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,這就實現(xiàn)了控制的軟件化?删幊炭刂破鞯膬(yōu)點在于"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。因此在進行程序設(shè)計時應(yīng)結(jié)合實際需要,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,并以此為基礎(chǔ)進行程序編制。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"并非實體繼電器,而是"軟繼電器",可提供無數(shù)個常開、常閉觸點用于編程。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,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觸點均動作,即常開觸點接通,常閉觸點斷開;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,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觸點均動作。
2. 停車按鈕使用常閉型
由于PLC在運行程序判別觸點通斷狀態(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類型密切相關(guān)。這是一個在對照電氣控制原理圖進行PLC編程時易出現(xiàn)的問題。最典型的例子是基本控制--"起保?刂"中的停車控制。
圖2 "起保停控制"電氣原理圖
圖2為"起保?刂"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串聯(lián)于控制線路。SBl為起動按鈕,使用其常開觸點。若使用相同的設(shè)備(即停車SB0用常閉觸點,起動SBl用常開觸點),利用PLC進行該控制,則需編程梯形圖程序(圖3)
圖3 "起保?刂"梯形圖程序(停車按鈕使用常閉觸點)
I/O分配:SB0--X0,SBl--Xl,輸出Y0
該梯形圖中停車信號X0使用的是常開觸點串聯(lián)在控制線路中,這是因為外部停車設(shè)備選取按鈕常閉觸點所致,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的常開觸點與X0相連。
圖4 "起保?刂"梯形圖程序(停車按鈕使用常開觸點)
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行邏輯運算,而前面邏輯運算的結(jié)果會影響后面語句的邏輯運算結(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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