1、PLC使用中若干難點(diǎn)分析PLC的控制方式屬于存儲(chǔ)程序控制，其控制功能是通過存放在存儲(chǔ)器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)的，若要 對(duì)控制功能作必要修改，只需改變控制程序即可，這就實(shí)現(xiàn)了控制的軟件化。可編程控制器的 優(yōu)點(diǎn)在于“可"字，從軟件來講，其控制程序可編輯、可修改；從硬件上講，其外部設(shè)備配置可 變。構(gòu)建一個(gè) PLC控制系統(tǒng)的重心就在于控制程序的編制，但外部設(shè)備的選用也將對(duì)程序的編 制產(chǎn)生影響。因此在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要，硬、軟件綜合考慮。本文就硬、軟兩方 面，選取梯形圖為編程語言，以松下電工FPO-C32型PLC為例，對(duì)PLC使用過程中易岀現(xiàn)的幾個(gè)問題及解決方法進(jìn)行了分析。一、外部輸入設(shè)備的

2、選用與PLC輸入繼電器的使用1. 外部輸入信號(hào)的采集PLC的外部設(shè)備主要是指控制系統(tǒng)中的輸入輸岀設(shè)備，其中輸人設(shè)備是對(duì)系統(tǒng)發(fā)岀各種控制信號(hào)的主令電器，在編寫控制程序時(shí)必須注意外部輸入設(shè)備使用的是常開還是常閉觸點(diǎn)，并以 此為基礎(chǔ)進(jìn)行程序編制。否則易出現(xiàn)控制錯(cuò)誤。在PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器中有專用于輸入狀態(tài)存儲(chǔ)的輸入繼電器區(qū)，各輸入設(shè)備（開關(guān)、按鈕、 行程開關(guān)或傳感器信號(hào)）的狀態(tài)經(jīng)由輸入接口電路存儲(chǔ)在該區(qū)域內(nèi)，每個(gè)輸入繼電器可存儲(chǔ)一 個(gè)輸入設(shè)備狀態(tài)。PLC中使用的“繼電器“并非實(shí)體繼電器，而是 “軟繼電器“，可提供無數(shù)個(gè)常開、常閉觸點(diǎn)用于編程。 每個(gè)“軟繼電器“僅對(duì)應(yīng)PLC存儲(chǔ)單元中的一位 （bit），該

3、位狀態(tài)為"1"， 表示該“軟繼電器線圈“通電，則程序中所有該繼電器的觸點(diǎn)都動(dòng)作。輸入繼電器作為PLC接收外部主令信號(hào)的器件，通過接線與外部輸入設(shè)備相聯(lián)系，其“線圈“狀態(tài)只能由外部輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)。輸入信號(hào)的采集工作示意圖如圖1。輸入繼電器線圈其狀態(tài)取決于外部設(shè)備狀態(tài)圖1 PLC輸入信號(hào)采集示意圖圖1中，輸入設(shè)備選用的是按鈕SBO的常閉觸點(diǎn)，輸入繼電器X0的線圈狀態(tài)取決于SBO的狀態(tài)。該按鈕未按下時(shí)，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài)，程序中所有 X0觸點(diǎn)均動(dòng)作，即常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開；若按下該按鈕，則輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"

4、;斷電狀態(tài)，程序中所有X0觸點(diǎn)均恢復(fù)常態(tài)。如果輸入繼電器連接的輸入設(shè)備是按鈕SB0的常開觸點(diǎn)，則情況恰好相反：在該按鈕未按下時(shí)，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài)，程序中所有 X0觸點(diǎn)均不動(dòng)作；若按下該按鈕，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài)，程序中所有X0觸點(diǎn)均動(dòng)作。2. 停車按鈕使用常閉型由于PLC在運(yùn)行程序判別觸點(diǎn)通斷狀態(tài)時(shí)，只取決于其內(nèi)存中輸入繼電器線圈的狀態(tài)，并不直接識(shí)別外部設(shè)備，因此編程時(shí)，外部設(shè)備的選用與程序中的觸點(diǎn)類型密切相關(guān)。這是一個(gè)在對(duì)照電氣控制原理圖進(jìn)行PLC編程時(shí)易岀現(xiàn)的問題。最典型的例子是基本控制-"起保停控制

