铜川西门子专业技术团队PLC代理商

在作出控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。

在控制逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较、需要进行数据处理和信息（有数据运算、模拟量的控制、 PID 调节等）、要求有较高的可靠性和性、实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC 产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。

（ 1 ）对输入 / 输出点的选择

盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。

要先弄控制的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。

另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有，一般同时接通的输入点不得**过总输入点的 60 ％； PLC 每个输出点的驱动能力（ A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 PLC 的允许输出电流随温度的升高而有所等。在选型时要考虑这些问题。

PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出之间不需要隔离，则应选择前两种输出的 PLC 。

（ 2 ）对存储容量的选择

对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器/ 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算，一般按估算容量的50 ～ 100 ％留有裕量。对的设计者，选择容量时留有裕量要大些。

（ 3 ）对 I/O 响应时间的选择

PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路、输出电路和扫描工作引起的时间（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的，PLC 和 I/O 响应时间一般都能实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的、特别是闭环就要考虑这个问题。

（ 4 ）根据输出负载的特点选型

不同的负载对 PLC 的输出有相应的要求。例如，通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以不的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。

（ 5 ）对在线和离线编程的选择

离线编程示指主机和编程器共用一个 CPU ，通过编程器的选择开关来选择 PLC 的编程、监控和运行工作状态。编程状态时， CPU 只为编程器服务，而不对现场进行控制。**编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ，主机的 CPU 完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配置编程。采用哪种编程应根据需要决定。

（ 6 ）据是否联网通信选型

若 PLC 控制的需要联入工厂自动化网络，则 PLC 需要有通信联网功能，即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、计算机及 CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。

（ 7 ）对 PLC 结构形式的选择

在相同功能和相同 I/O 点数据的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便（换模块），容易判断故障等优点，要按实际需要选择 PLC 的结构形式。

2 ．分配输入 / 输出点

一般输入点和输入、输出点和输出控制是一一对应的。

分配好后，按配置的通道与接点号，分配给每一个输入和输出，即进行编号。

在个别情况下，也有两个用一个输入点的，那样就应在接入输入点前，按逻辑关系接好线（如两个触点先串联或并联），然后再接到输入点。

（ 1 ）确定 I/O 通道范围

不同型号的 PLC ，其输入 / 输出通道的范围是不一样的，应根据所选 PLC 型号，查阅相应的编程手册，决不可“张冠李戴”。必须参阅有关操作手册。

（ 2 ）部辅助继电器

内部辅助继电器不对外输出，不能直接连接外部器件，而是在控制其他继电器、定时器 / 计数器时作数据存储或数据处理用。

从功能上讲，内部辅助继电器相当于电控柜中的中间继电器。

组合逻辑设计法的编程步骤组合逻辑设计法适合于设计开关量控制程序，它是对控制任务进行逻辑分析和综合，将元件的通、断电状态视为以触点通、断状态为逻辑变量的逻辑函数，对经过化简的逻辑函数，利用PLC逻辑指令可顺利地设计出要求且较为简练的程序。 　　功能指令都是一些子程序，应用功能指令就是调用了相应的子程序。表1列出了35种功能指令和处理内容。这种设计思路清晰，所编写的程序易于，。用组合逻辑设计法进行程序设计一般可分为以下几个步骤：1）明确控制任务和控制要求，通过分析工艺绘制工作循环和检测元件分布图，取得电气执行元件功能表。 　　2）详细绘制状态转换表。通常它由输出状态表、输入状态表、状态转换主令表和中间记忆装置状态表四个部分组成。状态转换表、完整地展示了各部分、各时刻的状态和状态之间的联系及转换，非常直观，对建立控制的整体联系、动态变化的概念有很大帮助，是进行的分析和设计的有效工具。 　　3）根据状态转换表进行的逻辑设计，包括列写中间记忆元件的逻辑函数式和列写执行元件（输出量）的逻辑函数式。这两个函数式组，既是生产机械或生产内部逻辑关系和变化规律的表达形式，又是构成控制实现控制目标的具体程序。 　　4）将逻辑设计的结果转化为PLC程序。逻辑设计的结果（逻辑函数式）能够很方便的过渡到PLC程序，特别是语句表形式，其结构和形式都与逻辑函数式非常相似，很容易直接由逻辑函数式转化。当然，如果设计者需要由梯形图程序作为一种过渡，或者选用的PLC的编程有图形输入的功能，则也可以首先由逻辑函数式转化为梯形图程序。 　　

