---------上海蔻湘自動(dòng)化設(shè)備商行 本著“以人為本、科技先導(dǎo)、顧客滿意、持續(xù)改進(jìn)”的工作方針，致力于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)、工程配套和系統(tǒng)集成，擁有豐富的自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及雄厚的技術(shù)力量，尤其以 PLC復(fù)雜控制系統(tǒng)、傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用、伺服控制系統(tǒng)、控備品備件、人機(jī)界面及網(wǎng)絡(luò)/軟件應(yīng)用為公司的技術(shù)特長，幾年來，上海蔻湘在與德國 SIEMENS公司自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)部門的*緊密合作過程中，建立了良好的相互協(xié)作關(guān)系，在可編程控制器、交直流傳動(dòng)裝置方面的業(yè)務(wù)逐年成倍增長，為廣大用戶提供了SIEMENS的技術(shù)及自動(dòng)控制的解決方案。

忻州市西門子模塊PLC售后服務(wù) 忻州市西門子模塊PLC售后服務(wù) 

PLC技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

時(shí)間:2014-09-23 來源:萬方數(shù)據(jù) 編輯:編輯部 點(diǎn)擊:次 字體設(shè)置: 大 中 小

1 PLC 的優(yōu)點(diǎn)
 

　　1.1 可靠性高，抗*力強(qiáng)

　　可靠性是電氣設(shè)備的關(guān)鍵性能。 在 PLC 的設(shè)計(jì)和制造過程中， 由于采用了現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)和嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝來制造內(nèi)部電路，PLC 具有*的抗*力，使用 PLC 的平均*時(shí)間通常在 20 000 小時(shí)以上，這是一般的其他電氣設(shè)備做不到的。
 

　　1.2 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)

　　雖然 PLC 的種類繁多， 但由于其產(chǎn)品的系列化和模塊化，且軟件包齊全， 用戶可靈活組成各種規(guī)模和要求不同的控制系統(tǒng)。除了邏輯處理功能外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種控制領(lǐng)域。 近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC 的應(yīng)用擴(kuò)展到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC組成各種控制系統(tǒng)變得更加容易。
 

　　1.3 編程語言易學(xué)易用

　　PLC 一般采用易于理解和 掌握的梯形圖語言及面向工業(yè)控制的簡單指令編寫程序，易于為工程技術(shù)人員所接受。 梯形圖語言的圖形符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路圖相當(dāng)接近， 只用PLC 的少量開關(guān) 量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人打開了方便之門。
 

　　1.4 維護(hù)工作量小，維修方便

　　PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯 ，大大減少了控制設(shè)備的外部接線。 同時(shí)具有很強(qiáng)的自我診斷能力， 能隨時(shí)查出自身的故障，并顯示給技術(shù)人員，使技術(shù)人員能迅速檢查、判斷故障的原因。如果是 PLC 自身的原因，在維修時(shí)只需更換插入式模塊及其它易損壞的部件即可，既方便又減少了影響生產(chǎn)的時(shí)間，使維護(hù)也變得容易起來。
 

2 PLC 技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用分析
 

　　2.1 開關(guān)量邏輯控制

　　這是 PLC zui廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域， 它取代傳統(tǒng)的繼電器控制，按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作， 按照邏輯關(guān)系進(jìn)行互鎖保護(hù)動(dòng)作的控制。 PLC 應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控制、自動(dòng)生產(chǎn)線控制等。

　　
2.2 運(yùn)動(dòng)控制

　　運(yùn)動(dòng)控制主要指對(duì)工作對(duì)象的位置、速度及加速度所做的控制。 可以是單坐標(biāo)，即控制對(duì)象做直線運(yùn)動(dòng)；也可是多坐標(biāo)的，控制對(duì)象做平面、立體，以及角度變換等運(yùn)動(dòng)。 有時(shí)，還可控制多個(gè)對(duì)象，而這些對(duì)象間的運(yùn)動(dòng)可能還要有協(xié)調(diào)。 這對(duì)于提高控制精度、響應(yīng)速度和能源利用率有著重要意義。

　　
2.3 過程控制

　　PLC 已廣泛地應(yīng)用于連續(xù)過程控制領(lǐng)域。 過程控制是對(duì)電流、電壓、溫度、壓力等模擬量的閉環(huán)控制。 過程控制的目的就是根據(jù)有關(guān)模擬量的當(dāng)前與歷史的輸入狀況， 產(chǎn)生所要求的開關(guān)量或模擬量輸出，使系統(tǒng)工作參數(shù)能按一定要求工作。 這是連續(xù)生產(chǎn)過程zui常用的控制。

