編程，應(yīng)根據(jù)被控設(shè)備工藝要求的不同來選擇。 輸入／輸出的選擇 1. 可編程序控制器控制系統(tǒng) I/O 點(diǎn)數(shù)估算 (1)控制電磁閥等所需的 I/O 點(diǎn)數(shù)。 (2)控制交流電動(dòng)機(jī)所需的 I/O 點(diǎn)數(shù)。例如，用可編程序控制器控制一臺(tái) Y─△起動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)，一般需占用可編程序控制器的 4 個(gè)輸入點(diǎn)及 3 個(gè)輸出點(diǎn)?？刂埔慌_(tái)可逆運(yùn)行的籠型電動(dòng)機(jī)，需 5 個(gè)輸入點(diǎn)及 2 個(gè)輸出點(diǎn)?？刂埔慌_(tái)單向運(yùn)行的繞線轉(zhuǎn)子交流電動(dòng)機(jī)，需 3 個(gè)輸入點(diǎn)及 4 個(gè)輸出點(diǎn)。 (3)控制直流電動(dòng)機(jī)所需的 I/O 點(diǎn)數(shù)：晶閘管直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)足直流調(diào)速的主要形式，它采用晶閘管整流裝置對(duì)直流電動(dòng)機(jī)供電?？删幊绦蚩刂破鞯妮敵鲋饕紤]速度指令信號(hào)正向 l～ 3 級(jí)、反向 1～3 級(jí)、允許合閘信號(hào)、抱閘打開信號(hào)等。如表 41 所示 是典型傳動(dòng)設(shè)備及電氣元件所需可編程序控制器 I/O 點(diǎn)數(shù)表。 表 4— 1 典型傳動(dòng)設(shè)備及電氣元 件所需可編程序控制器 I/0 點(diǎn)數(shù) 序號(hào) 電氣設(shè)備、元件 輸入點(diǎn)數(shù) 輸出點(diǎn)數(shù) I/O 1 2 3 4 5 6 7 8 Y— △起動(dòng)的籠型電動(dòng)機(jī) 單向運(yùn)行的籠型電動(dòng)機(jī) 可逆運(yùn)行的籠型電動(dòng)機(jī) 單向變極電動(dòng)機(jī) 可逆變極電動(dòng)機(jī) 單向運(yùn)行的甑流電動(dòng)機(jī) 可逆運(yùn)行的直流電動(dòng)機(jī) 4 4 5 5 6 9 12 2 3 1 2 3 4 6 8 1 7 5 7 8 10 15 20 3 24 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 單線圈電磁閥 雙線圈電磁蚓 比例閥 按鈕開關(guān) 光電開關(guān) 信號(hào)燈 撥碼開關(guān) 三檔波段開莢 行程開蓋 接近開關(guān) 拖閘 風(fēng)機(jī) 位置開關(guān) 3 3 1 2 — 4 3 1 1 — — 2 2 5 — — 1 — — — — 1 1 — 5 8 1 2 1 4 3 1 1 1 1 2 確定 I/O 點(diǎn)數(shù)一般是必須說明的首要問題。 I/O 點(diǎn)數(shù)是衡量可編程序控制器規(guī)模大小的重要指標(biāo)。 2. 輸入輸出模塊的選擇 可編程序控制器輸入模塊是檢測并轉(zhuǎn)換來 自現(xiàn)場設(shè)備 (按鈕、限位開關(guān)、接近開關(guān)等 )的高電平信號(hào)為機(jī)器內(nèi)部電平信號(hào)，模塊類型分直流 1 2 6 60V 幾種；交流 115V 和 220V 兩種。一般 1 24V 屬低電平，傳輸距離不宜太遠(yuǎn)，例如 5V 的輸入模塊最遠(yuǎn)不能超過 10m， 也就是說，距離較遠(yuǎn)的設(shè) 25 備選用較高電壓的模塊比較可靠。一般來講，同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)不得超過 60％ ：為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定 l 哇，必須考慮門檻 (接通電平與關(guān)斷電平之差 )電 平的大小。 輸出模塊的任務(wù)是將機(jī)器內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為外部過程的控制信號(hào)。繼電器輸出模塊優(yōu)點(diǎn)是適用電壓范圍寬，導(dǎo)通壓降損失小，價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是壽命較短，響應(yīng)速度較慢。輸出模塊的電流值必須大于負(fù)載電流的額定值。 1. 內(nèi)存利用率 用戶程序通過編程器鍵入主機(jī)內(nèi)，最后是以機(jī)器語言的形式存放在內(nèi)存中。我們把一個(gè)程序段中的接點(diǎn)數(shù)與存放該程序段所代表的機(jī)器語言所需的內(nèi)存字?jǐn)?shù)的比值稱為內(nèi)存利用率。同樣的程序可以減少內(nèi)存量，從而降低內(nèi)存投資。 2. 開關(guān)量輸入輸出總點(diǎn)數(shù) 可編程序控制器開關(guān)量輸入輸出總點(diǎn)數(shù)是計(jì) 算所需內(nèi)存存儲(chǔ)器容量的重要根據(jù)。這方面的經(jīng)驗(yàn)公式是根據(jù)開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出的總點(diǎn)數(shù)給出的。 26 在只有模擬量輸入的系統(tǒng)中，一般要對(duì)模擬量進(jìn)行讀入、數(shù)字濾波編成子程序使用，這樣會(huì)使所占內(nèi)存大大減少，特別是在模擬量路數(shù)比較多時(shí)，每一路模擬量所需的內(nèi)存數(shù)會(huì)明顯減少。 4. 程序編寫質(zhì)量 用戶程序優(yōu)劣對(duì)程序長短和運(yùn)行時(shí)間都有較大影響。一般來說，對(duì)仞學(xué)者應(yīng)為內(nèi)存多留一些余量，而對(duì)有經(jīng)驗(yàn)的編程者可少留一些余量。模擬量點(diǎn)數(shù) l 50。 【 15】 響應(yīng)時(shí)間 對(duì)過程控制，掃描周期和響應(yīng)時(shí)間必須認(rèn)真考慮。例如某產(chǎn)品有效檢測寬度為 3cm，產(chǎn)品傳送速度 30m/min，為了確保不會(huì)漏檢經(jīng)過的產(chǎn)品，要求可編程序控制器掃描周期不能大于產(chǎn)品通過檢測點(diǎn)的時(shí)間間隔 60ms[T=3cm/(30m/60s)] 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間是指輸入信號(hào)產(chǎn)生時(shí)刻與由此使輸出信號(hào)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)刻的時(shí)間 間隔。 