【正文】 內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備 。 （ 5） PLC 的主要技術(shù)指標 PLC 的性能指標較多，主要介紹與組成 PLC 控制系統(tǒng)關(guān)系較直接的幾個。 （ 1）編程語言及指令功能 梯形圖語言、助記符語言在 PLC 中較為常見，梯形圖語言一般在計算機屏幕上編輯，使用起來簡單方便。助記符語言與計算機編 程序相似，如果對有編制程序基礎(chǔ)的工程技術(shù)人員來說，學習助記符會容易一些，只要理解各個指令的含義，就可以像做計算機程序一樣寫 PLC 的控制程序。如果兩種語言都會使用更好，因為它們之間可以相互轉(zhuǎn)換。 PLC 實際上只認識助記符語言，梯形圖語言是需要轉(zhuǎn)換成助記符語言后，存入PLC 的存儲器中。 現(xiàn)在功能圖語言的使用有上升趨勢。編程語言中還有一個內(nèi)容是指令功能。衡量指令功能強弱可看兩個方面：一是指令條數(shù)多少；二是指令中有多少綜合性指令。一條綜合性指令一般就能完成一項專門操作。用戶編制的程序完成的控制任務(wù)，取決于 PLC指令的 多少，指令功能越多，編程越簡單和方便，完成一定的控制任務(wù)越容易。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） （ 2）輸入輸出點數(shù) 輸入輸出點數(shù)是 PLC 可以接受的輸入開關(guān)信號和輸出開關(guān)信號的最大數(shù)量，值得注意的是輸入點數(shù)往往的大于輸出點數(shù)的，且二者不能相互替代。 （ 3）掃描速度數(shù)是指 PLC 掃描 1k（ 1k=1024）字用戶程序所需的時間， 通常以ms/k 字為單位，掃描速度越快越好。 （ 4）存儲容量 存儲容量是存放用戶程序的存儲器的容量。通常用 k 來表示。也有的 PLC 直接用所能存放的程序量表示。在編制 PLC 程序時，需要用到大量的寄存器來存放變量、中間結(jié)果、保持 數(shù)據(jù)、定時計數(shù)、模塊設(shè)置和各種標志位等信息。這些寄存器的多少，直接關(guān)系到程序的編制，該存儲器的容量越大，就可以編制出更復(fù)雜的程序。 （ 5）可擴展性 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中 PLC 的可擴展性也顯的非常重要。主要包括： 1）輸入輸出點數(shù)的擴展； 2）存儲容量的擴展； 3）聯(lián)網(wǎng)功能的擴展； 4）可擴展的模塊數(shù)； 另外，可編程序控制器的可靠性、易操作性及經(jīng)濟性等功能指示也受用戶的關(guān)注。 （ 6） PLC 的應(yīng)用與發(fā)展趨勢 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域 PLC 在鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛 樂等各個行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛，主要可以歸納為以下幾類： 1）開關(guān)量的邏輯控制 可編程控制器可實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，也可用于單臺設(shè)備的控制，又可用于多機群控制及自動化流水線。 2）模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（ Analog）和數(shù)字量（ Digital）之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。 3）運動控制 PLC 可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用開關(guān)量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí) 行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。 4）過程控制 過程控制是指對連續(xù)變化的量進行控制。如對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。目前已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合。 5）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能。可以完成數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以與參考值比較，完成一定的控制操作。也 可以利用通訊功能傳送到其他的智能裝置， 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型過程控制系統(tǒng)，如冶金、造紙、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 6）通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其他智能設(shè)備間的通信。隨著現(xiàn)代社會計算機技術(shù)的提高，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，它也將和其他的工業(yè)控制計算機組網(wǎng) 構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)，在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用 。 PLC 的發(fā)展趨勢 許多年前就有人預(yù)言， PLC 將要被 PCBASED 控制系統(tǒng)取代。但 PLC 的 銷售 仍以十分穩(wěn)定的增長率逐年上升。目前的 PLC 已經(jīng)與 十年前大不相同，十年后的 PLC 與如今的 PLC 也勢必不同；但有兩個方面是不變的：其一， PLC 會提供穩(wěn)定的控制響應(yīng)；其二，高度的可靠性。可以預(yù)見的 PLC 發(fā)展趨勢如下： 1)向高速度、大容量方向發(fā)展 為提高 PLC 的處理能力，要求 PLC 具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。目前，有的 PLC 的掃描速度可達 。存儲容量方面，有的 PLC 最高可達幾十兆字節(jié)。為擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。 2)向超大型、超小型兩個方向發(fā)展 當前中小型 PLC 比較多，為了適應(yīng)市場的多種需 要，今后 PLC 要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展?，F(xiàn)已有 I/O 點數(shù)達 14336 點的超大型 PLC，使用 32 位微處理器，多 CPU 并行工作和大容量存儲器。最小配置的 I/O 點數(shù)為 8～ 16點，以適應(yīng)單機及小型自動控制的需要。 3)PLC 大力開發(fā)智能模塊，加強聯(lián)網(wǎng)通信能力。 PLC 廠商不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程 I/O 模塊、通信和人機接口模塊等。這些帶 CPU 和存儲器的智能 I/O 模塊，既擴展了 PLC 功能，又使用靈活方便，擴大了 PLC 應(yīng)用范圍 4)增強外部 故障的檢測與處理能力。 