PLC可编程

PLC可编程（精选十篇）

PLC可编程 篇1

可编程控制器是一种新型的通用自动化控制装置, 它有许多优点, 尽管可编程控制器在设计制造时已采取了很多措施, 是它对工业环境比较适应, 但是工业生产现场的工作环境较为恶劣, 为确保可编程控制器控制系统稳定可靠, 还是应当尽量使可编程控制器有良好的工作环境条件, 并采取必要抗干扰措施。

2 可编程控制器的安装和接线

2.1 安装的注意事项

2.1.1 安装环境

为保证可编程控制器工作的可靠性, 尽可能地延长其使用寿命, 在安装时一定要注意周围的环境, 其安装场合应该满足以下几点:

(1) 环境温度在0~55℃范围内。

(2) 环境相对湿度应在35%~85%范围内。

(3) 周围无易燃和腐蚀性气体。

(4) 周围无过量的灰尘和金属微粒。

(5) 避免过度的震动和冲击。

(6) 不能受太阳光的直接照射或水的溅射。

2.1.2 注意事项

除满足以上环境条件外, 安装时还应注意以下几点:

(1) 可编程控制器的所有单元必须在断电时安装和拆卸。

(2) 为防止静电对可编程控制器组件的影响, 在接触可编程控制器前, 先用手接触某一接地的金属物体, 以释放人体所带静电。

(3) 注意可编程控制器机体周围的通风和散热条件, 切勿将导线头、铁屑等杂物通过通风窗落入机体内。

2.2 安装与接线

2.2.1 PLC系统的安装

FX系列可编程控制器的安装方法有底板安装和DIN导轨安装两种方法。

(1) 底板安装。利用可编程控制器机体外壳四个角上的安装孔, 用规格为M4的螺钉将控制单元、扩展单元、A/D转换单元、D/A转换单元及I/O链接单元固定在底板上。

(2) DIN导轨安装。利用可编程控制器底板上的DIN导轨安装杆将控制单元、扩展单元、A/D转换单元、D/A转换单元及I/O链接单元安装在DIN导轨上。安装时安装单元与安装导轨槽对齐向下推压即可。将该单元从DIN导轨上拆下时, 需用一字形的螺丝刀向下轻拉安装杆。

2.2.2 PLC系统的接线

PLC系统的接线主要包括电源接线、接地、I/O接线及对扩展单元接线等。

(1) 电源接线。FX系列PLC使用直流24V、交流100~120V或200~240V的工业电源。FX系列PLC的外接电源端位于输出端子板左上角的两个接线端。使用直径为0.2cm的双绞线作为电源线。过强的噪声及电源电压波动过大都可能使FX系列可编程控制器的CPU工作异常, 以致引起整个控制系统瘫痪。为避免由此引起的事故发生, 在电源接线时, 需采取隔离变压器等有效措施, 且用于FX系列可编程控制器, I/O设备及电动设备的电源接线应分开连接, 。

另外, 在进行电源接线时还要注意以下几点:

a.FX系列PLC必须在所有外部设备通电后才能开始工作。为保证这一点, 可采取下面的措施:

所有外部设备都上电后再将方式选择开关由“STOP”方式设置为“RUN”方式。

将FX系列PLC编程设置为在外部设备未上电前不进行输入、输出操作。

b.当控制单元与其他单元相接时, 各单元的电源线连接应能同时接通和断开。

c.当电源瞬间掉电时间小于10ms时, 不影响PLC的正常工作。

d.为避免因失常而引起的系统瘫痪或发生无法补救的重大事故, 应增加紧急停车电路。

e.当需要控制两个相反的动作时, 应在PLC和控制设备之间加互锁电路。

(2) 接地。良好的接地是保证PLC正常工作的必要条件。在接地时要注意以下几点:

a.PLC的接地线应为专用接地线, 其直径应在2mm以上。

b.接地电阻应小于100Ω。

c.PLC的接地线不能和其他设备共用, 更不能将其接到一个建筑物的大型金属结构上。

d.PLC的各单元的接地线相连。

(3) 控制单元输入端子接线。FX系列的控制单元输入端子板为两头带螺钉的可拆卸板, 外部开关设备与PLC的之间的输入信号均通过输入端子进行连接。在进行输入端子接线时, 应注意以下几点:

a.输入线尽可能远离输出线、高压线及电机等干扰源。

b.不能将输入设备连接到带“.”端子上。

c.交流型PLC的内藏式直流电源输出可用于输入;直流型PLC的直流电源输出功率不够时, 可使用外接电源。

d.切勿将外接电源加到交流型PLC的内藏式直流电源的输出端子上。

e.切勿将用于输入的电源并联在一起, 更不可将这些电源并联到其他电源上。

(4) 控制单元输出端子接线。

(5) 扩展单元接线。若一台PLC的输入输出点数不够时, 还可将FX系列的基本单元与其他扩展单元连接起来使用。具体配置视不同的机型而定, 当要进行扩展配置时, 请参阅有关的用户手册。

(6) FX系列可编程控制器的A/D, D/A转换单元接线。A/D, D/A转换单元的接线方法在有关章节已叙述, 下面是连接时的注意事项。

a.A/D模块:

为防止输入信号上有电磁感应和噪声干扰, 应使用两线双绞式屏蔽电缆。

建议将屏蔽电缆接到框架接地端 (F.G)

若需将电压范围选择端 (RNAGE) 短路, 应直接在端子板上短接, 不要拉出引线短接。

应使主回路接线远离高压线。

应确保使用同一组电源线对控制单元和A/D单元进行供电。

b.D/A模块:

为防止输出信号上有电磁感应和噪声干扰, 应使用两线双绞式屏蔽电缆。

建议将屏蔽电缆接到负载设备的接地端。

在同一通道上的电压输出和电流输出不能同时使用。没有使用的输出端子应开路。

应使主回路接线远离高压线。

应确保使用同一组电源线对控制单元和D/A单元进行供电。

3 可编程控制器的维护和检修

可编程控制器的主要构成元器件是以半导体器件为主体, 考虑到环境的影响, 随着使用时间的增长, 元器件总是要老化的。因此定期检修与做好日常维护是非常必要的。

要有一支具有一定技术水平、熟悉设备情况、掌握设备工作原理的检修队伍, 做好对设备的日常维修。

PLC可编程逻辑器件的选择方法 篇2

摘要：介绍了在控制系统中选择PLC的一般方法，详细说明了在PLC机型的多样性，以及在PLC的输入输出点数功能等方面作如何选择。

关键词：PLC I/O 选择 开关量 模拟量 数字量

随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和数量越来越多，而且功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、德国等国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。PLC的品种繁多，其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重。因此，合理选择PLC，对于提高PLC在控制系统中的应用起着重要作用。

1 机型的选择

PLC机型选择的基本原则是，在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。

在工艺过程比较固定、环境条件较好(维修量较小)的场合，建议选用整体式结构的PLC;其它情况则最好选用模块式结构的PLC。

对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中，一般其控制速度无须考虑，因此，选用带A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。

而在控制比较复杂，控制功能要求比较高的工程项目中(如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等)，可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机。其中高档机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等。根据不同的应用对象，表1列出了PLC的几种功能选择。

表1 PLC的功能及应用场合

序 号应用对象功 能 要 求应 用 场 合1替代继电器继电器触点输入/输出、逻辑线圈、定时器、计数器替代传统使用的继电器，完成条件控制和时序控制功能2数学运算四则数学运算、开方、对数、函数计算、双倍精度的数学运算设定值控制、流量计算;PID调节、定位控制和工程量单位换算3数据传送寄存器与数据表的相互传送等数据库的生成、信息管理、BAT-CH(批量)控制、诊断和材料处理等4矩阵功能逻辑与、逻辑或、异或、比较、置位(位修改)、移位和变反等这些功能通常按“位”操作，一般用于设备诊断、状态监控、分类和报警处理等5高级功能表与块间的传送、校验和、双倍精度运算、对数和反对数、平方根、PID调节等通信速度和方式、与上位计算机的联网功能、调制解调器等6诊断功能PLC的诊断功能有内诊断和外诊断两种。内诊断是PLC内部各部件性能和功能的诊断，外诊断是中央处理机与I/O模块信息交换的诊断--7串行接口(RS-232C)一般中型以上的PLC都提供一个或一个以上串行标准接口(RS-232C)，以例连接打印机、CRT、上位计算机或另一台PLC--8通信功能现在的PLC能够支持多种通信协议。比如现在比较流行的工业以太网等对通信有特殊要求的用户

对于一个大型企业系统，应尽量做到机型统一。这样，同一机型的PLC模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理;同时，其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发;此外，由于其外部设备通用，资源可以共享，因此，配以上位计算机后即可把控制各独立系统的多台PLC联成一个多级分布式控制系统，这样便于相互通信，集中管理。

