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PLC編程器
圖1線圈未與右母線(或觸點與右母線)相連狀況的轉(zhuǎn)化
 
闡明：(a)不符合編程標(biāo)準(zhǔn)的梯形圖；(b)符合編程標(biāo)準(zhǔn)的梯形圖
 
(3)線圈不能直接與左母線相連。由圖2(a)不難看出編程者的目的是，使程序一運(yùn)轉(zhuǎn)10.00、10.01線圈即被驅(qū)動。要達(dá)到這樣的目的，能夠運(yùn)用一個程序中未被調(diào)用的內(nèi)部繼電器(如200.00)的常閉觸點或許特別繼電器253.15(常通繼電器)的常開觸點來驅(qū)動它們，既滿意了編程者的功用要求，又不違背梯形圖編程規(guī)矩，如圖2(b)所示。
 

PLC編程器
圖2線圈直接與左母線相連狀況的轉(zhuǎn)化
 
闡明：(a)不符合編程標(biāo)準(zhǔn)的梯形圖；(b)符合編程標(biāo)準(zhǔn)的梯形圖
 
(4)同一編號的線圈在同一個主程序中連續(xù)運(yùn)用兩次稱為同名雙線圈輸出。同名雙線圈輸出簡單引起輸出成果的不確定，編制程序時應(yīng)盡量防止同名雙線圈輸出的狀況，怎么防止同名雙線圈輸出能夠參閱圖3所示的方案。
 

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圖3同名雙線圈輸出及其解決方案
 
闡明：(a)原梯形圖；(b)運(yùn)轉(zhuǎn)效果；
 
在梯形圖程序中一般應(yīng)盡量防止同名雙線圈輸出，因為這樣會形成輸出成果的不確定，如圖(a)所示為同名雙線圈輸出梯形圖。在編程語法上，該梯形圖并不違反規(guī)定，但在實踐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其成果有時會和編程者的期望截然不同。不難看出(a)圖中編程者的目的是，當(dāng)支路1中的觸點0.00、0.01都閉合時、或支路2中的觸點0.02、0.03都閉合時、或兩條支路中的一切觸點都閉合時，線圈10.00都能被驅(qū)動。但在實踐履行中，當(dāng)觸點支路1中的觸點0.00、0.01閉合，而支路2中的觸點0.02、0.03斷開時，線圈10.00并不得電，成果如圖(b)所示。這是因為PLC采用循環(huán)掃描的處理方式。在輸入采樣后，*處理器對梯形圖自上而下進(jìn)行運(yùn)算。在運(yùn)算*階電路時，線圈10.00是被驅(qū)動得電的，但運(yùn)算到第二階電路時，線圈10.00因觸點0.02、0.03斷開而不被驅(qū)動。在I/O刷新時，以后的運(yùn)算成果為準(zhǔn)進(jìn)行輸出，因而此時的線圈10.00是失電狀態(tài)的。
 
(5)梯形圖程序必須符合次序履行的準(zhǔn)則，即從左到右，從上到下地次序履行，如不符合次序履行準(zhǔn)則的梯形圖程序是無法輸入編程軟件的。如圖4(a)所示的橋式結(jié)構(gòu)的梯形圖，不難看出程序設(shè)計者的目的是，當(dāng)支路l的一切觸點均閉合、或支路2的一切觸點均閉合、或支路3的一切觸點均閉合、或支路4的一切觸點均閉合時，線圈10.00被驅(qū)動得電。但此類梯形圖因為不符合編程規(guī)矩而無法輸入編程軟件或手持編程器，應(yīng)將圖4(a)轉(zhuǎn)化成圖4(b)所示，才干使用編程軟件或手持編程器寫入PLC存儲器中。
PLC編程器
圖4橋式電路的轉(zhuǎn)化
 
闡明：(a)橋式電路圖；(b)轉(zhuǎn)化后的梯形圖
 
(6)梯形圖中串聯(lián)、并聯(lián)觸點運(yùn)用的次數(shù)沒有約束，可無限次地運(yùn)用，如圖5所示。

PLC編程器
圖5觸點的無限運(yùn)用
 
(7)同一程序中兩個或兩個以上不同編號的線圈能夠并聯(lián)輸出，如圖6所示。

PLC中無非就是三大量：開關(guān)量、模仿量、脈沖量。只在搞清楚三者之間的聯(lián)系，你就能嫻熟的把握PLC了。
 
一、簡述
 
1、開關(guān)量也稱邏輯量，指僅有兩個取值，0或1、ON或OFF。它是較常用的操控，對它進(jìn)行操控是PLC的優(yōu)勢，也是PLC基本的使用。
 
開關(guān)量操控的意圖是，根據(jù)開關(guān)量的當(dāng)前輸入組合與歷史的輸入次序，使PLC產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按必定的次序工作。所以，有時也稱其為次序操控。
 
