西門子PCU50.3暗屏快速判斷故障維修

模擬量的輸入方法有兩種。

    1．用模擬量輸入模塊輸入模擬量

    把模擬量輸入給PLC簡單的方法是，用模擬量輸入模塊（單元），簡稱AD單元。模擬量輸入模塊的功能是將模擬過程信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。模擬量輸入流程是通過傳感器把物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，這個電信號可能是離散性的電信號，需要通過變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬量電壓或電流信號，模擬量模塊接收到標(biāo)準(zhǔn)的電信號后通過A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變?yōu)榕c模擬量成比例的數(shù)字量信號，并存放在緩沖器里，待CPU讀取模擬量模塊緩沖器的內(nèi)容，并傳送到的存儲區(qū)中待處理。

    使用模擬量輸入模塊時，要了解其性能，主要的性能如下。

    ·模擬量規(guī)格：指可接受或可輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流或標(biāo)準(zhǔn)電壓的規(guī)格，一般多些好，便于選用。

    ·數(shù)字量位數(shù)：指轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量，用多少位二進(jìn)制數(shù)表達(dá)。位越多，精度越高。

    ·轉(zhuǎn)換路數(shù)：只可實(shí)現(xiàn)多少路的模擬量的轉(zhuǎn)換，路越多越好，可處理多路信號。

    ·轉(zhuǎn)換時間：只實(shí)現(xiàn)一次模擬量轉(zhuǎn)換的時間，越短越好。

    ·功能：指除了實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換時的一些附加功能，有的還有標(biāo)定、平均峰值及開方功能。

    2．用采集脈沖輸入模擬量

    PLC可采集脈沖信號，可用于高速計數(shù)單元或特定輸入點(diǎn)采集。也可用輸入中斷的方法采集。而把物理量轉(zhuǎn)換為電脈沖信號也比較方便。

 模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量，如溫度、壓力、速度、流量等。在現(xiàn)實(shí)世界中，特別是在連續(xù)型的生產(chǎn)，如化工生產(chǎn)過程中，常見到模擬量，并要求能對其進(jìn)行控制。

    PLC是由繼電器控制電路引進(jìn)微處理器技術(shù)后，發(fā)展而來的，可非常方便及可靠地用于開關(guān)量的控制。然而由于模擬量可轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，數(shù)字量實(shí)質(zhì)也就是開關(guān)量，故經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬量，PLC也*可以非常方便及非?？煽康剡M(jìn)行處理。

    這里關(guān)鍵要有相應(yīng)的裝置，這里講的裝置就是輸入、輸出單元。由這些單元先對信號做預(yù)處理，然后送PLC進(jìn)行再處理，PLC處理后又由這些單元做后處理，靠這些單元在控制對象和PLC之間架起橋梁，即可實(shí)現(xiàn)PLC對具有模擬量對象的控制。

    由于生產(chǎn)過程常有模擬量，故模擬量控制有時也稱過程控制。

  較復(fù)雜的時序控制系統(tǒng)有多個外部輸入信號，用它們和定時器來實(shí)現(xiàn)順序控制。這種系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計較為復(fù)雜，對于其中的連續(xù)多段時序控制，仍可用前述的定時器“接力”定時的設(shè)計方法。

    圖13-12中的三條運(yùn)輸帶分別用Y0、Y1和Y2來控制。為了防止運(yùn)輸帶起、停時物料在運(yùn)輸帶上的堆積，應(yīng)按Y0、Y1、Y2的順序依次起動運(yùn)輸帶，按Y2、Y1、Y0的順序依次停止運(yùn)輸帶（如圖13-13所示），為此需使用4個定時器。起動用的定時器T0和T1、停止用的定時器T2和T3，仍然分別采用“接力”方式來實(shí)現(xiàn)兩段時間的連續(xù)定時。為簡化電路，用Y0來代替圖13-10中的M0。

    圖13-12    運(yùn)輸帶示意圖

    通過分析Y1、Y2波形與其他波形的關(guān)系，可以確定控制Y1、Y2線圈的電路。梯形圖程序如圖13-14所示。

    通過上面兩個實(shí)例，可得到時序控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計方法設(shè)計步驟如下。

    [1]詳細(xì)分析控制要求，明確各輸入輸出信號個數(shù)，選擇機(jī)型。

    [2]明確各輸入輸出信號間的時序關(guān)系，畫出各輸入和各輸出信號的工作時序圖。

    [3]把時序圖劃分成若干個時間區(qū)域段，確定各區(qū)段的時間長短，找出區(qū)段間的分界點(diǎn)，弄清分界點(diǎn)處各輸出信號狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系和轉(zhuǎn)化條件。

    [4]根據(jù)各時間段的個數(shù)確定需要幾個定時器，分配定時器號，確定各定時器的設(shè)定值，明確各定時器開始和定時時間到這兩個關(guān)鍵時刻對各輸出信號狀態(tài)的影響。

    [5]對PLC進(jìn)行I/O分配。

    [6]根據(jù)時序圖和I/O分配畫出梯形圖。

    [7]做模擬運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，修正程序。

  簡單的時序控制系統(tǒng)只需要起動按鈕提供一個觸發(fā)信號，就可以自動完成預(yù)定的順序工作過程，各段時間分別用定時器來設(shè)置。設(shè)按下起動按鈕X0后，要求Y0和Y1按圖13-10中的時序工作，圖中用T0、T1和T2來對三段時間定時。