2 输入/输出的选择

PLC是一种工业控制系统，它的控制对象是工业生产设备或工业生产过程，工作环境是工业生产现场。它与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。

通过I/O接口模块可以检测被控生产过程的各种参数，并以这些现场数据作为控制信息对被控对象进行控制。同时通过I/O接口模块将控制器的处理结果送给被控设备或工业生产过程，从而驱动各种执行机构来实现控制。PLC从现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离，为了确保这些信息的正确无误，PLC的I/O接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实际需要，一般情况下，PLC都有许多I/O接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其它一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。

2.1 确定I/O点数

根据控制系统的.要求确定所需要的I/O点数时?应再增加10%～20%的备用量，以便随时增加控制功能。对于一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，I/O点数也应有所不同。

表2列出了典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数。

表2 典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数

序 号电气设备、元件输入点数输出点数序 号电气设备、元件输入点数输出点数1Y-起动的笼型异步电动机4312光电管开关2-2单向运行的笼型异步电动机4113信号灯-13可逆运行的笼型异步电动机5214拨码开关4-4单向变极电动机5315三档波段开关3-5可逆变极电动机6416行程开关1-6单向运行的直流电动机9617接近开关1-7可逆运行的直流电动机12818制动器-18单线圈电磁阀2119风机-19双线圈电磁阀3220位置开关2-10比例阀3521单向运行的绕线转子异步电动机3411按钮1-22可逆运行的绕线转子异步电动机45

2.2 开关量输入/输出

通过标准的输入/输出接口可从传感器和开关(如按钮、限位开关等)及控制(开/关)设备(如指示灯、报警器、电动机起动器等)接收信号。典型的交流输入/输出信号为24～240V，直流输入/输出信号为5～240V。

尽管输入电路因制造厂家不同而不同，但有些特性是相同的。如用于消除错误信号的抖动电路;免于较大瞬态过电压的浪涌保护电路等。此外，大多数输入电路在高压电源输入和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。

在评估离散输出时，应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。熔丝电路也许在开始时花费较多，但可能比在外部安装熔丝耗资要少。

2.3 模拟量输入/输出

模拟量输入/输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量流量、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为-10～+10V、0～+10V、4～20mA或10～50mA。

一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口，因而可接收低电平信号?如RTD、热电偶等?。一般来说，这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或RTD混合信号。

2.4 特殊功能输人/输出

在选择一台PLC时，用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准I/O实现的I/O限定?如定位、快速输入、频率等?。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于最大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据，从而使CPU从耗时的任务处理中解脱出来。

2.5 智能式输入/输出

当前，PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的输入/输出模块。一般智能式输入/输出模块本身带有处理器，可对输入或输出信号作预先规定的处理，并将处理结果送入CPU或直接输出，这样可提高PLC的处理速度并节省存储器的容量。

智能式输入/输出模块有高速计数器(可作加法计数或减法计数)、凸轮模拟器(用作绝对编码输人)、带速度补偿的凸轮模拟器、单回路或多回路的PID调节器、ASCII/BASIC处理器、RS―232C/422接口模块等。表3归纳了选择I/O模块的一般规则。

表3 选择PLC的I/O接口模块的一般规则

I/O模块类型现场设备或操作(举例)说 明离散输入模块和I/O模块选择开关、按钮、光电开关、限位开关、电路断路器、接近开关、液位开关、电动机起动器触点、继电器触点、拨盘开关输入模块用于接收ON/OFF或OPENED/CLOSED(开/关)信号，离散信号可以是直流的，也可以是交流的离散输出模块和I/O模块报警器、控制继电器、风扇、指示灯，扬声器、阀门、电动机起动器、电磁线圈输出模块用于将信号传递到ON/OFF或OPENED/CLOSED(开/关)设备。离散信号可以是交流或直流模拟量输入模块温度变送器、压力变送器、湿度变送器、流量变送器、电位器将连续的模拟量信号转换成PLC处理器可接受的输入值模拟量输出模块模拟量阀门、执行机构、图表记录器、电动机驱动器、模拟仪表将PLC处理器的输出转为现场设备使用的模拟量信号(通常是通过变送器进行)特种I/O模块电阻、电偶、编码器、流量计、I/O通信、ASCII、RF型设备、称重计、条形码阅读器、标签阅读器、显示设备通常用作位置控制、PID和外部设备通信等专门用途

3 PLC存储器类型及容量选择

PLC系统所用的存储器基本上由PROM、E-PROM及PAM三种类型组成，存储容量则随机器的大小变化，一般小型机的最大存储能力低于6kB，中型机的最大存储能力可达64kB，大型机的最大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型，必要时也可专门进行存储器的扩充设计。

PLC的存储器容量选择和计算的第一种方法是：根据编程使用的节点数精确计算存储器的实际使用容量。第二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按照表4的公式来估算。为了使用方便，一般应留有25%～30%的裕量，获取存储容量的最佳方法是生成程序，即用了多少字。知道每条指令所用的字数，用户便可确定准确的存储容量。表4同时给出了存储器容量的估算方法。

表4 控制目的估算存储器容量的方法

控制目的公 式说 明代替继电路M=Km(10DI+5D0)DI为数字(开关)量输入信号;Do为数字(开关)量输出信号;AI为模拟量输入信号;Km为每个接点所点存储器字节数;M为存储器容量模拟量控制M=Km(10DI+5Do+100AI)多路采样控制M=Km[10DI+5Do+100AI+(1+采样点×0.25]

4 软件选择

在系统的实现过程中，PLC的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能有所了解。通常情况下，一个系统的软件总是用于处理控制器具备的控制硬件的。但是，有些应用系统也需要控制硬件部件以外的软件功能。例如，一个应用系统可能包括需要复杂数学计算和数据处理操作的特殊控制或数据采集功能。指令集的选择将决定实现软件任务的难易程度。可用的指令集将直接影响实现控制程序所需的时间和程序执行的时间。

5 支撑技术条件的考虑

选用PLC时，有无支撑技术条件同样是重要的选择依据。支撑技术条件包括下列内容：

(1)编程手段

●便携式简易编程器主要用于小型PLC，其控制规模小，程序简单，可用简易编程器。

●CRT编程器适用于大中型PLC，除可用于编制和输入程序外，还可编辑和打印程序文本。

●由于IBM―PC已得到普及推广，IBM―PC及其兼容机编程软件包是PLC很好的编程工具。目前，PLC厂商都在致力于开发适用自己机型的IBM―PC及其兼容机编程软件包，并获得了成功。

(2)进行程序文本处理

●简单程序文本处理以及图、参量状态和位置的处理，包括打印梯形逻辑;

●程序标注，包括触点和线圈的赋值名、网络注释等，这对用户或软件工程师阅读和调试程序非常有用。

●图形和文本的处理。

(3)程序储存方式

对于技术资料档案和备用资料来说，程序的储存方法有磁带、软磁盘或EEPROM存储程序盒等方式，具体选用哪种储存方式，取决于所选机型的技术条件。

(4)通信软件包

对于网络控制结构或需用上位计算机管理的控制系统，有无通信软件包是选用PLC的主要依据。通信软件包往往和通信硬件一起使用，如调制解调器等。

6 PLC的环境适应性

由于PLC通常直接用于工业控制，生产厂都把它设计成能在恶劣的环境条件下可靠地工作。尽管如此，每种PLC都有自己的环境技术条件，用户在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要给予充分的考虑。

一般PLC及其外部电路(包括I/O模块、辅助电源等)都能在表5所列的环境条件下可靠工作。

表5 PLC的工作环境

序 号项 目

说 明

1湿度工作温度范围为0～55℃，最高为60℃，贮存温度范围为-40～+85℃2湿度相对湿度5%～95%*无凝结霜)3振动和冲击满足国际电工委员会标准4电源采用220V交流电源，允许变化范围为-15%～+15%，频率为47～53Hz，瞬间停电保持10ms5环境周围空气不能混有可燃性、爆炸性和腐蚀性气体

7 结束语

PLC可编程控制器教学方法浅谈 篇3

关键词：可编程控制器 启、保、停 编程过渡 梯形图程序 定时器 串行工作

在PLC教学中经常要利用电力拖动的相关知识，而在教学中，我们发现学生容易忽略PLC和电力拖动之间的共同点和相互联系，这恰恰是学习PLC的重要环节，为此，笔者在此阐述在PLC 教学中的一些体会。

一、梯形图程序中的“启、保、停”

