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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。

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PLC 硬件设计

1 ． PLC 型号的选择

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。

PLC的定义 可编程序控制器是一种数字运算操作电子，专为在工业下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产。可编程序控制器及其有关的设备，都应按易于与工业控制形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。PLC的基本结构和工作原理 作为一种工业控制的计算机，PLC和普通计算机有着相似的结构；但是由于使用、目的不同，在结构上又有一些差别。1.输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描依次读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入的是脉冲，则该脉冲的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 2.用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算；然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在RAM存储区中对应位的状态，或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态，或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即在用户程序执行中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的梯形图起作用。 3.输出刷新阶段 当用户程序扫描结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。 输入/输出滞后现象 从PLC的工作，可以总结如下几个结论： 1、以扫描的执行程序，其输入/输出间的逻辑关系存在着原理上的滞后。扫描周期越长，滞后就越严重。 2、扫描周期除了包括输入采样阶段、用户程序执行

 

 

 

具有自切断功能的PLC定时器设计举例通过切断与驱动程序的联系而自复位的定时器，常被叫做“自切断”定时器。它们是编程者“工具箱”里一个很有用的工具。下面例子不是一个完整的实际应用，而是经选择，**“自切断”定时器的操作。 　　说明:定时器T001连续运行，定时器线圈由它自己的常闭触点驱动。当定时器完成定时，线圈被，使定时器常闭触点无效，通路被打断，由此线圈不能通电。这个新状态也意味着常闭触点不能再通电。因此情况是定时器复位并且自动地再次开始它的定时。 　　这是一个很快的响应。定时器的复位/置位会在程序的大约一次扫描(多两次扫描)内发生。在如此短的时间内，定时器的连续置位和复位使定时器触点如同受脉冲激励。使用定时器T001的常开触点驱动ALT指令说明了这一点。 　　每过20秒，Y001和Y002的输出状态互换。在这个例子中，变化着的输出对配给的线路进行切换，20秒的停顿用于沿传送带下移并的停倒入等待盒中。这样能保证一个的生产流程，这个很容易由照看装箱的一个操作人员。 　　

光纤传感器工作原理及在机电设备中的使用注意事项1．光纤传感器工作原理光导纤维是利用光的完全内反射原理传输光波的一种介质，它是由高折射率的纤芯和包层所组成。包层的折射率小于纤芯的折射率，直径大致为0.1mm～0.2mm。 　　当光线通过端面透入纤芯，在到达与包层的交界面时，由于光线的完全内反射，光线反射回纤芯层。这样经过不断的反射，光线就能沿着纤芯向前传播且只有很小的衰减。光纤式传感器就是把发出的光线用光导纤维引导到检测点，再把检测到的光用光纤引导到来实现检测的。 　　按的不同，光纤式传感也可分为对射式、漫反射式等多种类型。光纤式传感器可以实现被检测物体在较远区域的检测。由于光纤损耗和光纤色散的存在,在长距离光纤传输中,必须在线路适当位置设立中级放大器,以对衰减和失真的光脉冲进行处理及放大。 　　2．光纤传感器在机电设备中的使用注意事项1）不能安装在以下场所：阳光直射处，湿度高、可能会结霜处，有腐蚀性气体处，对本体有直接振动或冲击影响处；2）电力线、动力线与光电开关使用同一配线管或者配线槽时，会由于感应引起误或者产品损坏，原则上请分开配线或者使用屏蔽线。 　　3）导线的请使用0.3mm以上的线，并控制在100m以下；4）电源接通后，经过200ms以上才可以进行检测，负载与光纤传感器的电源分开时，请一定要先接通光纤传感器的电源；5）在切断电源时会发生输出脉冲情况，所以要先切断负载或负载线的电源；6）使用接插件式时，为了防止触电或短路，请在不使用的连接电。 　　

接近开关的作用、外形图和电气符号接近开关是非式的监测装置，当运动着的物体接近它到一定距离范围内，就能发出。数控机床所受控制可分为两类：一类是“数字控制”；另一类是“顺序控制”。数控机床从结构上看通常可分为3部分：①CNC(计算机数控)；②机床电气；③机床本体。 　　在讨论PLC时，常以PLC为界把数控机床分为"CNC侧”和"MT侧”两大部分。“CNC侧”包括CNC的硬件以及CNC的外部设备。“MT侧”则包括机床的机械部分、液压、气压、冷却、、排屑等辅助装置，以及机床操作面板、继电器线路、机床强电线路等。 　　MT侧顺序控制的终对象的数量随数控机床的类型、结构、辅助装置等的不同而有很大的差别。机床结构越复杂，辅助装置越多，受控对象数量就越多。相比而言柔性制造单元(FMC)、柔性制造(FMS)的受控对象数量多，而数控车床、数控铣床的受控对象数量较少。 　　

 

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