送料小车自动控制的梯形图程序设计示例PLC编程设计法举例（1）被控对象对控制的要求如图5-17a所示送料小车在限位开关X4处装料，20s后装料结束，开始右行，碰到X3后停下来卸料，25s后左行，碰到X4后又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停止按钮X2。 　　1KM控制1M启动，2KM控制2M启动。按钮X0和X1分别用来起动小车右行和左行。图5-17送料小车自动控制a）小车运行示意图b）梯形图（2）程序设计思路以众所周知的电动机正反转控制的梯形图为基础，设计出的小车控制梯形图如图6-17b所示。 　　为使小车自动停止，将X3和X4的常闭触点分别与Y0和Y1的线圈串联。为使小车自动起动，将控制装、卸料延时的定时器T0和T1的常开触点，分别与手动起动右行和左行的X0、X1的常开触点并联，并用两个限位开关对应的X4和X3的常开触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。 　　（3）程序分析设小车在起动时是空车，按下左行起动按钮X1，Y1得电，小车开始左行，碰到左限位开关时，X4的常闭触点断开，使Y1失电，小车停止左行。X4的常开触点接通，使Y2和T0的线圈得电，开始装料和延时。 　　20s后T0的常开触点闭合，使Y0得电，小车右行。小车离开左限位开关后，X4变为“0”状态，Y2和T0的线圈失电，停止装料，T0被复位。对右行和卸料的分析与上面的基本相同。如果小车正在运行时按停止按钮X2，小车将停止运动，停止工作。 　　

PLC中的主要源（1）来自空间的辐空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态、雷电、无线电广播、电视、、高频感应加热设备等产生的，通常称为，其分布较为复杂。 　　而MC就必须根据实际需要考虑抗问题及硬件的设计，以适应设备控制的专门需要。所以说MC是通用的**机。在一个控制中，PLC将集中于功能于功能控制上，而MC将集中于信息处理上。若PLC置于所射频场内，就回收到，其影响主要通过两条路径：一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入。 　　（2）来自外引线的主要通过电源和线引入，通常称为。a来自电源的PLC的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。 　　b来自线引入的与PLC控制连接的各类传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部侵入。此主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用仪表的供电电源串入的电网，这往往被忽视；二是线受空间电磁辐射感应的，即线上的外部感应，这是很严重的。 　　c来自接地混乱时的接地是电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。 　　若地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压容限较低，逻辑地电位的分布容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。 　　（3）来自PLC内部的主要由内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。

图 1 可编程控制器应用设计与调试的主要步骤

（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产。

b ．控制要求主要指控制的基本、应完成的、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制，还可将控制任务分成几个部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC 控制的功能要求，确定所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入和输出的点数，选择的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用设计的核心工作，也是比较困的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。

（ 7 ）进行

程序输入 PLC 后，应先进行工作。因为在程序设计中，免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用整体调试

在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个的联机调试，如果控制是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。