　　
2.4 數(shù)據(jù)處理

　　信息控制也稱數(shù)據(jù)處理，是指數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、檢索、變換、傳輸及數(shù)表處理等。 隨著技術(shù)的發(fā)展，PLC 不僅可用于系統(tǒng)的工作控制，還可用于系統(tǒng)的信息控制。

　
2.5 通信與聯(lián)網(wǎng)

　　依靠*的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC 與 PLC 之間、PLC 與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息， 形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。有的企業(yè)將不同廠商的 PLC 設(shè)備連接到單層或多層網(wǎng)絡(luò)上， 相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理，從而實(shí)現(xiàn)全車間甚至全廠的綜合自動(dòng)化。

PLC順序控制程序設(shè)計(jì)方法

時(shí)間:2014-09-18 來源:萬方數(shù)據(jù) 編輯:編輯部 點(diǎn)擊:次 字體設(shè)置: 大 中 小

順序控制就是使系統(tǒng)能按一定的順序工作，常用于離散的生產(chǎn)過程控制。順序控制又可以分為確定順序控制和隨機(jī)順序控制，在生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行中常為確定順序控制，控制對(duì)象工作過程或順序是確定的。用 PLC 進(jìn)行順序控制是 PLC 的基本應(yīng)用，也是PLC 的優(yōu)勢(shì)所在，在生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，PLC 順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用很廣泛。

　　
常用的生產(chǎn)機(jī)械順序控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，設(shè)備按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作，且這些動(dòng)作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行。PLC 順序控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)大多數(shù)是行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、干簧管開關(guān)、霍爾元件開關(guān)等位置檢測(cè)開關(guān)，有時(shí)也采用壓力繼電器、定時(shí)器等。

　　
FX 系列 PLC 順序控制程序的編程方法有很多，如狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和步進(jìn)梯形圖編程、起動(dòng) - 保持 - 停止電路編程、置位和復(fù)位指令編程、移位指令編程等。本文以三菱的 FX 系列 PLC 為例，說明實(shí)現(xiàn)順序控制的常用四種程序設(shè)計(jì)方法。

1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和步進(jìn)梯形圖編程

　　狀態(tài)編程就是將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為若干個(gè)工作狀態(tài)，明確各狀態(tài)的任務(wù)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件以及轉(zhuǎn)移的方向，然后再依據(jù)總的控制順序要求，把這些狀態(tài)組合形成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，zui后依一定的規(guī)則將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)繪為步進(jìn)梯形圖程序。因此步進(jìn)梯形圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是一一對(duì)應(yīng)的，在進(jìn)行編程時(shí)，我們首先是要根據(jù)設(shè)備的工藝過程控制要求，繪出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。

　　
狀態(tài)法編程思想其實(shí)就是將復(fù)雜的順序控制過程分解為若干個(gè)工作“狀態(tài)”，然后分別進(jìn)行編程，zui后再組合成整體程序。這種編程方法可以使編程工作程序化和規(guī)范化，是 PLC 程序設(shè)計(jì)的重要方法。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是狀態(tài)編程的工具，圖中包含了順序控制程序所需用的全部狀態(tài)及各狀態(tài)間的相互。對(duì)某一具體狀態(tài)來說，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖給出了該狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)任務(wù)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件和狀態(tài)轉(zhuǎn)移的方向。因此，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可以非常清晰地表達(dá)出順序控制的整個(gè)工藝流程，形象直觀，可讀性很強(qiáng)，特別在復(fù)雜的順序控制程序中應(yīng)用起來非常方便。

　
　例如，某 PLC 控制的送料小車，小車原位停止時(shí)壓下限位開關(guān) SQ1（X0），按下啟動(dòng)按鈕 SB（X2），Y2接通小車前進(jìn)，當(dāng)運(yùn)行到料斗下方時(shí)壓下限位開關(guān)SQ2（X1），Y2 斷開小車停止，同時(shí) Y0 接通料斗門打開給小車加料，延時(shí) 10 秒后關(guān)閉料斗，Y3 接通小車后退返回，當(dāng)回到原位時(shí)壓下限位開關(guān) SQ1（X0），Y3斷開小車停止，Y1 接通小車底門打開卸料，延時(shí) 8 秒后卸料結(jié)束，完成一次動(dòng)作，并可以循環(huán)。