在PLC编程教学时，我们要根据电气控制要求结合继电器控制特点编写梯形图程序，充分体现“启、保、停”的规律。学生掌握此规律后就能很容易地编写出梯形图程序。所谓“启”，即电路的启动控制；所谓“保”，即电气控制中的自锁和互锁；所谓“停”就是总停控制。在讲课中我们还要强调PLC中软继电器的常开触头同样是用于启动控制，PLC中软继电器的常闭触头同样是用于停止控制。

下面，我们以三相交流异步电动机Y―△启动系统为例，讲解“启”“保”“停”的应用。

控制要求：三相电动机Y―△启动的主电路。在启动时，按下启动按钮使接触器KM1、KM2的常开触点闭合，电动机以Y形接法启动。x秒后，断开KM1，接通接触器KM3的常开触点，使电动机以△形接法运转。按停止按钮时，电动机停止运行。

1.继电器控制线路分析

自锁控制：由KM2和KM3接触器的常开辅助触头完成，它们分别并联在各自线圈的回路里。

互锁控制：由KM1和KM3接触器的常闭辅助触头完成，它们分别串联在对方的线圈回路里。

2.继电器控制到PLC梯形图的过渡

三相交流电动机Y―△启动控制中定时器T设定为x秒，编程时设定T=5秒。

图1是从继电器控制图向PLC梯形图程序的过渡。从图中可看出KM2和KM3常开触头的自锁，KM1和KM3常闭触头的互锁，同时清晰反映了“启”“保”“停”的控制规律。

图1 图2

3.PLC梯形图程序的编写

输入端口：启动按钮为X0，停止按钮为X1。输出端口：KM1为Y0，KM2为Y1，KM3为Y2。经过过渡处理后，学生基本能独立完成梯形图程序的编写。这种方法容易理解，经过题目训练，学生能很快掌握梯形图程序的基本编写方法。

梯形图程序如图2，可以看出，电动机做Y启动，同时定时器T开始计时，5秒时间到，第二个梯级中定时器的常闭触头T0断开，切断Y启动；第三个梯级中定时器的常开触头T0闭合，电动机做△运行。T的常开触头和常闭触头起到了切断KM1和接通KM3的作用。

二、定时器的解析

在上例中，定时器起到了延时控制的作用，定时器相当于继电器控制中的时间继电器KT。时间继电器有两种，分别是通电延时型和断电延时型。在编写梯形图程序时，学生只是盲目设置定时器T，对定时器的作用却不了解。借助这个程序，学生明白PLC中的定时器相当于通电延时型时间继电器。在图2梯形图中，当第二个梯级中的定时器线圈得电后，此梯级中常闭触头T0没有立即断开，等待5秒后才断开。同理，第三个梯级中的常开触头T0没有立即闭合，等待5秒后常开触头闭合，接通第三个梯级电路。这样就充分说明PLC中的定时器相当于通电延时型的时间继电器。

三、串行控制和并行控制的比较

学生对继电器控制的并行工作方式很熟悉，对PLC的串行工作方式却不是很清楚。怎样才能让学生理解PLC的串行工作方式？笔者抓住调试程序的机会，让学生看到二者的区别。在程序运行时，梯形图程序先转换成指令语句表才可传输监控运行，可以看出指令语句是被逐条扫描的，说明PLC是串行工作方式。扫描是从上到下，从左到右运行，完成一个扫描周期后又重新执行上述过程，进行循环扫描工作。可见，梯形图只是PLC编程的一个手段而已。

PLC教学经过上述处理，教师讲授深入浅出，让学生逐步掌握PLC的编程技巧，最终达到全面深刻地理解和掌握学习内容的目的。

（作者单位：上海市材料工程学校）endprint

摘 要：PLC课程的教材重点多放在指令讲解等问题上，缺乏对编程方法的讨论，学生感到PLC指令学习很容易，编程却很难。本文以三菱FX2NPLC为例，从实用角度出发，结合编程实例，重点介绍PLC教学的方法，提高PLC教学的效果。

关键词：可编程控制器 启、保、停 编程过渡 梯形图程序 定时器 串行工作

在PLC教学中经常要利用电力拖动的相关知识，而在教学中，我们发现学生容易忽略PLC和电力拖动之间的共同点和相互联系，这恰恰是学习PLC的重要环节，为此，笔者在此阐述在PLC 教学中的一些体会。

一、梯形图程序中的“启、保、停”

在PLC编程教学时，我们要根据电气控制要求结合继电器控制特点编写梯形图程序，充分体现“启、保、停”的规律。学生掌握此规律后就能很容易地编写出梯形图程序。所谓“启”，即电路的启动控制；所谓“保”，即电气控制中的自锁和互锁；所谓“停”就是总停控制。在讲课中我们还要强调PLC中软继电器的常开触头同样是用于启动控制，PLC中软继电器的常闭触头同样是用于停止控制。

下面，我们以三相交流异步电动机Y―△启动系统为例，讲解“启”“保”“停”的应用。

控制要求：三相电动机Y―△启动的主电路。在启动时，按下启动按钮使接触器KM1、KM2的常开触点闭合，电动机以Y形接法启动。x秒后，断开KM1，接通接触器KM3的常开触点，使电动机以△形接法运转。按停止按钮时，电动机停止运行。

1.继电器控制线路分析

自锁控制：由KM2和KM3接触器的常开辅助触头完成，它们分别并联在各自线圈的回路里。

互锁控制：由KM1和KM3接触器的常闭辅助触头完成，它们分别串联在对方的线圈回路里。

2.继电器控制到PLC梯形图的过渡

三相交流电动机Y―△启动控制中定时器T设定为x秒，编程时设定T=5秒。

图1是从继电器控制图向PLC梯形图程序的过渡。从图中可看出KM2和KM3常开触头的自锁，KM1和KM3常闭触头的互锁，同时清晰反映了“启”“保”“停”的控制规律。

图1 图2

3.PLC梯形图程序的编写

输入端口：启动按钮为X0，停止按钮为X1。输出端口：KM1为Y0，KM2为Y1，KM3为Y2。经过过渡处理后，学生基本能独立完成梯形图程序的编写。这种方法容易理解，经过题目训练，学生能很快掌握梯形图程序的基本编写方法。

梯形图程序如图2，可以看出，电动机做Y启动，同时定时器T开始计时，5秒时间到，第二个梯级中定时器的常闭触头T0断开，切断Y启动；第三个梯级中定时器的常开触头T0闭合，电动机做△运行。T的常开触头和常闭触头起到了切断KM1和接通KM3的作用。

二、定时器的解析

在上例中，定时器起到了延时控制的作用，定时器相当于继电器控制中的时间继电器KT。时间继电器有两种，分别是通电延时型和断电延时型。在编写梯形图程序时，学生只是盲目设置定时器T，对定时器的作用却不了解。借助这个程序，学生明白PLC中的定时器相当于通电延时型时间继电器。在图2梯形图中，当第二个梯级中的定时器线圈得电后，此梯级中常闭触头T0没有立即断开，等待5秒后才断开。同理，第三个梯级中的常开触头T0没有立即闭合，等待5秒后常开触头闭合，接通第三个梯级电路。这样就充分说明PLC中的定时器相当于通电延时型的时间继电器。

三、串行控制和并行控制的比较

学生对继电器控制的并行工作方式很熟悉，对PLC的串行工作方式却不是很清楚。怎样才能让学生理解PLC的串行工作方式？笔者抓住调试程序的机会，让学生看到二者的区别。在程序运行时，梯形图程序先转换成指令语句表才可传输监控运行，可以看出指令语句是被逐条扫描的，说明PLC是串行工作方式。扫描是从上到下，从左到右运行，完成一个扫描周期后又重新执行上述过程，进行循环扫描工作。可见，梯形图只是PLC编程的一个手段而已。

PLC教学经过上述处理，教师讲授深入浅出，让学生逐步掌握PLC的编程技巧，最终达到全面深刻地理解和掌握学习内容的目的。

（作者单位：上海市材料工程学校）endprint

摘 要：PLC课程的教材重点多放在指令讲解等问题上，缺乏对编程方法的讨论，学生感到PLC指令学习很容易，编程却很难。本文以三菱FX2NPLC为例，从实用角度出发，结合编程实例，重点介绍PLC教学的方法，提高PLC教学的效果。

关键词：可编程控制器 启、保、停 编程过渡 梯形图程序 定时器 串行工作

在PLC教学中经常要利用电力拖动的相关知识，而在教学中，我们发现学生容易忽略PLC和电力拖动之间的共同点和相互联系，这恰恰是学习PLC的重要环节，为此，笔者在此阐述在PLC 教学中的一些体会。

一、梯形图程序中的“启、保、停”