PLC的程序和用户程序各是指什么PLC的是指PLC所使用的各种程序的。 　　5.安装指示灯的颜色红—危险或黄—警告绿—安全白—电源开关接通

PLC如何成为工业控制三大支柱之一自1969年针对工业自动控制的特点和需要而的台PLC问世以来，迄今已近30多年了，它的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又比同于顺序控制器和通用的微机控制装置。 　　它不仅充分利用微机处理器的优点来各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，风格地形成一套以继电器梯形图为基础地形象编程语言和模块化地结构，使用程序地编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。 　　图2型PLC功能结构(2)型PLC一般采用积木式模块结构或插板式结构，各功能电路多做成的模块或印刷电路插板，具有安装方便、功能易于扩展和变更的优点。(3)性能／价格比不如内装型PLC。用户买到所需PLC后，只需按说明书或提示，座少量地安装接线和用户程序地编制工作，就可以灵活而方便地将PLC应用于生产实践。 　　PLC现已成为工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性高、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能、以易与计算机接口、能对模拟量进行控制，具备高速计数与位控等性能模块等优能，日益取代由大量中间继电器、时间继电器、计数继电器等组成的继电—控。 　　而且用户程序的编制、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了“电脑”的神秘感，推动了计算机技术的普遍运用。可编程控制器PLC在现代工业自动化控制中是值得的先进控制技术。PLC应用深度和广度已经成为一个工业先进的重要标志之一。 　　功能：1、逻辑控制2、定时控制3、计数控制4、步进(顺序)控制5、PID控制6、数据控制：PLC具有数据处理能力。7、通信和联网8、其它：PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求,如：定位控制模块，CRT模块。 　　随着微电子技术的发展，20世纪70年代中期出现了微处理器和微型计算机，人们将微机技术应用到PLC中，更多的发挥计算机的功能，不仅用程序逻辑取代硬件连线，还了运算、数据传送和处理等功能，使其真正成为一种电子计算机工业控制设备，国外工业界在1980年正式命名其为可编程序控制器（Programmabl。 　　不仅控制功能增强，体积减小，成本下降，可靠性，编程和故障检测更为灵活方便，而且模拟量I/O和PID控制、远程I/O和通信网络、数据处理以及图像显示也有了长足发展，所有这些已经使PLC应用于连续生产的控制，使之成为自动化技术支柱之一。 　　进入20世纪80年代以后，随着大规模和**大规模集成电路等微电子技术的迅猛发展，以16位和32位微处理器构成的微机化PLC了惊人的发展，使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用等方面都有了新的突破。

PLC中的主要来源及途径（1）强电：PLC的正常供电电源均由电网供电。 　　由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，如刀开关的使用均会产生电网内部的扰动。刀开关也就是我们通常所说的闸刀开关，是一种接通和分断交直流电路或作隔离开关用的手动开关装置。 　　操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。（2）柜内：控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的。来自线引入的：与PLC控制连接的各类传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部侵入。 　　此主要有两种途径：一是通过变送器变送器是将物理测量或普通电转换为电输出或能够以通讯协议输出的设备。供电电源或共用仪表的供电电源串入的电网,这往往被忽视；二是线受空间电磁辐射感应的，即线上的外部感应，这是很严重的。 　　由引入会引起I／O工作异常和测量精度大大，严重时将引起元器件损伤。（3）来自接地混乱时的：接地是电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地，既能电磁的影响，又能设备向外发出；而错误的接地，反而会引入严重的，使PLC将无常工作。 　　（4）来自PLC内部的：主要由内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路逻辑电路是包含逻辑关系的数字电路，以二进制为原理、实现数字离散的传递，逻辑运算和操作的电路。基本的逻辑电路是常见的门电路，而简单的门电路为与电路、或电路和非电路。 　　相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。（5）变频器：一是变频器启动及运行中产生谐波对电网产生，引起电网电压畸变，影响电网的供电；二是变频器的输出会产生较强的电磁，影响周边设备的正常工作。 　　然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗能力较强，但当生产过于恶劣，电磁特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误，从而不能保证PLC的正常运行。 　　

要通过“严格”的检验程序，以可编程控制器（PLC）产品为例，在整个生产中针对该类产品的检测节点就**过20个。视觉检测是数字化工厂特有的检测，相机会拍下产品的图像与Teamcenter数据平台中的正确图像作比对，一点小小的瑕疵都逃不过SIMATIC IT品质模块的“眼睛”。对比制造企业的人工抽检，这显然要可靠又快速得多。”

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西门子尽管PLC是专门在现场使用的控制装置，在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业比较适应，但是为了确保整个可靠，还是应当尽量使PLC有良好的工作条件，并采取必要的抗措施。

1.PLC的安装PLC适用于大多数工业现场，但它对使用、温度等还是有一定要求。控制PLC的工作，可以有效地它的工作效率和寿命。在安装PLC时，要避开下列场所：

（1）

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