而次序操控又分為手動、半主動或主動。而采用的操控準(zhǔn)則有渙散、會集與混合操控三種。
 
2、模仿量是指一些接連改變的物理量，如電壓、電流、壓力、速度、流量等。
 
PLC是由繼電操控引入微處理技術(shù)后開展而來的，可便利及可靠地用于開關(guān)量操控。因為模仿量可轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，數(shù)字量僅僅多位的開關(guān)量，故經(jīng)轉(zhuǎn)化后的模仿量，PLC也*可以可靠的進(jìn)行處理操控。
 
因為接連的生產(chǎn)進(jìn)程常有模仿量，所以模仿量操控有時也稱進(jìn)程操控。
 
模仿量多是非電量，而PLC只能處理數(shù)字量、電量。一切要完成它們之間的轉(zhuǎn)化要有傳感器，把模仿量轉(zhuǎn)化成數(shù)電量。假如這一電量不是規(guī)范的，還要經(jīng)過變送器，把非規(guī)范的電量變成規(guī)范的電信號，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
 
一起還要有模仿量輸入單元(A/D)，把這些規(guī)范的電信號變換成數(shù)字信號；模仿量輸出單元(D/A)，以把PLC處理后的數(shù)字量變換成模仿量——規(guī)范的電信號。
 
所以規(guī)范電信號、數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)化就要用到各種運(yùn)算。這就需要搞清楚模仿量單元的分辨率以及規(guī)范的電信號。例如：
 
PLC模仿單元的分辨率是1/32767，對應(yīng)的規(guī)范電量是0—10V，所要檢測的是溫度值0—100℃。那么0—32767對應(yīng)0—100℃的溫度值。然后計算出1℃所對應(yīng)的數(shù)字量是327.67。假如想把溫度值精確到0.1℃，把327.67/10即可。
 
模仿量操控包含：反饋操控、前饋操控、份額操控、含糊操控等。這些都是PLC內(nèi)部數(shù)字量的計算進(jìn)程。
 
3、脈沖量是其取值總是不斷的在0(低電平)和1(高電平)之間交替改變的數(shù)字量。每秒鐘脈沖交替改變的次數(shù)稱為頻率。
 
PLC脈沖量的操控意圖主要是方位操控、運(yùn)動操控、軌道操控等。例如：脈沖數(shù)在視點操控中的使用。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的細(xì)分是每圈10000，要求步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)90度。那么所要動作的脈沖數(shù)值=10000/(360/90)=2500。
 

PLC供給了多種編程言語，可依據(jù)編程者的喜愛和實踐運(yùn)用來挑選，其間梯形圖運(yùn)用遍及。PLC是面向用戶的設(shè)備，梯形圖與繼電原理圖類似，這種編程言語形象直觀，易學(xué)易懂，不需求專門的計算機(jī)常識和言語，PLC的規(guī)劃者充沛考慮到現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技術(shù)和適應(yīng)，因而PLC程序的編制選用梯形圖的簡略指令形式?，F(xiàn)場工程技術(shù)人員可在短時刻內(nèi)學(xué)會運(yùn)用。用戶在購買PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和進(jìn)行簡易的用戶程序編制作業(yè)，就可靈活便利地將PLC運(yùn)用于生產(chǎn)實踐。

4、體積小，體系的規(guī)劃、設(shè)備、調(diào)試作業(yè)量小，維護(hù)便利

PLC用軟件替代了繼電器操控體系中很多的中心繼電器、時刻繼電器、計數(shù)器等器材，使得本身以及整個操控體系體積大為減小，并且使外圍操控柜的規(guī)劃、設(shè)備、接線作業(yè)量大為削減。一起PLC的用戶程序大部分可以在實驗室進(jìn)行模仿調(diào)試，模仿調(diào)試好后再將PLC操控體系設(shè)備到生產(chǎn)現(xiàn)場，進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，既安全，又便利便利。

PLC的故障率很低，并且有完善的自確診和顯現(xiàn)功用。當(dāng)發(fā)作故障時，可以依據(jù)PLC的狀況指示燈顯現(xiàn)或編程器供給的信息敏捷查找到故障原因，排除故障，維護(hù)便利。

三、PLC的分類

PLC可以依照多種辦法進(jìn)行分類，但一般狀況下，可以依照以下兩種辦法進(jìn)行區(qū)分：

1、按I/O點數(shù)分類

PLC所能接收的輸入信號和輸出信號數(shù)量別離稱為PLC的輸入點數(shù)和輸出點數(shù)。其輸入、輸出點數(shù)的數(shù)目之和稱為PLC的輸入/輸出點數(shù)，簡稱I/O點數(shù)。I/O點數(shù)是挑選PLC的重要依據(jù)之一。

