淺談可編程控制器（PLC）的基本學(xué)習(xí)方法

學(xué)習(xí)PLC主要有兩種方法：1。選擇一個(gè)PLC2.邊學(xué)邊練；

1.提問?？删幊炭刂破骷夹g(shù)主要用于自動(dòng)化控制工程。如何綜合運(yùn)用之前所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際工程要求合理組合成一個(gè)控制系統(tǒng)，本文介紹了組成一個(gè)可編程控制器控制系統(tǒng)的一般方法。

　　二、可編程控制器控制系統(tǒng)（PLC）設(shè)計(jì)的基本步驟

　　1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

　　(1)擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書的形式確定，是整個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；

　　(2)選擇電驅(qū)動(dòng)形式和電機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

　　(3)選擇PLC的型號(hào)；

　　(4)編制PLC的輸入輸出分配表或繪制輸入輸出端子的接線圖；

　　(5)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求編寫軟件規(guī)范，然后使用相應(yīng)的編程語言(常用梯形圖)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；

　　(6)了解并遵循用戶的認(rèn)知心理，重視人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)人與機(jī)器的友好關(guān)系；

　　(7)設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜及非標(biāo)電氣元件；

　　(8)編寫設(shè)計(jì)說明書和操作說明書；根據(jù)具體任務(wù)，以上內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。

　　2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的主要步驟

可編程控制器（PLC）應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的主要步驟

　　(1)深入了解和分析被控對(duì)象a的工藝條件和控制要求，被控對(duì)象是被控機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。b .控制要求主要指控制的基本方式、要完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的構(gòu)成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對(duì)于更復(fù)雜的控制系統(tǒng)，控制任務(wù)也可以分成幾個(gè)獨(dú)立的部分，可以簡(jiǎn)化復(fù)雜性，方便編程和調(diào)試。

　　(2)根據(jù)可編程控制器的控制對(duì)象確定輸入輸出設(shè)備

　　控制系統(tǒng)的功能需求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備包括按鈕、選擇器開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等。常用的輸出設(shè)備包括繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

　　(3)選擇合適的PLC類型根據(jù)確定的用戶I/O設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的數(shù)量，選擇合適的PLC類型，包括型號(hào)選擇、容量選擇、I/O模塊選擇、電源模塊選擇等。

　　(4)分配I/O點(diǎn)，分配PLC的輸入輸出點(diǎn)，編制輸入輸出分配表或繪制輸入輸出端子接線圖。然后可以設(shè)計(jì)PLC程序，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)建造控制柜或控制臺(tái)。(5)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的梯形圖程序根據(jù)工作功能圖或狀態(tài)流程圖設(shè)計(jì)梯形圖，即編程。這一步是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作，也是一個(gè)難點(diǎn)。要設(shè)計(jì)好梯形圖，必須熟悉控制要求，有一定的電氣設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　(6)將程序輸入PLC使用簡(jiǎn)單的編程器將程序輸入PLC時(shí)，需要將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符進(jìn)行輸入。當(dāng)使用PLC的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可以通過上、下位機(jī)的連接電纜將程序下載到PLC上。

　　(7)軟件測(cè)試程序輸入PLC后，應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)樵诰幊痰倪^程中，難免會(huì)有疏漏。因此，在可編程邏輯控制器中

　　在連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之前，需要對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試，以消除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)為整體調(diào)試打下良好的基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試周期。(8)應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試完成PLC軟硬件設(shè)計(jì)、控制柜和現(xiàn)場(chǎng)施工后，整個(gè)系統(tǒng)可以在線調(diào)試。如果控制系統(tǒng)由幾個(gè)部分組成，先做局部調(diào)試，再做整體調(diào)試；如果控制程序中有很多步驟，可以先分段調(diào)試，再和一般調(diào)整連接。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)逐一排除，直到調(diào)試成功。

　　(9)編制技術(shù)文件系統(tǒng)的技術(shù)文件，包括說明書、電氣原理圖、電氣布置圖、電氣元件清單和PLC梯形圖。

　　3.可編程控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1?？删幊炭刂破髂Ｐ偷倪x擇在決定系統(tǒng)控制方案之前，需要詳細(xì)了解被控對(duì)象的控制要求，以決定是否使用可編程控制器進(jìn)行控制。當(dāng)控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系復(fù)雜時(shí)(大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等)，需要使用PLC控制。)，工藝流程和產(chǎn)品修改頻繁，數(shù)據(jù)處理和信息管理(包括數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬控制、PID調(diào)節(jié)等。)，系統(tǒng)要求可靠性和穩(wěn)定性高，準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化組網(wǎng)。目前國(guó)內(nèi)外很多廠商提供各種不同功能的PLC產(chǎn)品，讓用戶眼花繚亂，無所適從。因此，只有綜合權(quán)衡利弊，合理選擇模型，才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。一般來說，選型的目的應(yīng)該是滿足系統(tǒng)功能的需要，不要盲目求全，以免浪費(fèi)投資和設(shè)備資源。選型可以從以下幾個(gè)方面考慮。