在PLC编程教学时，我们要根据电气控制要求结合继电器控制特点编写梯形图程序，充分体现“启、保、停”的规律。学生掌握此规律后就能很容易地编写出梯形图程序。所谓“启”，即电路的启动控制；所谓“保”，即电气控制中的自锁和互锁；所谓“停”就是总停控制。在讲课中我们还要强调PLC中软继电器的常开触头同样是用于启动控制，PLC中软继电器的常闭触头同样是用于停止控制。

下面，我们以三相交流异步电动机Y―△启动系统为例，讲解“启”“保”“停”的应用。

控制要求：三相电动机Y―△启动的主电路。在启动时，按下启动按钮使接触器KM1、KM2的常开触点闭合，电动机以Y形接法启动。x秒后，断开KM1，接通接触器KM3的常开触点，使电动机以△形接法运转。按停止按钮时，电动机停止运行。

1.继电器控制线路分析

自锁控制：由KM2和KM3接触器的常开辅助触头完成，它们分别并联在各自线圈的回路里。

互锁控制：由KM1和KM3接触器的常闭辅助触头完成，它们分别串联在对方的线圈回路里。

2.继电器控制到PLC梯形图的过渡

三相交流电动机Y―△启动控制中定时器T设定为x秒，编程时设定T=5秒。

图1是从继电器控制图向PLC梯形图程序的过渡。从图中可看出KM2和KM3常开触头的自锁，KM1和KM3常闭触头的互锁，同时清晰反映了“启”“保”“停”的控制规律。

图1 图2

3.PLC梯形图程序的编写

输入端口：启动按钮为X0，停止按钮为X1。输出端口：KM1为Y0，KM2为Y1，KM3为Y2。经过过渡处理后，学生基本能独立完成梯形图程序的编写。这种方法容易理解，经过题目训练，学生能很快掌握梯形图程序的基本编写方法。

梯形图程序如图2，可以看出，电动机做Y启动，同时定时器T开始计时，5秒时间到，第二个梯级中定时器的常闭触头T0断开，切断Y启动；第三个梯级中定时器的常开触头T0闭合，电动机做△运行。T的常开触头和常闭触头起到了切断KM1和接通KM3的作用。

二、定时器的解析

在上例中，定时器起到了延时控制的作用，定时器相当于继电器控制中的时间继电器KT。时间继电器有两种，分别是通电延时型和断电延时型。在编写梯形图程序时，学生只是盲目设置定时器T，对定时器的作用却不了解。借助这个程序，学生明白PLC中的定时器相当于通电延时型时间继电器。在图2梯形图中，当第二个梯级中的定时器线圈得电后，此梯级中常闭触头T0没有立即断开，等待5秒后才断开。同理，第三个梯级中的常开触头T0没有立即闭合，等待5秒后常开触头闭合，接通第三个梯级电路。这样就充分说明PLC中的定时器相当于通电延时型的时间继电器。

三、串行控制和并行控制的比较

学生对继电器控制的并行工作方式很熟悉，对PLC的串行工作方式却不是很清楚。怎样才能让学生理解PLC的串行工作方式？笔者抓住调试程序的机会，让学生看到二者的区别。在程序运行时，梯形图程序先转换成指令语句表才可传输监控运行，可以看出指令语句是被逐条扫描的，说明PLC是串行工作方式。扫描是从上到下，从左到右运行，完成一个扫描周期后又重新执行上述过程，进行循环扫描工作。可见，梯形图只是PLC编程的一个手段而已。

PLC教学经过上述处理，教师讲授深入浅出，让学生逐步掌握PLC的编程技巧，最终达到全面深刻地理解和掌握学习内容的目的。

PLC可编程 篇4

1 可编程控制器 (PLC) 教学系统的设计概况

湖北工业大学是一所以培养应用型人才为主的工科院校, 全校二十多个专业都开设PLC课程。过去购置的PLC实验箱大多以演示为主, 扩展性、综合性、针对性都不尽人意。根据可编程控制器实践教学的要求, 把电源、可编程控制器、输入输出模块、运动控制机构、扩展模块、人机界面等有机地组合在一起构成的一种实验系统。系统设计应贯穿以下几点。

(1) 尽可能高地模拟工业现场, 以培养学生的实际操控能力。

(2) 较高的灵活性和便捷性, 系统应能完成多种可编程控制器的教学实验, 应有较多的输入输出元器件供学生使用。

(3) 可靠性和安全性, 考虑到操作对象是学生, 必须有较高的可靠性, 确保安全。

(4) 可扩展性, 应预留足够的扩展空间, 同时系统要便于维护[2]。

PLC教学系统提供的是一种实验环境。在这一环境中, 可编程控制器作为主要的硬件设备, 起着信息处理和输出显示的功能, 配合可编程控制器的显示模块, 起着实现输出现象的功能, 使它们实现上述功能的软件以及实现两者之间联系的软件和辅助硬件装置则是使这一实验环境发挥其应用作用的重要保证。

2 可编程控制器 (PLC) 教学具体实施方法

在PLC教学系统研制成型后, 通过实践教学公选课程、课外科技活动等方式, 组织部分学生开展教学活动。由于PLC教学系统数量有限, 学生可自由分组, 以小组为单位, 进行创新实践。

在教学过程中, 教师应该首先辅助学生学习或温习PLC的理论知识, 重点掌握PLC编程的相关内容。依托PLC教学系统, 由易到难, 逐渐完成七个模块的固定现象论证实验。力求使学生了解PLC的基本性能, 掌握编程的基本算法和思路, 运用所学知识, 主动联系现实生活中的实际事物。在此基础上, 教师可根据具体情况, 提出一些思考题, 引导和辅助学生走上正确的方向。

例如:针对数码管模块, 可要求学生编写程序实现PLC控制数字钟。继而在面对其它模块时, 加上相应的时间显示。如控制交通灯30s变换一次, 控制舞台彩灯每5秒换一种照射状态, 控制电梯在楼层间 (上下一层楼) 的运行时间为10s等等。这些都是在PLC教学系统上的软件二次开发, 增强的是学生的设计思维能力, 使得学生对PLC软件编程有更加深入的了解。

完成此类练习之后, 可根据学生的不同情况, 引导学生做深入的开发设计。例如日常生活中的洗衣机, 可实现PLC控制洗衣机, 实质上是PLC控制电机转动;又例如现实生活中, 建筑工地上常见的挖掘机, 本质上是PLC控制一条可以弯曲和转向的机械手臂;还有工业现场的液位控制等等。或者立足于PLC教学系统, 将系统中的电梯模块、机械手模块单独引出, 做成实物模型。这样的过程显然是存在一定难度和挑战的。

教师在这样的过程中, 教授学生通过现象看事物本质的方法, 鼓励学生通过自身努力, 查阅相关资料, 尽可能的独立深入思考, 努力尝试设计电路板图, 完成程序编写工作, 在熟悉整个流程的基础上, 激发和挖掘自己的创新潜能。

3 可编程控制器 (PLC) 教学效果分析

创新实践教学受益面广, 涉及湖北工业大学的4个学院 (电气电子、机械、理、计算机学院) , 20多个专业, 以及周边部分独立学院。每年接纳2000多学生, 每人2~3方向创新实践课程。每年辅助配合各种课外实践活动, 省级、国家级学科竞赛等。充分发挥了实践教学资源效益, 同时也为学校创造一定的社会效益和经济效益。

创新实践教学活动, 使学生有了发挥想象力、进行创新实践的时间和空间, 能够自主选择、设计实践。课堂教学效果也较以往有了大幅度的提高, 大部分学生积极支持开放实践创新教学, 利用自身课余休息时间, 投入创新实践环节的探索, 实验室的空间和资源利用率提高, 缓解实践课程排课、理论教学与实验时间冲突的矛盾。学生的实践能力得到提高, 优秀学生脱颖而出。学生逐渐克服过于依赖老师的心理, 自觉发现问题、分析问题、解决问题。

4 可编程控制器 (PLC) 教学系统应用于创新实践教学的展望

PLC教学系统投入教学活动, 教与学的环节都会发生较大的变化。

教师为了能将创新实践过程落实, 必然要付出更大的辛劳, 原有的论证型实验模式不再适用于创新教学活动。教师本身首先要能够进行创新, 而且实践动手能力要比较强, 这是实施创新教学活动的前提保障。其次教师需要设计整个创新教学过程的每个环节, 在不同的阶段, 要设置不同的问题, 营造不同的氛围, 刺激学生的兴趣点, 吸引学生的注意力。要善于引导学生, 激发学生, 吸引越来越多的学生全身心的投入实践创新教学活动中, 自觉溶入实践创新教学活动中, 形成良性循环。

在当今社会崇尚知识, 能力优先的大环境下, 学生对于自身能力的缺乏也有清晰的认识。大部分学生愿意积极投入到实践创新活动中, 锻炼自己, 充实自己。一旦学生摆脱了学习的枯燥, 体会到其中的乐趣, 他们也会爆发出无穷的能量, 不懈的追求自己的目标。学生投入到实践创新活动中, 不会仅满足于论证型实验结果, 一定会尽可能利用学校提供的资源, 通过自身努力, 实现创新设计产品化, 体会设计成功的成就感。

在这样的良性循环中, 教与学相互促进, 相得益彰。创新实验教学活动也会不断发展壮大。如此不仅能够丰富教师的教学手段, 提高学生的学习兴趣, 提高教学效果, 而且能够为专业教师在复杂控制系统、智能控制系统等方面的研究提供了实验对象及实验手段, 探索适合自己学校的创新实验教学模式。

参考文献

[1]费鸿俊.创新教育与深化高校改革[M].东南大学出版社, 2006, 9:57～61.