5、“中的停車控制。圖 2"起保停控制”電氣原理圖圖2為"起保停控制“電氣原理圖，在該系統(tǒng)中，按鈕SBO用于停車控制，因此使用其常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于控制線路。SBl為起動(dòng)按鈕，使用其常開觸點(diǎn)。若使用相同的設(shè)備（即停車SB0用常閉觸點(diǎn)，起動(dòng) SBl用常開觸點(diǎn)），利用 PLC進(jìn)行該控制，則需編程梯形圖程序（圖 3）：圖3"起保停控制“梯形圖程序（停車按鈕使用常閉觸點(diǎn)）I/O 分配：SB0-X0，SBI-XI，輸岀 Y0該梯形圖中停車信號(hào) X0使用的是常開觸點(diǎn)串聯(lián)在控制線路中，這是因?yàn)橥獠客＼囋O(shè)備選取按鈕常閉觸點(diǎn)所致，不操作該按鈕，則輸出Y0正常接通，若按下該按鈕，輸岀Y0斷電。

6、3. 停車按鈕使用常開型若希望編制出符合我們平時(shí)閱讀習(xí)慣的梯形圖程序（圖4），則在選用外部停車設(shè)備時(shí)需使用按鈕SB0的常開觸點(diǎn)與X0相連。XOOLSBlSX000SSO ±YOOO!卜圖4"起保停控制“梯形圖程序（停車按鈕使用常開觸點(diǎn)）I/O 分配：SB0-X0，SBI-XI，輸岀 Y0圖3、4梯形圖完成相同的控制功能，程序中停車信號(hào)X0使用的觸點(diǎn)類型卻不相同，其原因圖4所示梯形圖程序更加符合就是連接在輸入繼電器 X0上的外部停車按鈕觸點(diǎn)類型選用不同。我們的閱讀習(xí)慣，也更易分析其邏輯控制功能，因此在PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)中，外部開關(guān)、按鈕無論用于起動(dòng)還是停車，一般都選用常開型，

7、這是一個(gè)在使用PLC時(shí)需要格外注意的問題。二、PLC的“串行“運(yùn)行方式與控制程序的編制PLC與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。繼電接觸器控制系統(tǒng)是按"并行方式工作的，也就是說是按同時(shí)執(zhí)行的方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個(gè)電器同 時(shí)動(dòng)作。而PLC是以“串行"方式工作的，PLC在循環(huán)執(zhí)行程序時(shí)，是按照語句的書寫順序自上 而下進(jìn)行邏輯運(yùn)算，而前面邏輯運(yùn)算的結(jié)果會(huì)影響后面語句的邏輯運(yùn)算結(jié)果。因此梯形圖編程 時(shí)，各語句的位置也會(huì)對(duì)控制功能產(chǎn)生關(guān)鍵影響。例如：圖5程序1程序1調(diào)試結(jié)果：X0接通3次，丫3接通，X0再接通1次，丫3斷開。圖6程序2程序2程序調(diào)試結(jié)果

8、.X0接通3次，丫3接通瞬間即斷開。上面兩個(gè)程序中，輸岀丫3、計(jì)數(shù)器CTI02及內(nèi)部通用繼電器 R0前面的邏輯條件均相同，僅僅是計(jì)數(shù)器CTI02所在語句位置發(fā)生了變化，而兩段程序的運(yùn)行結(jié)果就截然不同。這是因?yàn)镃TI02對(duì)輸岀丫3的影響方式發(fā)生了變化。執(zhí)行第一段程序時(shí)，將首先判斷輸岀丫3的狀態(tài)，再判斷CTI02的狀態(tài)，CTI02的狀態(tài)變化只能在下一個(gè)掃描周期對(duì)丫3產(chǎn)生影響；而執(zhí)行第二段程序時(shí)，將首先判斷CTI02的狀態(tài)，再判斷輸岀丫3的狀態(tài)，CTI02的狀態(tài)變化將在該掃描周期直 接影響丫3的狀態(tài)。從以上討論可以得岀，由于PLC采用“串行"工作方式，所以即使是同一元件，在梯形圖中所處的位