　　
該運(yùn)料小車控制系統(tǒng)為典型的順序控制，采用狀態(tài)編程，其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖 1 所示。 在負(fù)載驅(qū)動(dòng)部分，Y1 前面加 X1 的常閉的作用是壓下限位開關(guān)后，能讓電動(dòng)機(jī)的電源及時(shí)切斷，確保準(zhǔn)確定位，從而保證運(yùn)料小車工作的可靠性。小車運(yùn)動(dòng)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可以轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的步進(jìn)梯形圖，步進(jìn)開始用STL 指令，其具有主控和跳轉(zhuǎn)功能，確保各狀態(tài)驅(qū)動(dòng)嚴(yán)格按順序進(jìn)行，步進(jìn)結(jié)束用 RET 指令返回。

圖 1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

2 使用啟動(dòng)- 保持 - 停止電路編程

　　
啟動(dòng) - 保持 - 停止電路是zui基本的 PLC 控制電路，有關(guān)斷優(yōu)先和接通優(yōu)先兩種形式，一般采用關(guān)斷優(yōu)先控制，同時(shí)也可以衍生出許多常用控制電路程序。利用啟動(dòng) - 保持 - 停止電路思想，按照實(shí)際的控制邏輯，也可以很方便的設(shè)計(jì)出順序控制程序。

　　
例如某設(shè)備工作循環(huán)為：X1 接通后 Y1 接通—X2 接通后 Y2 接通，同時(shí) Y1 斷開—X3 接通后 Y3 接通，同時(shí) Y2 斷開—X4 接通后 Y1 接通，同時(shí) Y3 斷開，自動(dòng)循環(huán)。利用啟動(dòng) - 保持 - 停止電路設(shè)計(jì)的控制梯形圖如圖 2 所示，系統(tǒng)啟動(dòng)后能一直按順序自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行，若 X5 接通，則 Y0-Y3 都斷開，系統(tǒng)停止工作?？刂铺菪螆D利用常開常閉觸點(diǎn)、線圈等來實(shí)現(xiàn)輸出的順序接通控制，控制邏輯也很直觀，停止信號(hào)接通時(shí)，執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送指令 MOV，使 Y0-Y3 都清零斷開，實(shí)現(xiàn)設(shè)備停止。

 
圖2 起保停實(shí)現(xiàn)順序控制

3 使用置位和復(fù)位指令編程

　　利用置位指令 SET 和復(fù)位指令 RST 也可以實(shí)現(xiàn)順序邏輯控制，圖 3 所示的順序控制可以改為利用SET 和 RST 來實(shí)現(xiàn)。由于作用于輸出繼電器這類位元件時(shí)，SET 指令是實(shí)現(xiàn)接通并且保持，RST 指令是斷開并且保持。因此控制程序中就不再需要用輸出繼電器的常開觸點(diǎn)來自鎖，直接由觸點(diǎn)邏輯條件來控制輸出繼電器的復(fù)位和接通就可以，這種編程方法的順序轉(zhuǎn)換關(guān)系明確，程序也很容易理解，常用于控制系統(tǒng)中手動(dòng)控制程序的設(shè)計(jì)。

圖3 位移位指令順序循環(huán)控制

4 使用移位指令編程

　　FX 系列 PLC 的移位指令常用的有循環(huán)移位指令和位移位指令。循環(huán)移位指令可以使數(shù)值或狀態(tài)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)移位變換，使用簡單，但是只能操作 16位或 32 位數(shù)據(jù)，使用受到限制。位移位指令使用靈活，可以對(duì)范圍內(nèi)的任意位數(shù)據(jù)移位。用移位指令設(shè)計(jì)的梯形圖看起來簡潔，指令也較少，但對(duì)較復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)就不方便，在工業(yè)控制中較少使用，大多數(shù)應(yīng)用于彩燈順序控制電路中。如圖 3 所示的控制程序，利用位移位指令實(shí)現(xiàn)了 Y0—Y11 共 10 個(gè)輸出繼電器的順序輪流接通。當(dāng) X0 接通時(shí)，Y0—Y11 正序輪流接通 1 秒；當(dāng) X0 斷開時(shí)，Y0—Y11 反序輪流接通 1 秒，且能循環(huán)。如果輸出接彩燈即可以實(shí)現(xiàn)彩燈的順序自動(dòng)控制。

5 結(jié)束語

　　PLC 的順序控制程序設(shè)計(jì)方法很多，每種控制程序形式都有其優(yōu)缺點(diǎn)，編程時(shí)可以根據(jù)具體控制對(duì)象特征來選用，zui終設(shè)計(jì)出優(yōu)化、可靠的順序控制程序。