　　(1)盲目選擇輸入/輸出點(diǎn)較多的模型會(huì)造成一定的浪費(fèi)。需要先明確控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)總數(shù)，然后按照實(shí)際需要的點(diǎn)總數(shù)的15 ~ 20%留出備用量(留有系統(tǒng)改造余地等)。)然后確定所需的PLC點(diǎn)數(shù)。另外需要注意的是，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對(duì)同時(shí)連接的輸入點(diǎn)數(shù)量有限制，一般同時(shí)連接的輸入點(diǎn)不超過總輸入點(diǎn)的60%；PLC各輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力(A/點(diǎn))也是有限的，PLC各點(diǎn)的輸出電流隨施加的負(fù)載電壓而變化；一般PLC的允許輸出電流隨著環(huán)境溫度的升高而降低。選擇車型時(shí)要考慮這些問題。PLC的輸出點(diǎn)可分為公共點(diǎn)連接、分組連接和隔離連接。隔離輸出點(diǎn)之間可以使用不同類型和等級(jí)的電壓，但這種PLC各點(diǎn)的平均價(jià)格較高。如果輸出信號(hào)之間不需要隔離，應(yīng)選擇前兩種輸出模式的PLC。(2)存儲(chǔ)容量的選擇只能對(duì)用戶的存儲(chǔ)容量做一個(gè)大概的估計(jì)。在只控制開關(guān)量的系統(tǒng)中，可以用總輸入點(diǎn)乘以10個(gè)字/點(diǎn)，總輸出點(diǎn)乘以5個(gè)字/點(diǎn)來估算；計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器按(3 ~ 5)字/件估算；有算術(shù)處理時(shí)，按(5 ~ 10)字/量估算；在有模擬輸入/輸出的系統(tǒng)中，可以根據(jù)每個(gè)模擬輸入/(或輸出)約(80 ~ 100)字的存儲(chǔ)容量來估算；有通訊處理的時(shí)候，大概是按照每個(gè)接口200字以上的數(shù)量來估算的。最后，保證金一般設(shè)定在預(yù)計(jì)容量的50 ~ 100%。對(duì)于沒有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師來說，在選擇容量時(shí)應(yīng)該有更多的余量。

　　(3)I/O響應(yīng)時(shí)間的選擇PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延時(shí)、輸出電路延時(shí)和掃描運(yùn)行方式(一般在2 ~ 3個(gè)掃描周期內(nèi))引起的延時(shí)等。對(duì)于開關(guān)控制系統(tǒng)，PLC和I/O響應(yīng)時(shí)間一般能滿足實(shí)際工程的要求，但I(xiàn)/O響應(yīng)不用考慮。但是對(duì)于模擬控制系統(tǒng)，尤其是閉環(huán)系統(tǒng)，這個(gè)問題是應(yīng)該考慮的。

　　(4)根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選擇不同的負(fù)載，對(duì)PLC的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁開關(guān)的感性負(fù)載應(yīng)該是晶體管或晶閘管輸出類型，而不是繼電器輸出類型。但繼電器輸出PLC具有導(dǎo)通壓降小、隔離、價(jià)格相對(duì)便宜、抗瞬時(shí)過壓過流能力強(qiáng)、負(fù)載電壓(交流和DC)靈活、電壓等級(jí)范圍寬等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)于動(dòng)作不頻繁的交流和DC負(fù)載，可以選擇繼電器輸出的可編程邏輯控制器。

　　(5)在線和離線編程的選擇離線編程是指主機(jī)和編程器共用一個(gè)CPU，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇PLC的編程、監(jiān)控和運(yùn)行工作狀態(tài)。在編程狀態(tài)下，CPU只為程序員服務(wù)，不控制現(xiàn)場(chǎng)。特殊程序員編程就是這種情況。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè)CPU，主機(jī)的CPU完成現(xiàn)場(chǎng)控制，在每個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí)與編程器通信，編程器將修改后的程序發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)將在下一個(gè)掃描周期根據(jù)新的程序控制現(xiàn)場(chǎng)。計(jì)算機(jī)輔助編程可以實(shí)現(xiàn)離線編程和在線編程。在線編程需要購(gòu)買計(jì)算機(jī)和配置編程軟件。應(yīng)該采用哪種編程方法應(yīng)該根據(jù)需要來決定。

　　(6)根據(jù)是否選擇聯(lián)網(wǎng)通訊，如果PLC控制的系統(tǒng)需要接入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，那么PLC需要具備通訊聯(lián)網(wǎng)功能，即PLC要有接口連接其他PLC、上位機(jī)、CRT等。大中型計(jì)算機(jī)都有通信功能，目前小型機(jī)大多也有通信功能。(PLC結(jié)構(gòu)的選擇是在功能相同、I/O點(diǎn)數(shù)據(jù)相同的情況下，整體型的價(jià)格低于模塊型的價(jià)格。而模塊式具有功能擴(kuò)展靈活、維護(hù)方便(更換模塊)、故障判斷容易等優(yōu)點(diǎn)。PLC的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇。

　　2.輸入/輸出點(diǎn)的分配一般來說，輸入點(diǎn)和輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。分配后根據(jù)系統(tǒng)配置的通道和聯(lián)系方式分配給每個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即編號(hào)。在某些情況下，有兩個(gè)信號(hào)有一個(gè)輸入點(diǎn)，所以線路在連接到輸入點(diǎn)之前，應(yīng)該根據(jù)邏輯關(guān)系進(jìn)行連接(例如，兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián))。

　　(1)確定I/O通道的范圍，不同類型的PLC輸入/輸出通道的范圍是不同的。根據(jù)選擇的PLC型號(hào)，查閱相應(yīng)的編程手冊(cè)，千萬不要“出丑”。您必須參考相關(guān)的操作手冊(cè)。

　　(2)輔助繼電器內(nèi)部的輔助繼電器不輸出到外部，不能直接連接到外部設(shè)備，但在控制其他繼電器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器時(shí)，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理。從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。未分配模塊的I/O中繼區(qū)和未使用1: 1鏈路時(shí)的鏈路中繼區(qū)可用作內(nèi)部輔助中繼。根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要，合理布置可編程控制器內(nèi)部輔助繼電器