一般來說，PLC操控體系處理的I/O點數(shù)較多時，則操控聯(lián)系比較復(fù)雜，用戶要求的程序存儲器容量也較大，要求PLC指令及其他功用比較多。按PLC輸入、輸出點數(shù)的多少可將PLC分為以下3類。

1.1 小型PLC

小型PLC輸入、輸出總點數(shù)一般在256點以下，用戶程序存儲器容量在16K字節(jié)左右。小型PLC的功用一般以開關(guān)量操控為主，合適單機(jī)操控和小型操控體系。

1.2 中型PLC

中型PLC的輸入、輸出總點數(shù)在256~1K點之間，用戶程序存儲器容量到達(dá)8M字節(jié)左右。中型機(jī)適用于組成多機(jī)體系和大型操控體系。

1.3 大型PLC

大型PLC的輸入、輸出總點數(shù)在1K以上，用戶程序存儲器容量到達(dá)64M字節(jié)以上。大型機(jī)適用于組成分布式操控體系和整個工廠的集散操控網(wǎng)絡(luò)。

上述區(qū)分沒有一個十分嚴(yán)格的邊界，隨著PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，一些中小型PLC也具備中型或大型PLC的功用，這也是PLC的發(fā)展趨勢。

2、按結(jié)構(gòu)形式分類

依照PLC 的結(jié)構(gòu)特色可分為全體式、模塊式兩大類。

2.1 全體式結(jié)構(gòu)

把PLC的CPU、存儲器、輸入/輸出單元、電源等集成在一個基本單元中，其結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，本錢低，設(shè)備便利?；締卧显O(shè)有擴(kuò)展端口，通過電纜與

擴(kuò)展單元相連，可配接特殊功用模塊。微型和小型PLC一般為全體式結(jié)構(gòu)。

2.2 模塊式結(jié)構(gòu)

模塊式結(jié)構(gòu)的PLC由一些模塊單元構(gòu)成，這些規(guī)范模塊包含CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種特殊功用模塊等。運(yùn)用時將這些模塊插在規(guī)范機(jī)架內(nèi)即可。各模塊功用是獨立的，外形尺寸是*的。模塊式PLC的硬件組態(tài)便利靈活，設(shè)備和修理便利，易于擴(kuò)展。

現(xiàn)在，中、大型PLC多選用模塊式結(jié)構(gòu)形式，如西門子的S7-300和S7-400系列。

四、PLC的運(yùn)用

現(xiàn)在，PLC在國內(nèi)外已廣泛運(yùn)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制作、轎車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，隨著其性能價格比的不斷進(jìn)步，運(yùn)用的規(guī)模還在不斷擴(kuò)展。整體來講，PLC的運(yùn)用大致可概括為以下幾類。

1、開關(guān)量的邏輯操控

這是PLC基本、較廣泛的運(yùn)用范疇。PLC的邏輯操控替代傳統(tǒng)的繼電體系操控電路，完成邏輯操控、次序操控，既可用于單機(jī)操控，也可用于多機(jī)群控及主動化生產(chǎn)線的操控等。如機(jī)床電氣操控、設(shè)備生產(chǎn)線、電梯操控、冶金體系的高爐上料體系以及各種生產(chǎn)線的操控。

2、運(yùn)動操控

PLC可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的操控?，F(xiàn)在，大多數(shù)的PLC制作商都供給拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸方位操控模塊，這一功用可廣泛用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、金屬成型機(jī)床、機(jī)器人、電梯等。

3、進(jìn)程操控

進(jìn)程操控是指對溫度、壓力、流量、速度等接連變化的模仿量的閉環(huán)操控。PLC選用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)化模塊及各式各樣的操控算法程序來處理模仿量，完成閉環(huán)操控。PID調(diào)理是一般閉環(huán)操控體系中用得較多的一種調(diào)理辦法。進(jìn)程操控在冶金、化工、熱處理、鍋爐操控等場合有十分廣泛的運(yùn)用?，F(xiàn)代的大、中型PLC一般都有閉環(huán)PID操控模塊，這一功用可以用PID子程序來完成，而更多的是運(yùn)用PID模塊來完成。

4、數(shù)據(jù)處理

PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、排序、查表、位操作等功用，可以完成數(shù)據(jù)的收集、剖析及處理。這些數(shù)據(jù)可以通過通訊接口傳送到的智能設(shè)備進(jìn)行處理，或?qū)⑺鼈兇蛴溆?。?shù)據(jù)處理一般用于大型操控體系，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型操控體系。

5、通訊及聯(lián)網(wǎng)

PLC通訊包含PLC相互之間、PLC與上位機(jī)、PLC與其他智能設(shè)備間的通訊。PLC與其他智能操控設(shè)備一起，可以構(gòu)成“會集辦理，渙散操控”的分布式操控體系，滿意工廠主動化體系發(fā)展的需求。

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