根據(jù)統(tǒng)計資料表明：在 PLC 控制系統(tǒng)的故障中， CPU 占 5%， I/O 接口占 15%，輸入設(shè)備占 45%，輸出設(shè)備占 30%，線路占 5%。前兩項共 20%故障屬于 PLC 的內(nèi)部故障；其余 80%的故障屬于 PLC 的外部故障。因此， PLC 生產(chǎn)廠商都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，以期進一步提高系統(tǒng)的可靠性。 5)編程語言多樣化。 在 PLC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時， PLC 的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù) PLC 使用的梯形圖語言外，陸續(xù)出現(xiàn)了面向順序控制的步進 編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言等。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是 PLC 進步的一種趨勢。 （ 7） PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟 1）分析被控對象并提出控制要求 機電專業(yè)技術(shù)論壇 詳細分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配合，提出被控對象對 PLC 控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設(shè)計任務(wù)書。 2）確定輸入／輸出設(shè)備 CAD/CAM 技術(shù) 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備（如：按紐、位置開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)及各種傳感器等）和輸出設(shè)備（如：接觸 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 器、電 磁閥、信號指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與 PLC 有關(guān)的輸入 /輸出設(shè)備，以確定 PLC 的 I/O 點數(shù)。 3）選擇 PLC 機電專業(yè)技術(shù)網(wǎng) PLC 選擇包括對 PLC 的機型、容量、 I/O 模塊、電源等的選擇。 4）分配 I/O 點并設(shè)計 PLC 外圍硬件線路 CAD/CAM 技術(shù) I/O 點 機電專業(yè)技術(shù)論壇 畫出 PLC 的 I/O 點與輸入／輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)關(guān)系表，該部分也可在第 2 步中進行。 電氣技術(shù) PLC 外圍硬件線路 機電專業(yè)技術(shù)論壇 畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進入 PLC 的控制電路等。 資源下 載 由 PLC 的I/O 連接圖和 PLC 外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。 5）程序設(shè)計 資源下載 1. 程序設(shè)計 CAD/CAM 技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，采用合適的設(shè)計方法來設(shè)計 PLC 程序。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實現(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。除此之外，程序通常還應(yīng)包括以下內(nèi)容： 機電專業(yè)技術(shù)論壇 1）初始化程序。在 PLC 上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動作必要的準備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。初始化程序的主要內(nèi)容有：對某些數(shù)據(jù)區(qū)、計 數(shù)器等進行清零，對某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進行恢復(fù)，對某些繼電器進行置位或復(fù)位，對某些初始狀態(tài)進行顯示等等。 機電專業(yè)技術(shù)論壇 2）檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨立，一般在程序設(shè)計基本完成時再添加。 電氣技術(shù) 3）保護和連鎖程序。保護和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。 機電專業(yè)技術(shù)論壇 2. 程序模擬調(diào)試 機電專業(yè)技術(shù)網(wǎng) 程序模擬調(diào)試的基本思想是，以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場實際狀態(tài)，為程序的運行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬 調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。 電氣技術(shù) 1）硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備（如用另一臺PLC 或一些輸入器件等）模擬產(chǎn)生現(xiàn)場的信號，并將這些信號以硬接線的方式連到 PLC系統(tǒng)的輸入端，其時效性較強。 電氣技術(shù) 2）軟件模擬法是在 PLC 中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時效性不易保證。模擬調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。 6）硬件實施 CAD/CAM 技術(shù)硬件實施方面主要是進行控制柜（臺）等硬件的設(shè)計及現(xiàn)場施工。主要內(nèi)容有： 機電專業(yè)技術(shù)網(wǎng) 1) 設(shè)計控制柜和 操作臺等部分的電器布置圖及安裝接線圖。 CAD/CAM 技術(shù) 2)設(shè)計系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖。 資源下載 3)根據(jù)施工圖紙進行現(xiàn)場接線，并進行詳細檢查。 機電專業(yè)技術(shù)網(wǎng) 由于程序設(shè)計與硬件實施可同時進行，因此 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計周期可大大縮短。 7）聯(lián)機調(diào)試 資源下載 聯(lián)機調(diào)試是將通過模擬調(diào)試的程序進一步進行在線統(tǒng)調(diào)。聯(lián)機調(diào)試過程應(yīng)循序漸進，從 PLC 只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實際負載等逐步進行調(diào)試。如不符合要求，則對硬件和程序作調(diào)整