PLC可编程 篇5

层峰PLC培训中心长期开设三菱FX、A/QPLC培训班、西门子S7-200/300/400PLC培训课程、触摸屏、伺服精确定位、步进驱动、变频调速等技术课程，随到随学，学会为止。

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PLC可编程 篇6

关键词：可编程程序控制器；特点；工作原理；电器控制；应用

中图分类号：TP314 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0074-02

1 可编程程序控制器（PLC）

1.1 可编程程序控制器（PLC）简介

可编程程序控制器作为一种现代化自动控制装置，其结构复杂多变，囊括了计算机技术、自动化技术、智能化技术、通讯技术等多种技术，通过用计算机处理器对程序进行操作和控制，不仅可以提高设备的工作效率和安全性，还可应用于新产品的开发与建设。

1.2 可编程程序控制器（PLC）的特点

可编程程序控制器采用的是一种数字电子化操作控制系统，具有操作简便性、使用可靠性高和抗干扰力强等优点。因此，广泛的应用在电器控制系统当中，其优势主要体现在以下几方面。

1.2.1 降低操作难度，易于掌控

梯形图语言作为PLC的基础编程语言，具有辨识度高、具体形象、使用便利等优点，降低了工作人员的操作难度。对工业生产中的电器控制系统进行了改进与完善，提高了工作效率。

1.2.2 系统程序功能完整

随着科技和社会地不断发展，可编程程序控制器（PLC）的功能也日益完善。除原本的基础功能外，它还具有自动诊断功能、智能化功能、远程输入和输出功能、定时功能、计算功能、图形显示功能和动态组合显示功能等，系统控制从离散性转变到连续性的流程模式，提高了设备的控制技术水平和控制质量。

1.2.3 安全可靠性高

相比传统的电器控制器，PLC系统中植入了抗干扰的系统体系，可进行电波过滤、电波干扰、光电隔离等，在不良环境中还可进行集中采样并输出，提高了设备对恶劣环境的适应性，增强其抗干扰能力，为系统的稳定运行提供保障。当设备出现运行故障时，可编程程序控制器可启动自我诊断系统，对发生故障的位置进行精确定位，有利于电器维修工作的开展。PLC的故障处理流程，如图1所示。

1.2.4 降低了生产成本，提高收益

可编程程序控制器的控制盘比传统的继电器体积缩小了近一半，减少了配线的使用，不仅体积大大缩小，而且降低了生产成本的投入，大大提高了经济收益，推动了现代工业自动化的发展进程。

1.2.5 适用范围广

现可编程程序控制器已具有较为完善的产品体系，有各有型号的产品可供用户选择，具有很强的通用性，扩大了可编程程序控制器的使用范围。

2 工作流程

作为现代电器控制系统支柱之一的可编程程序控制器，拥有很强的抗干扰功能和精准的故障自我诊断及修复功能，既保障了设备运营的安全可靠性，又提高了电器控制的技术水平。可编程程序控制器为了更好地适应到电器控制系统当中，在其设计中大大提高了设备的通用性。PLC的工作流程具体如下：

首先，输入功能进行信息的录入。PLC的系统做出指令，根据现场的实际情况进行实时准确录入和读取。

其次，运算系统的运行。PLC按照操作者发出的指令进入逻辑及算法程序，对指定的输入指令进行计算。

最后，逻辑控制功能的操作。根据对以上给出的逻辑运算结果进行指定系统传达，使相应的系统做出用户所需要的功能反应，完成控制器的整个工作流程。

可编程程序控制器在工作过程中按照连续扫描式的工作方式对各个指令进行分步进操作，整个扫描工作内容包含了样点输入、系统处理、通讯处理、结果输出等，具有运行速率快、数据处理精确度高等优点，大大提高了工作效率。

3 可编程程序控制器的运用

可编程程序控制器在电器控制系统中有着重要的作用。因此，加强可编程程序控制器的系统装备，保证电器控制系统处于安全、高效的工作状态，更好地服务社会和人民大众。实践表明，由于可编程程序控制器系统完善、技术过硬、可靠性高等诸多优势，以使其迅速在电器控制中占领市场。

3.1 开关量的逻辑控制

不同于传统的继电器电路，可编程程序控制器对设备的开关量控制从原本的单台设备转变为整个生产流水线的设备控制模式，如组合机床和生产线等，大大减少了工业生产成本的投入资金，提高了工作效率，有利于实现最大化的经济效益。

3.2 对运动物体的控制

可编程程序控制器具有对圆周及直线运动轨迹的电器设备进行控制的能力。PLC针对物体的运动轨迹，启动传感器操作系统对其轨道的运行速度及运动方向进行系统控制，如可实现对电梯、机器人、机床的控制操作。

3.3 主要参数的处理

现代大多数产品的生产都是依靠电器控制系统完成的，生产过程中需要对温度、湿度、压强、速度、液体流速及高度等主要参数的变化进行及时录入及监测，这个环节工作量大且非常复杂，但可编程程序控制器可通过D/A转换器进行及时处理，提高了编程控制器的准确度及工作效率。

3.4 总分式控制系统

这种电器控制方式是通过设置一台主可编程程序控制器，通过其对各个设备进行集中监控操作，负责各个设备间的信息连接与传递。总分式控制系统分工明确，统一由可编程程序控制器发出指令操作，可使各个设备各司其职，避免了单一设备间的信息传递不准确、操作复杂等缺点。同时，当其中一个程序控制要求发生改变时，可编程程序控制器可及时对设备发出指令，使全部设备终止运行，提高工作效率。

3.5 多层次独立控制系统

这种电器控制方式是对每个控制对象都配备一个可编程程序控制器，通过多层次间的可编程程序控制器进行信息的传递及指令的下达。多层次独立电器控制方式可对每个控制对象的信息进行详细掌握，提高控制的精确度。除此之外，当某一PLC设备发生故障时，不会对其他控制对象产生影响，可将受害损失降低到最小。

4 结 语

在科技快速发展的今天，人们应该提高对可编程程序控制器的认识，不断探索与研究，寻找出更好地提高可编程程序控制器的相关控制措施，将可编程程序控制器的稳定性、安全性、高效性提高到最大程度。提高可编程程序控制器的应用水平，为我国电器控制的质量提供了保障，不断提高我国电器控制领域的发展步伐。

参考文献：

[1] 张征富.浅析可编程序（PLC）控制器在电气控制中的应用[J].内蒙古石 油化工，2012，（10）.

PLC可编程 篇7

一、什么是PLC?

采PLC (Programmable Logic Controller) 简称可编程序存储器, 能够控制各种类型的生产过程的机械设备, 主要原理是在其内部执行逻辑运算、定时、顺序控制以及算术运算等操作, 然后运用数字或者模拟输出来执行控制指令。进入二十一世纪以来, 计算机技术与微电子技术迅猛发展, 可编程控制器PLC逐渐具备了计算机所具有的功能, 不仅能够实现数据的处理、通信及互联网等功能, 而且还能够进行逻辑控制。其主要特点为抗干扰能力强、可靠性高、编程简单、组装维护方便、体积小, 现在在工业控制的各个主要领域都能够看到可编程控制器PLC的身影。就目前使用情况来看, 可编程控制器PLC主要应用在以下几个方面:第一是顺序控制领域, 可编程控制器PLC成功取代传统的继电器顺序控制系统, 这个也是可编程控制器PLC应用最为广泛的领域, 主要生产现场为数控机床、电梯控制以及装配生产线等;第二是过程控制领域, 国民经济工业生产过程中, 许多生产参数量是连续变化的, 比如流量、压力、温度等等, 可编程控制器PLC利用其自身的数模、模数转换模块, 可以实现直接采用模拟量用于过程控制领域;第三是数据处理领域, 可编程控制器PLC自身一般都设置由四则运算指令, 能够用来对生产过程中产生的数据进行处理, 可编程控制器PLC能够直接进行数据采集和处理, 并实时对生产过程进行监控。一般较为先进的可编程控制器PLC都设置有位置控制模块, 可以用来控制伺服电动机或者步进电动机, 就能够实现对各种机械设备的控制。