27 第 5 章 硬件與程序設(shè)計(jì) 在確定了控制對(duì)象的控制任務(wù)和選擇好可編程序控制器的機(jī)型后，就可進(jìn)行控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)，畫出流程圖，進(jìn)一步說明各信息流之間的關(guān)系，然后具體安排輸入、輸出的配置，并對(duì)輸入、輸出進(jìn)行地址分配：配置與地址分配這兩部分工作安排得合理，會(huì)給硬件設(shè)計(jì)、程序編寫和系統(tǒng)調(diào)試帶來很多方便：對(duì)指定輸入點(diǎn)進(jìn)行地址分配，下面幾點(diǎn)應(yīng)注意：把所有的按鈕、限位開關(guān)分別集中配置，同類型的輸入點(diǎn)可分在同一組內(nèi)；按照每一種類型的設(shè)備號(hào)，按順序定義輸入 點(diǎn)地址號(hào)；如果輸入點(diǎn)有多余，可將每一個(gè)輸入模塊的輸入點(diǎn)都分配給一臺(tái)設(shè)備或機(jī)器；盡可能將有高噪聲的輸入信號(hào)的模塊插在遠(yuǎn)離 CPU 模塊的插槽內(nèi)，因此，這類輸入點(diǎn)的地址號(hào)較大。輸入輸出地址分配確定后，再畫出可編程序控制器端子和現(xiàn)場信號(hào)聯(lián)絡(luò)圖表，這樣進(jìn) 行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)便可將硬件設(shè)計(jì)、程序編寫兩項(xiàng)工作平行地進(jìn)行。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中，用戶常面臨 PLC 的編程問題，用戶應(yīng)當(dāng)對(duì)所選擇的產(chǎn)品的軟件功能有所了解。但是，也有應(yīng)用系統(tǒng)需要控制硬件部件以外的軟件功能的。給程序 28 設(shè)計(jì)帶來很大方便，只要程序容量和掃描時(shí)間允許，程序的復(fù)雜程度并不影程序的可靠 性 與繼電器控制系統(tǒng)使用的 基本 設(shè)計(jì)法 (最簡單的線路是最可靠的 )相比 。 【 7】 29 第 6 章 總裝統(tǒng)調(diào) 這是可編程 序控制器構(gòu)成控制系統(tǒng)的最后一個(gè)設(shè)計(jì)步驟 =用戶程序在總裝統(tǒng)調(diào)前需進(jìn)行模擬調(diào)試。 首先對(duì)可編程序控制器外部接線作仔細(xì)檢查，外部接線一定要準(zhǔn)確、無誤。為了安全可靠起見，常常將主電路斷開，進(jìn)行預(yù)調(diào)，當(dāng)確認(rèn)接線無誤再接主電路，將模擬調(diào)試好的程序送人用戶存儲(chǔ)器進(jìn)行調(diào)試，直到各部分的功能都 正常，并能協(xié)調(diào)一致成為一個(gè)完整的整體控制為止。 必須特別指出，在確定控制方式之后和進(jìn)行 I 佃地址分配之前，必須進(jìn)行外圍電路的設(shè)計(jì)；在確定存儲(chǔ)器容量之后和選擇 I/O 模塊之前必須進(jìn)行選擇外圍設(shè)備的工作；在選擇 I/O 模塊之后和進(jìn)行控制回路設(shè)計(jì)之前 。 【 12】 30 結(jié) 論 將 PLC 用于對(duì)交通燈信號(hào)燈的控制 , 主要是其具有對(duì)使用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特性同時(shí)其內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)時(shí)器資源十分豐富 , 可對(duì)目前普遍使用的漸進(jìn)式信號(hào)燈進(jìn)行精確控制 , 特別對(duì)多岔路口的控制可方便的實(shí)現(xiàn)。另外由于 IST 本身具有通訊聯(lián)網(wǎng)功能 , 將同一條道路上的信號(hào)組成局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理 , 可縮短車輛通行等候時(shí)間。 in the management level on the and domestic applications is also very little, if any, are mostly in the MISclass level, that is, in the management level, the only site to control access to information, decisionmaking for the enterprise to provide realtime production information. The reasons are manifold: First, modern control theory. For industrial process control to have a process。s accession to the WTO, the domestic enterprises technology development, market development, production, management models must be merged with the international, into the orbit of worldwide petition. Shorter production cycle, to reduce the cost, supply, sales channels to open. Single product panies is being increasingly difficult to survive independently. Related enterprises must join together to form a supply chain, panies will no longer be their own interests, but the whole supply chain. Intense petition in the atmosphere, the processes of enterprises should be developed, it is necessary to optimize the control to be effective, the enterprise management, the mon development of the supply chain efficiency. CIPS is the implementation of enterprise information technology and advanced control technology based on sound production, management and contr ol system, to maximize the use of enterprise resources and create more eff