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PLC使用中若干問題分析

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):143
核心提示:

   PLC的控制方式屬于存儲程序控制,其控制功能是通過存放在存儲器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)的,若要對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)備的選用也將對程序的編制產(chǎn)生影響。因此在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時應(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PLC使用過程中易出現(xiàn)的幾個問題及解決方法進(jìn)行了分析。

    一、外部輸入設(shè)備的選用與PLC輸入繼電器的使用
    1. 外部輸入信號的采集
    PLC的外部設(shè)備主要是指控制系統(tǒng)中的輸入輸出設(shè)備,其中輸人設(shè)備是對系統(tǒng)發(fā)出各種控制信號的主令電器,在編寫控制程序時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)控制錯誤。
    在PLC內(nèi)部存儲器中有專用于輸入狀態(tài)存儲的輸入繼電器區(qū),各輸入設(shè)備(開關(guān)、按鈕、行程開關(guān)或傳感器信號)的狀態(tài)經(jīng)由輸入接口電路存儲在該區(qū)域內(nèi),每個輸入繼電器可存儲一個輸入設(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)個常開、常閉觸點(diǎn)用于編程。每個"軟繼電器"僅對應(yīng)PLC存儲單元中的一位(bit),該位狀態(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)都動作。輸入繼電器作為PLC接收外部主令信號的器件,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驅(qū)動。輸入信號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)
PLC


圖1  PLC輸入信號采集示意圖
    圖1中,輸入設(shè)備選用的是按鈕SB0的常閉觸點(diǎn),輸入繼電器X0的線圈狀態(tài)取決于SB0的狀態(tài)。該按鈕未按下時,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"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,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,只取決于其內(nèi)存中輸入繼電器線圈的狀態(tài),并不直接識別外部設(shè)備,因此編程時,外部設(shè)備的選用與程序中的觸點(diǎn)類型密切相關(guān)。這是一個在對照電氣控制原理圖進(jìn)行PLC編程時易出現(xiàn)的問題。最典型的例子是基本控制--"起保停控制"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SB0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,SBl--Xl,輸出Y0
    該梯形圖中停車信號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,輸出Y0斷電。
    3. 停車按鈕使用常開型
    若希望編制出符合我們平時閱讀習(xí)慣的梯形圖程序(圖4),則在選用外部停車設(shè)備時需使用按鈕SB0的常開觸點(diǎn)與X0相連。
 


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,SBl--Xl,輸出Y0
    圖3、4梯形圖完成相同的控制功能,程序中停車信號X0使用的觸點(diǎn)類型卻不相同,其原因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。圖4所示梯形圖程序更加符合我們的閱讀習(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)、按鈕無論用于起動還是停車,一般都選用常開型,這是一個在使用PLC時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,也就是說是按同時執(zhí)行的方式工作的,只要形成電流通路,就可能有幾個電器同時動作。而PLC是以"串行"方式工作的,PLC在循環(huán)執(zhí)行程序時,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)果會影響后面語句的邏輯運(yùn)算結(jié)果。因此梯形圖編程時,各語句的位置也會對控制功能產(chǎn)生關(guān)鍵影響。例如:

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