二、PLC电梯控制系统结构

PLC电梯控制系统主要由硬件部分和软件部分两部分构成, 下面笔者将逐一进行介绍。

1、电梯控制系统的硬件部分。

电梯系统有大量的开关量输入/输出信号, 主要包括内外呼梯信号, 上下行减

速信号, 平层信号, 开关门信号, 上下限位信号等一些开关量输入信号, 还有一些开关量输出信号包括平层、减速、上行、下行、开门、关门以及驱动楼层显示数码管信号等等。电梯运行的状态以及数据被PLC的通信模块通过RS232接口传输到计算机中。电梯控制系统的硬件框架图如下图1所示。

假设建筑物楼高共有N层, 由楼层数确定可编程控制器输入/输出点的原则, 电梯控制系统所需要的输入输出点数就可以被确定出来。输入I/O点数的确定:外呼梯按钮除了第一层只有一个上呼梯按钮, 最高一层只有一个下呼梯按钮以外, 其他各层的上下呼梯按钮都各有一个, 电梯内的控制区域有楼层每一层的按钮以及开关门按钮盒报警按钮各一个, 用两个限位开关充当轿厢门控, 电梯内部顶端有两个平层传感器以及两个减速传感器, 电梯井的顶部和底部各有两个能够有效防止电梯冲出导轨的限位传感器, 编码器需要有两个输入I/O点。所以总共的输入I/O点为3N加上13个。输出I/O点数的确定:内呼梯指示灯有N个, 外呼梯指示灯有2N减去2个, 上行下行指示灯两个, 控制变频器输出需要三个I/O点, 四位BCD码指示灯需要八个, 关门开门个需要一个。总共的输出I/O点为3N加上13个。

电梯控制系统采用减速平层传感器和编码定位器相结合的方式, 能够有效防止由于采用单一定位装置失效引发的事故, 而且还能够相互检测, 一旦出现定位系统发生故障的现象, 就可以通过人机交互系统向值班人员发出警报, 从而有效提高系统运行的安全性以及可靠性。

2、电梯控制系统的软件部分。

可编程控制器PLC的运行方式与一般的计算机不太一样, 其工作过程一般由输入采样、用户程序执行以及输出刷新三个阶段组成, 上述三个阶段完成一次被称作一个扫描周期。在整个系统的运行期间, 可编程控制器PLC的处理器以一定的扫描速度重复执行这三个阶段。可编程控制器PLC的编程有自己的特点。如果扫描周期的影响能够忽略不计, 那么在缺少循环语句的情况下, 电梯系统也能够重复执行相应的操作。

笔者开发的电梯控制系统软件没有采用简单的逻辑控制编制程序, 而是采用了数据比较编制程序, 这样做的好处是程序比较容易理解, 并且在设计楼层层数不断增加的时候, 整个程序的规模并不增加多少, 相反的, 在使用逻辑控制编制的程序, 楼层较少的时候还可以应对, 一旦楼层数目增大, 程序容量显著增加而且程序逻辑比较复杂。在编制此程序的时候, 采用了模块化的方法, 即整个程序由许多个功能相对独立简单的模块组成, 这样做的好处是程序的可读性好, 修改方便。模块主要包括:呼梯信号消除模块、上行减速模块、下行减速模块、确定上行最近目的楼层模块、确定下行最近目的楼层模块、开关门模块、初始化模块、自动返回原点模块、确定上下行模块。这些模块中最为重要是的确定上下行最近目的楼层模块以及确定上下行模块。下面将结合程序流程图详细介绍这三个模块的编程思路。逻辑线圈M100用来表示上行标志, M101用来表示下行标志, M103用来表示电梯空闲标志, 数据寄存器D0用来表示电梯处于当前楼层, 数据寄存器D1用来表示电梯上行过程中最近的呼梯楼层, D2用来表示电梯下行过程中最近的呼梯楼层, D3用来表示中间变量。确定上下行模块的流程图如图2所示。

如果电梯此时处于空闲状态, 那么楼层号将被放在D3, 当同一扫描周期中有好几个呼叫信号, 那么就将最高楼层的楼层号存放在D3, 将电梯的最高呼叫楼层和当前楼层进行比较, 假设最高呼梯楼层大于当前楼层, 则上行标志被置1, 假设当前楼层大于最高呼梯楼层, 那么下行标志被置1, 如果在一个扫描周期中未出现呼梯信号, 那么就将电梯的控制标志置1。

由于确定上行最近目的楼层模块与确定下行最近目的楼层模块相类似, 故这里仅介绍一种, 其程序流程图如下图3所示。

在上行方向确定之后, 主程序的每一个扫描周期中都会调用该程序模块, 在子程序模块中, 当前的楼层号被放在变址寄存器中, 同时使用跳转指令CJ, 它的指针是P10V, 这样就只处理比当前楼层高的楼层出现的呼梯信号, 并且这些呼梯信号会按照一定的顺序被排列起来, 当电梯进入减速或者子程序消除之前, 每个扫描周期都会刷新D1一次, 如果并未出现比当前D1中楼层对应信号更高优先级的呼梯信号, 那么D1中就存入新呼梯信号出现的楼层信号。所有的比现楼层高的呼梯信号处理完成之后, M100就会复位, 主程序解除对此子程序的调用。

三、人机交互界面设计

为了使电梯的运行情况能够比较直观的出现在值班人员的视野中, 可以考虑采用编程语言设计一个监视电梯运行情况的交互界面。主要相关程序包含以下两部分:一是PC与PLC相互通信的部分。采用串口通信设计, 把PLC的通信格式设置为与编程语言一致, PC接收到的数据用T0语句写入通信模块的数据缓冲寄存器之中。二是显示部分的设计, 运用编程语言中的数组存放接收到的帧, 数组元素对应电梯运行状态。计算机接收到数据之后, 通过对数组的内容进行分析, 就能够准确知道当前电梯的位置以及运行情况。人机交互界面方便的使值班人员时刻观察注意电梯的运行情况, 并且在电梯系统出现故障的时候, 可以快速及时的发现故障类型以及出现的位置, 这样就为及时排除故障节省了时间。

四、总结

本PLC电梯控制系统采用简化硬件电路设计, 大大提高可靠性, 有效降低了系统出现故障的可能性, 同时, 系统软件部分易于扩展, 这样不管是只有几层的小型梯还是几十层的大型梯都能够使用本电梯系统。伴随着我国经济科技的不断发展, 国内的高层建筑将会越来越多, 对于电梯的需求也会不断持续旺盛发展。电梯中使用PLC控制系统之后, 不仅能够持续稳定安全运行, 而且会带来很好的经济效益, 符合环保绿色的要求。

摘要：随着人民生活水平的逐步提高, 电梯已经成为日常生活中必不可少的交通工具, 尤其是在一些高层建筑中, 住户上下楼都离不开一部方便快捷的电梯。科技发展日新月异, 电梯逐渐抛弃了老式控制系统而采用全新的PLC控制系统。本文介绍了可编程控制器PLC在电梯控制系统中的作用, 重点分析了控制系统的基本组成结构以及实现过程。笔者认为, 可编程控制器PLC终将以其方便灵活、性能稳定等优点占领电梯控制系统领域。

关键词：可编程控制器PLC,电梯控制,控制系统

参考文献

[1]毛卫兵.基于PLC的电梯控制系统[J].才智, 2011 (13) .

