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PLC 的開發及應用探討

2017-8-30 來源：沈陽鼓風機集團自動控製係統工程有（yǒu）限公（gōng）司作者：趙（zhào）惠，溫旭，袁景嬌

       【摘要】PLC 編程方式比較直觀，目（mù）前，很多高校（xiào）內都（dōu）已經開設了相關的課程，由此可見 PLC 的重要性。就（jiù）數控機床功能控製軟件的設計而言，通常使用專業編程（chéng）語言，從數控機床與數控係統的常用接口（kǒu）上看，PLC 的應用比較常見，便於對各類開關量信息（xī）進行處理。PLC 可（kě）按照數控內部係統的（de）傳感器、開關量、按鈕、外部行程開（kāi）關等開（kāi）關（guān）量狀態，根（gēn）據預定邏輯關（guān）係，控製主軸、潤滑、冷卻係統（tǒng）。本文主要分（fèn）析 PLC 的開發與應用，探討 PLC 的應（yīng）用價（jià）值。

       【關鍵詞】PLC；開發；應用（yòng）

       PLC 的開發首先要求對控製點數進行明確，針對每項控製工程，都應該（gāi）了解控製對象與係統控製任務，明確係統應該（gāi）完成何種任務，將動作間邏輯關係梳理清楚，如（rú）果係統內容比較複雜，則需將工藝示意圖畫出來[1]。除此之外，還需確定係統的控製方式與測控器件技（jì）術參數、反饋裝置（zhì）、傳感器、設備運行（háng）情況、測控器件數量等信息（xī）。明（míng）確上述信息的主（zhǔ）要目的在於了解係統整體情況，便於做（zuò）好下一編程的工作。

        1、 PLC 選型

        PLC 選（xuǎn）型主要依靠各類型點數量（liàng）完成，在選型過程中，要注（zhù）意 PLC 實際輸出或輸入端（duān）數量需比統計點（diǎn）數大，這樣做的主要原因有兩點：①在 PLC 係統開發過程中，可能會出現臨時增（zēng）加輸出量或輸入量的情況；②設備（bèi）日後的維修（xiū）工作做準備。就 PLC 品牌而言（yán），在使用需求（qiú）滿足的基礎上，需注重編程便利性，根據品牌熟悉（xī）度，對 PLC 品牌進行選擇[2]。

        在（zài） PLC 係（xì）統現場控製站（zhàn）內，PLC 的主（zhǔ）控單元為 CPU 模板（140CPU34312A），它屬於 Quantum 係列產品，在國外相關項目中，該係列的產品應（yīng）用（yòng）非常廣泛，尤（yóu）其在水泥（ní）行業取得了較為理想的應用效果。一旦（dàn）輸出回路或者輸入回路發生故障，則會把外部回路移動至備（bèi）用回路中（zhōng），然後由 DCS 工程師對地址（點號表內）進行（háng）修改（gǎi），維修操作比較便捷。

        2 、明確 PLC 地址定義方法（fǎ）

        就硬件方麵而言，設（shè）計人員必須將 PLC 地址定義方法徹底掌握，其中所指的地址實際上就是 PLC 輸出端、輸入端的地址，該地址（zhǐ）編號會在程序中出（chū）現，同時也代表該地址輸出端或者輸入端的信號[3]。一般而言，PLC 地址定義方式大多為固定地（dì）址，地址範圍已經被固定，用戶不可變更，組（zǔ）件插口均被分配了相應的字（固定），輸出信號量、輸入（rù）信號量（liàng）地址都不能夠超過地址字範圍，且輸出地址、輸入地址不能夠重複（fù）。

       明確地址範圍後，需將地址分配給輸出量清單、輸入量清（qīng）單，並把（bǎ）完整輸出地址、輸入地址分配表編製出來。在裝配控製櫃接線時，輸出信號、輸入信號需準確連接。從硬件上（shàng）看，設計人員要將數字量輸出、輸入特性掌握。目前，PLC 電壓輸入方式（shì）包括 220VDC、110VAC、24VDC 等。在編程手冊中，操作人員需將 PLC 地址編號範圍、存儲區域定義掌握，其中包括特（tè）殊數據（jù）存儲（chǔ）、計數器、計時器、中間標誌繼電器等（děng）。除此之外，還需將數據處理指令、基本（běn）邏輯指（zhǐ）令（lìng）掌握，明確各個功能間的邏輯關係。

       3 、編寫 PLC 程序

       PLC 程（chéng）序表達方式有語句表、功能圖、接點梯形圖三種表達方式，從原則上看，編程器（qì）可相互轉換上述三種（zhǒng）表達方式，不過並非所有（yǒu）語句表均（jun1）可以被轉換為功能（néng）圖或（huò）者接點梯（tī）形圖，例如通信、數據計算、調用功能（néng）塊、跳轉等語句就無法（fǎ）被轉換。 PLC 程序的組成主要為控製語句，控（kòng）製語句由兩個部分組成，分別為操作數、操作指令。

       PLC 編程（chéng）過程（chéng）實際上就是 PLC 功能指令的應用過（guò）程，要求設（shè）計人員經（jīng）常練習、編寫（xiě）程序，才能夠做到熟能生巧，提高編程效率，使 PLC 功能能夠充分（fèn）發揮。編程人員要將 PLC 指令功能掌握，並對內部器件正（zhèng）確使用，能夠（gòu）有效（xiào）控製、保護、調節設（shè）備[4]。

       4 、調試係統

      完成（chéng）程序的編寫（xiě）工作後，需於室內給予調（diào）試（shì），利用按鈕、開關對反饋、輸入信號進行模擬，利用發光二級管將輸出信號顯示出來。模（mó）擬調試的（de）主（zhǔ）要目的（de）在於對控（kòng）製功能、程序（xù）結構、輸出與輸入邏輯（jí）關係進行檢查，明確（què）其中（zhōng）是否存在失誤。針對不同運行狀態、工（gōng）作方式均要給（gěi）予全（quán）麵檢（jiǎn）查，了解其中可能發生（shēng）的異（yì）常現象。模擬試驗要有順序、有選擇性進行（háng），對程序可靠性、準確性進行全麵檢查。除此之（zhī）外，還要檢查傳感器、執行器配合狀況，確保外部設備與內部設（shè）備能夠（gòu）有效連接。

      5 、結束語

      PLC（可編程控製器）在選（xuǎn）型之（zhī）後，還需對（duì）控製櫃進行設計製作，並且（qiě）做好其它電氣控製（zhì）線路設計與安裝工作。完成設備調試操（cāo）作後，需（xū）對技術文件進行編（biān）寫，主要包括輸出與輸入分配表、電氣（qì）控製（zhì）原理圖、使用說明書等，必要情況下，需利用文字對（duì）程序進行說明。

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