9、置不同，其工作狀態(tài)也會(huì)有所不同，因此在利用梯形圖進(jìn)行控制程序編制時(shí)，應(yīng)對(duì)控制任 務(wù)進(jìn)行充分分析，合理安排各編程元件的位置，才能夠更為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)控制。三、PLC的編程元件PLC的各種功能主要是通過運(yùn)行控制程序來實(shí)現(xiàn)。編制程序時(shí)，需要合理使用PLC提供的編程元件（即軟元件）°FPO型PLC中常用的編程元件有兩種：位元件（bit ）和字元件（word ）。位元件實(shí)際上是 PLC內(nèi)存區(qū)域所提供的一個(gè)二進(jìn)制位單元，又被稱為軟繼電器，主要用作基本 順序指令的編程元件，如輸入繼電器Xn、輸岀繼電器 Yn、內(nèi)部通用繼電器 Rn、定時(shí)（計(jì)數(shù)）器等，其參與控制的方式主要是通過對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)的通斷狀態(tài)改變影響邏

10、輯運(yùn)算結(jié)果即輸出字元件則為PLC內(nèi)存區(qū)域內(nèi)的一個(gè)字單元（16bit ），主要用作功能指令和高級(jí)指令的編程元件，通常用以存放數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)寄存器DTn，定時(shí)（計(jì)數(shù)）器的設(shè)定值SVn、經(jīng)過值EVn等。字元件沒有觸點(diǎn)，通常以整體內(nèi)容參與控制。值得注意的是內(nèi)存中的輸入（ X）區(qū)、輸岀（丫）區(qū)和內(nèi)部通用（R）區(qū)，該區(qū)中的每個(gè) bit 均可用作位元件， 而且每16bit可構(gòu)成一個(gè)字元件， 如WRIO即是由16個(gè)位元件 R100R10F 構(gòu)成的字元件，該字元件中的內(nèi)容一旦發(fā)生變化，這16個(gè)位的狀態(tài)也隨之發(fā)生改變。如：圖7編程元件示例程序圖7所示程序中， WR0即為字元件，是左移位指令SR的編程元件，而 丫0為

11、輸岀軟繼電器的線圈，X0、XI、X2、X3則為輸人軟繼電器的觸點(diǎn)，其中第 4步的R4觸點(diǎn)為位元件 R4的常 開觸點(diǎn)，而位元件 R4又是字元件 WR0中的一位，因此其狀態(tài)受限于WR0的移位結(jié)果。四、順序控制多步同輸出的編程方法順序控制是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常見的一類控制任務(wù)，步進(jìn)指令是PLC指令庫中專用于順序控制的。步進(jìn)指令編程時(shí)，根據(jù)工藝流程將程序劃分為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的程序段，執(zhí)行時(shí)，CPU嚴(yán)格按梯形圖編程順序，只有執(zhí)行完前一段程序后才能激活下一段程序，并在下一段程序執(zhí)行之前，將前面 程序段復(fù)位。并且在語法上要求各程序段所使用的輸出不允許重復(fù)。這在解決順序控制任務(wù)中 有多步同輸岀的情況時(shí)，就帶來了一定的困難。借助于內(nèi)部通用繼電器可方便解決這一難題。如某一順序控制任務(wù)如以下流程圖（圖8 ）所示。圖8某機(jī)械手動(dòng)作流程圖從機(jī)械手動(dòng)作流程圖可以看出，這個(gè)控制任務(wù)每個(gè)循環(huán)的工作可以劃分為八步，其中第1步與第5步動(dòng)作相同，均為上升；第 3步和第7步動(dòng)作相同，均為下降。在利用步進(jìn)指令進(jìn)行編 程時(shí)，這兩個(gè)工步所對(duì)應(yīng)的程序段的輸岀不能直接設(shè)置為丫3、丫4，同一個(gè)輸岀使用兩次