PLC的编程语言与编程注意事项 篇8

可编程序控制器 (Programmable Logic Controller) 简称PLC, 是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机。从20世纪60年代末开始由美国率先研发成功后, 该技术随着工业化的进程不断迅速发展。它是以微处理技术为基础, 综合了计算机技术、自动控制技术和互联网技术而开发的一种新型的具有极高可靠性的通用工业控制装置, 它具有体积小、控制能力强、配置灵活、编程简单、灵活通用、易于扩展、维护方便等一系列优点。

在我国, 从20世纪70年代开始自主研发并生产投入应用以来, 随着国民经济不断发展和工业化水平的不断提高, PLC技术得到了迅速的发展和广泛的应用。当今在自动化领域, PLC技术已成为加工业自动化的三大支柱之一。

1 PLC的编程语言

PLC作为一种工业控制计算机, 其功能的实现不仅基于硬件的支持, 更要靠程序的设计和运用。程序又分为系统程序和用户程序, 系统程序由厂家设计并永久固定在PLC内, 用户程序是由用户根据生产实际或系统控制的要求, 采用PLC专用的程序语言编制的应用程序, 以实现所需要的控制目的。PLC专用的程序编制语言简称PLC的编程语言。

国际电工委员会 (IEC) 在PLC编程语言标准 (IEC61131-3) 中明确规定了PLC的五种编程语言:顺序功能图语言 (SFC) 、梯形图语言 (LD) 、功能块图语言 (FBD) 、指令表语言 (IL) 和结构文本 (ST) 语言。其中, 前三种为图形语言, 后两种为文字语言。

1.1 顺序功能图语言 (Sequential Function Chart)

顺序功能图是一种通用的技术语言, 是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形, 可以用来编制顺序控制的程序, 实施对顺序控制系统的控制, 但它并不涉及所描述的控制功能的具体技术。在IEC 31131中, 顺序功能图是位居首位的编程语言。

顺序控制功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作 (或者命令) 等部分组成。顺序功能图只标示一个工作周期的步, 循环过程用有向连线的连接来表示。顺序功能图的基本结构可以分为单序列、选择序列和并行序列三种形式。

对于顺序控制系统, 采用顺序控制设计法进行编程, 其最基本的思想就是将一个完整的工艺流程或系统过程一个工作周期划分为若干个顺序相连的状态或阶段, 这些状态或阶段就称之为步 (Step) , 可以用编程元件状态继电器S或辅助继电器M来代表各步。顺序控制中的各个步, 是根据系统的输出量的状态变化来划分的, 各步的输出量的ON/OFF的状态是不变的。

1.2 梯形图语言 (Ladder Diagram)

梯形图语言是各类型PLC中应用最多的编程语言。梯形图语言是在电气控制系统图的基础上发展演变而来的, 与电气控制原理图十分相似, 但在符号使用和表达方法上还是有一定区别的。由于其使用方便、直观易懂、修改灵活, 很容易被熟悉电气控制的技术人员所掌握。该语言特别适用于开关量逻辑控制。

梯形图由左右两条垂直的左母线、右母线以及触点、线圈和应用指令等组成。在左右两母线之间, 触点在水平方位上布置, 形成串并联的逻辑关系。

梯形图是为了表达各编程元件之间的逻辑关系而绘制的一种图形语言, 并非真实存在的电路, 为了便于分析和理解, 常假设一个能量从梯形图的左母线流向右母线, 这个能量就称之为“能流” (Power Flow) , 能流的方向是从左往右并按层依次流动的。

1.3 功能模块图语言 (Function Block Diagram)

功能模块图语言是一种类似于数字逻辑电路的编程语言, 对于从事电子技术工作的人员非常容易掌握。该编程语言采用类似于与、或、非的门电路结构来表示各个编程元件之间的逻辑关系。结构常用方框来表示, 在其左侧为逻辑运算的输入变量, 在其右侧则为输出变量。目前, 只有部分微型PLC模块使用功能模块图语言, 现已很少有人使用功能模块图语言来进行PLC的编程了。

1.4 指令表语言 (Instruction List)

指令表语言是一种助记符表达式, 它是PLC最基础的编程语言。所谓指令表编程, 就是用一个或几个容易记忆和掌握的助记符来代表PLC的某种操作功能, 用PLC内部的各编程元件来表示它的操作对象, 从而编制成为控制程序。

PLC的指令通常分为基本逻辑指令、步进指令和应用指令。由于指令表程序没有梯形图程序直观明析, 难以直接看出逻辑关系, 因此在设计复杂的开关量控制系统程序时一般使用梯形图语言。通过安装在计算机上专用的编程软件画出梯形图, 然后可直接转换成指令表程序, 再通过数据线传送到PLC中运行。在工程现场, 则是采用手持式编程器进行调阅和修改比较便捷。

目前, 世界上各类型的PLC的指令表语言不尽相同, 但基本功能和原理是相近的。

1.5 结构文本语言 (Structured Text)

结构文本语言是采用计算机语言来描述系统中各种变量之间的逻辑运算关系, 来完成所需的功能或操作。它是为IEC 61131-3标准而创建的一种专用的高级汇编语言。与梯形图相比, 这种编程语言能实现比较复杂的数学运算, 编写的程序也非常简洁和紧凑。但由于这种语言需要较好的高级汇编语言编程基础, 因此现在也只有原来是计算机专业的部分技术人员在使用。

2 PLC编程规则与注意事项

在进行PLC程序编程设计时, 一般情况下大多采用简明直观、形象易懂的梯形图。即使采用顺序功能图先进行组织程序的设计, 然后也要转变成梯形图。根据任务设计出的梯形图, 最终也要软件转换成指令表程序, 然后录入或传送到给PLC。所以, 在PLC编程中着重地就需要掌握梯形图语言和指令表语言的编程规则和注意事项。

2.1 梯形图语言的编程规则与注意事项

梯形图作为一种编程语言, 绘制时必须遵循一定的规则, 否则会出现无法用指令进行编程或者编制的程序更复杂甚至出错的情况。在编制PLC梯形图时, 我们就要注意遵循以下规则和注意事项。

2.1.1 水平而不垂直

即编制梯形图时, 各种符号要以左母线为起点, 右母线为终点, 右母线有时可省略不画。梯形图中所有的触点均应水平布置, 不可垂直绘制, 否则将非常难以判别触点间的逻辑关系。需要说明的是, 在主控结构中, 会用一个与一般触点垂直的触点放置在左母线上, 这是梯形图中唯一的一个垂直放置的触点叫主控触点, 它不参加与其它触点的逻辑运算, 只在主控结构中作为控制一组电路的总开关。

2.1.2 多上串右

在有几个触点串联电路形成并联结构时, 应将触点最多的那个串联电路布置在梯形图当层结构的最上面, 而将单个的触点放最下边;如果有几个触点并联的电路形成了串联的结构时, 应将触点最多的并联电路放在梯形图的最左边, 而将单个的触点放最右边。这样在编程时就可以少用一些电路块串并联的ANB和ORB指令。

特别说明一下的是, 遇到并联输出时, 要将分支后面没有触点的支路放在最上面, 将分支后有触点的支路放在下边, 这样可以在完成同样功能的情况下, 少用栈指令参与编程, 使得程序结构更加精练、简洁明了。

2.1.3 线圈右边无接点

根据梯形图的运行逻辑关系来看, 从左母线到线圈的各触点运算后的结果都将传送给线圈输出或驱动相关的触点动作, 而线圈后面的触点即使参加运算也不可能有输出或驱动触点动作了, 所以没有任何意义。在编程时就要注意在线圈右边不绘制任何触点。

2.1.4 双线圈输出不可用

在同一个程序中, 同一元件的线圈使用了两次或多次, 就叫双线圈输出。对于输出继电器来说, 在扫描周期结束时, 真正输出的是最后一个输出继电器的状态, 而前面的则无效了。所以PLC的编程原则中就规定, 同一段程序中不允许出现双线圈输出。如果因为逻辑结构特别必须出现, 则可采用相关电路合并, 或用辅助继电器替换合并电路来规避这样的现象。

2.2 指令语句表的编程规则与注意事项

在编程时常常会由设计好的梯形图来列写指令语句表。这时, 根据梯形图上的符号及符号间的相互关系、正确地选取指令以及注意正确的表达顺序就显得尤为重要。

2.2.1 在利用PLC的基本逻辑指令对梯形图进行编译时, 必须按照从左到右、自上而下的原则进行。

2.2.2 在处理较为复杂的触点串并联结构时, 如果有触点组成的电路块的串并联结构或者需要用到堆栈相关的指令时, 指令表中的表达顺序就要特别注意, 先写出参与因素的内容, 再表达参与因素之间的关系。

3 结束语

在PLC的程序设计中, 要熟练掌握PLC的编程语言, 特别是顺序功能图语言、梯形图语言、指令语句表言, 但在学习和掌握这些知识的同时, 还要有针对性地了解和准确把握控制系统的控制目的、控制要求和工作原理, 才能有效地运用这些语言来编写程序。另外, 在学习编程方法和提高编程能力的过程中, 要注意积累编程实践和应用经验, 更好地掌握编程方法和技巧, 以满足实际工作中的需要。

参考文献

[1]廖常初.PLC基础及应用[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[2]常辉.电气控制与PLC应用技术[M].北京:电子工业出版社, 2011.