    按鈕提供給X0的是短信號，為了保證定時器的線圈有夠長的“通電”時間，設(shè)置了用起動一保持一停止電路控制的M0。按下起動按鈕X0后，M0變?yōu)镺N并保持，其常開觸點(diǎn)使定時器T0的線圈“通電”（如圖13-11所示），開始定時，3s后T0的常開觸點(diǎn)接通，使T1的線圈“通電”，T1開始定時，4s后T1的常開觸點(diǎn)接通，使T2的線圈“通電”……各定時器以“接力賽跑”的方式依次對各段時間定時，直至后一段定時結(jié)束，T2的常閉觸點(diǎn)斷開，使M0變?yōu)镺FF，M0的常開觸點(diǎn)斷開，使T0的線圈“斷電”，T0的常開觸點(diǎn)斷開，又使T1的線圈“斷電”……這樣所有的定時器都將被依次復(fù)位，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。在設(shè)計時畫出類似于圖13-10的波形圖，控制Y0和Y1的輸出電路可根據(jù)波形圖來設(shè)計。由圖13-10可知，Y1的波形可由T1常開觸點(diǎn)的波形取反后，再與M0的波形相“與”而得到，即Y1=M0·T1，所以Y1的線圈可用MO的常開觸點(diǎn)和T1的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路來驅(qū)動。Y0的波形由兩個為ON（圖13-10中用高電平表示）的時間為3s的波形組合而成，其中一個波形與T1常開觸點(diǎn)的波形相同，Y0的邏輯表達(dá)式為Y0=M0·T0+T1，在圖13-11中，Y0的線圈用M0、T1和T0的觸點(diǎn)組成的電路來控制。

  梯形圖程序設(shè)計是可編程控制器應(yīng)用中關(guān)鍵的問題，PLC梯形圖程序設(shè)計常用方法有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法、順序控制設(shè)計法和邏輯代數(shù)設(shè)計法等。

    PLC梯形圖程序用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法編寫，是沿用了設(shè)計繼電器電路圖的方法來設(shè)計梯形圖，即在某些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復(fù)地進(jìn)行調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和輔助觸點(diǎn)，后才能得到一個較為滿意的結(jié)果。因此，所謂的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法是指利用已經(jīng)的經(jīng)驗(yàn)（一些典型的控制程序、控制方法等），對其進(jìn)行重新組合或改造，再經(jīng)過多次反復(fù)修改，終得出符合要求的控制程序。

    這種設(shè)計方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，后的結(jié)果也不是的，設(shè)計所用的時間、設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，因此，有人就稱這種設(shè)計方法為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法，它是其他設(shè)計方法的基礎(chǔ)，用于較簡單的梯形圖程序設(shè)計。

    用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法編程，可歸納為以下四個步驟。

[1]控制模塊劃分（工藝分析）。在準(zhǔn)確了解控制要求后，合理地對控制系統(tǒng)中的事件進(jìn)行劃分，得出控制要求有幾個模塊組成、每個模塊要實(shí)現(xiàn)什么功能、因果關(guān)系如何、模塊與模塊之間怎樣聯(lián)絡(luò)等內(nèi)容。劃分時，一般可將一個功能作為一個模塊來處理，也就是說，一個模塊完成一個功能。

[2]功能及端口定義。對控制系統(tǒng)中的主令元件和執(zhí)行元件進(jìn)行功能定義、代號定義與I/O口的定義（分配），畫出I/O接線圖。對于一些要用到的內(nèi)部元件，也要進(jìn)行定義，以方便后期的程序設(shè)計。在進(jìn)行定義時，可用資源分配表的形式來進(jìn)行合理安排元器件。

[3]功能模塊梯形圖程序設(shè)計。根據(jù)已劃分的功能模塊，進(jìn)行梯形圖程序的設(shè)計，一個模塊，對應(yīng)一個程序。這一階段的工作關(guān)鍵是找到一些能實(shí)現(xiàn)模塊功能的典型的控制程序，對這些控制程序進(jìn)行比較，選擇的控制程序（方案選優(yōu)），并進(jìn)行一定的修改補(bǔ)充，使其能實(shí)現(xiàn)所需功能。這一階段可由幾個人一起分工編寫程序。[4]程序組合，得出終梯形圖程序。對各個功能模塊的程序進(jìn)行組合，得出總的梯形圖程序。組合以后的程序，它只是一個關(guān)鍵程序，而不是一個終程序（完善的程序），在這個關(guān)鍵程序的基礎(chǔ)上，需要步的對程序進(jìn)行補(bǔ)充、修改。經(jīng)過多次反復(fù)的完善，后要得出一個功能完整的程序。

    因此，在程序組合時，一方面要注意各個功能模塊組合的先后順序；二是要注意各個功能模塊之間的聯(lián)絡(luò)信號；三是要注意線圈之間的聯(lián)鎖（互鎖）信號；后不要忘了程序結(jié)束時要有程序結(jié)束指令。

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