PLC可编程 篇9

关键词：PLC可编程控制技术,矿井运输系统,变频绞车

PLC又被称为可编程逻辑控制器, 是一种自动化控制装置, 在现代工业中得到了广泛的应用与推广。在矿井运输系统中, PLC是整个系统的核心, 可以通过控制命令的输入与输出实现矿井运输系统操作的机电一体化。PLC技术具有操作简单、易于编程、体积小、功能强、价格便宜、便于维修等特点, 在矿井运输系统中得到了广泛的应用。本文主要以PLC控制的变频绞车和PLC控制的副井提升信号系统探讨PLC可编程控制技术在矿井运输系统中的应用。

1 PLC控制的变频绞车

传统的煤矿主运斜巷轨道主要运用内齿轮绞车和液压绞车这两种绞车类型, 不能保证绞车运行的平稳性, 具有保护不够齐全、调速不均匀和安全性能低的劣势, 不能做到斜巷的安全提升, 存在着很大的安全隐患。在矿井运输系统中, 可以利用PLC可编程控制技术控制的变频绞车, 提高矿井运输系统的安全性, 获得良好的经济效益。本文以JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统为例, 详细说明基于PLC技术的变频绞车在矿井运输系统中的应用。

1.1 控制系统简介

JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统主要由电动机、主轴装置和减速机为主要装置, 形成了高效的工作系统, 由制动器和液压站构成制动系统, 由电气控制设备和操纵台构成控制操纵系统, 由轴编码器和深度指示器构成保护、指示系统。通过以上系统的协同作用, 使绞车运行。这些系统都是通过PLC可编程控制技术的命令而运行的, 基于PLC控制技术的绞车控制系统可以实现多种操作功能, 具有安全性能高和操作简单等优点, 满足了现代矿井运输系统的要求。

1.2 主要功能

JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统除了具有松绳、过卷和急停等《煤矿安全规程》规定的各种保护功能外, 还能够在车辆接近上车场和下车场时自动减速, 并且具备错向保护功能。基于双PLC的JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统可以选择4种操作方式, 除了正常操作之外, 还可以选择检修、应急1和应急2操作运行方式。具有系统故障提示、数字深度指示、操作指示的功能。此外, JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统还具备电流、电压、速度表指示, 能够让司机明确绞车的运行状态。

PLC控制技术在绞车控制系统中的主要功能是:构成控制回路并保护回路, 通过隔离与转换控制信号和故障信号, 形成软件安全回路和硬件安全回路的相互闭锁。此外, PLC控制技术还可以形成安全闸和工作闸控制, 形成应急操作回路, 实现绞车系统的二级制动控制, 实现双回路自动切换。

1.3 作用和效果

JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统具有安全性高、系统保护齐全的优点, 并且降低了系统运行时的噪音, 减少噪音污染。具有操作简单、故障率低、节约电能等优点。该系统操作简单, 司机只需要运用主命令控制手把就可以对绞车进行操作, 实现绞车的启动、运行、爬行、减速和重物下放等功能, 便于司机操作。JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统采用无速度全数字传感器矢量控制, 具有调速精度高、调速范围宽的优点。此外, JTPB1.6*1.2变频绞车控制系统还具有发电发挥的功能, 能够有效节约电能, 当绞车减速运行及下放重物时, 电动机可以转换为发动机的运行状态, 此时绞车控制系统就能够将再生能量反馈至供电网, 与传统的电阻能耗制动系统比较, 这种绞车控制系统的节电效果明显。该系统的控制箱内有两套PLC, 一套作为主控PLC, 使提升控制系统能够正常运行;另一套作为数字监控器, 可以发挥数字监控系统的功能, 两者互为备用、相互补充, 可以降低运输系统故障率。

2 PLC控制的副井提升信号系统

本文以KXT25型副井提升信号装置为例, 说明PLC可编程控制技术在副井提升信号系统中的应用。

2.1 系统简介

KXT25型副井提升信号装置以PLC控制技术为核心, 利用LED大屏进行模拟演示, 通过现场编程的方式, 有效解决生产过程中存在的问题, 提高了副井提升信号装置的适应性。KXT25型副井提升信号装置具有严格的硬件选择和实用的软件编程, 具有故障率低、操作方便的优势。

2.2 主要功能

KXT25型副井提升信号装置除了具有各种闭锁功能之外, 还具备提升信号显示功能, 用数字“5, 4, 3, 2”表示“慢下, 慢上, 快下, 快上”, 用数字“0”表示停车;具有提升指令汉字显示功能, 全线显示屏均有“换层、调平、提物、提人、急停、检修”显示功能;信号记忆功能, 能够存储三次所发信号;急停闭锁功能, 在发出提升信号之后, 上下井口有人打开井门, 提升信号装置会自动发出急停信号。此外, KXT25型副井提升信号装置还具有急停扩展功能、急停报警功能、信号之间的闭锁功能、闭锁信号扩展功能、音响报警功能、双功扩音通讯功能、闭锁接口功能等。KXT25型副井提升信号装置的422接口车房可以与计算机联网, 通过计算机界面显示副井提升系统的运行情况, 还可以利用计算机在上位机数据库中储存和查询信号发送情况, 及时存储提升机的后备保护动作情况。

2.3 作用及效果

KXT25型副井提升信号装置具有闭锁功能完整的优点, 并且阻车器的起落、安全门的开关、推车机的进退均采用两个按钮, 在信号停止运行及罐到位的情况下操作正、反两个按钮, 减少了副井提升系统中的误操作, 保证了副井提升的安全性。因为车房采用计算机界面显示, 因此可以存储和查询信号发送情况和时间, 还可以在上位机中存储后备保护动作情况, 提高副井提升的安全性, 降低故障率。此外, 该系统利用PLC控制技术, 可以避免系统出现故障, 一旦出现事故也可以快速通过与笔记本电脑的连接查出故障原因, 降低故障对系统的影响, 提高副井提升装置的工作效率。

3 结束语

通过PLC控制的变频绞车和PLC控制的副井提升信号系统的广泛应用可以看出:PLC可编程控制技术在矿井运输控制系统中已占据主导地位, 在矿井运输系统中的作用是巨大的, 具有系统性、安全性和便捷性的特点, 能够提高矿井运输系统的安全系数, 提升矿井运输系统的安全运输水平, 为煤矿企业带来更大的经济效益。

参考文献

[1]王鲜, 赵忠稳.PLC可编程控制技术在矿井运输系统中的应用[J].煤炭技术, 2011 (7) .

[2]李士行.PLC学习与应用的相关问题[J].中国高新技术企业, 2013 (13) .

PLC可编程 篇10

1可编程控制器 (PLC) 基本性能要求

可编程控制器基本性能主要涉及以下几方面的因素可编程控制器 (PLC) 输出单元的形式, I/O点数, 用户存储容量以及专用功能单元配置。

1.1可编程控制器输出器件形式

可编程控制器输出器件通常有三种形式及: (1) 传统继电器; (2) 晶体管和晶闸管。传统继电器输出器件价格相对便宜, 但由于其输出响应速度相对较慢且不适用于频繁操作的开关故传统继电器主要适用于输出响应速度、开关操作不频繁的场合应优先选用。

1.2可编程控制器输入/输出点数

可编程控制器输入/输出点数是考察可编程控制器应用规模大小的重要性能指标。要尽量把数控机床所涉及的需要的考虑进去, 以防止在实际应用过程中发现输入/输出点数设计不够而出现增加拓展模块应用成本甚至是重新采购产品类型, 所造成不必要的经济损失和人工成本。数控机床一般50个输入点, 40个输入点即可满足实际生产的需求。如图2所示PLC控制变频调速系统所示, 控制变频调速系统主要由应用广泛的S7-200型可编程控制、西门子变频器、步进电机以及检测系统和触摸显示屏等构成。图2显示了数控机床控制系统中各组成部分之间的集成方式。

1.3可编程控制器用户存储容量

可编程控制器一般会根据输入/输出点数的不同, 其内存容量也会有相应的差异。在选择内存容量时同样应留有一定的余量, 一般是实际运行程序的25%。大多数情况下, 满足输入/输出点数的PLC, 内存容量也能满足。同时应该考虑到系统检测系统的输入/输出点数, 系统专用模块的数量以及机床预算成本等多方面因素

摘要：数控机床控制系统可以用数字信号直接进行开环控制, 这样来说控制系统相对简单、廉价, 而且具有调速范围较广泛, 累计误差较小甚至不存在累计误差的特点, 可编程控制 (PLC) 广泛地应用在经济型数控机床中, 并且常作为经济型数控机床的控制系统重要组成部分。

关键词：数控机床,可编程控制,系统设计

参考文献

[1]屈卫东.步进电机智能细分控制电路[J].微电机, 1997, 30 (4) :47-48.

[2]华蕊.步进电机细分驱动技术综述[J].佛山科学技术学院学报, 1999, (9) :50-54.

[3]魏斯亮等.机床数控技术[M].辽宁:大连理工大学出版社, 2005.

[4]史敬灼, 王宗培.步进电动机驱动控制技术的发展[J].微特电机, 2007, No.7:50-54.

[5]唐爱民.三相混合式步进电动机细分驱动系统的研究与实现[D].福建:福州大学, 2003.