leizuofa

当电动机启动时，它会消耗通常比正常电流大 5-6 倍的高电流。 在直流电机中，启动时没有反电动势，因此初始电流与正常电流相比非常高。 为了保护电机免受这些高启动电流的影响，我们使用星形和三角形启动器。 简单地采用星形连接，电机的供电电压会较低。 所以我们在电机启动时采用星形连接，电机运行后我们将星形连接改为三角形连接，以获得电机的全速。 星三角电机启动器 下图一一展示了星形和三角形绕组的接线方式。 可以看出，星形连接时，三个绕组的一端都短接成星点，而每个绕组的另一端都连接到电源。 在三角形配置中，绕组连接成形成闭环。 各绕组的连接如上图所示。 在实际电机中，三相连接按以下顺序提供，如图所示 因此，为了在实际电机中实现星形和三角形的绕组连接，连接方式如上图所示。 主承包商用于向绕组供电。 它必须一直打开。 最初，星形接触器闭合，而三角形接触器打开，这使得电机绕组呈星形配置。 当电机加速时，星形接触器打开，而三角形接触器闭合，将电机绕组变成三角形配置。 接触器采用PLC控制。 下面的PLC教程将讲解星三角电机启动器的梯形图编程。 星三角电机启动器 PLC 程序： PLC梯形图逻辑 第 1 级主接触器： 主接触器由常开输入启动按钮（I1）、常闭输入启动按钮（I2）和常闭过载继电器组成。 这意味着只有按下启动按钮，主接触器才会通电，而未按下停止按钮，过载继电器不会激活。 名为 (Q1) 的常开输入与启动按钮 I1 并联。 通过这样做，创建了一个按钮，这意味着一旦电机启动，即使释放启动按钮，它也会保持启动状态 梯级 2 星形接触器： 星形接触器取决于主接触器、定时器常闭触点（T1）和输出三角形接触器（Q3）常闭触点。 因此，只有主接触器闭合、时间输出不激活且三角形接触器不通电时，星形接触器才会通电。 定时器T1： 定时器T1测量星三角起动器的绕组连接改变之前的时间。 主接触器通电后开始计时。 第 3 级 Delta 接触器： 当主接触器 (Q1) 通电、定时器 T1 启动且星形接触器 (Q3) 断电时，三角形接触器将通电。 另请参阅按钮编程以及简单电机启动器的其他要求，详见 PLC 教程：电机启动器 注意：本文仅供教育或参考目的。 对于带电电路，上述电路将增加一些内容，如安全相关、根据应用、一些联锁等。

PLC 教程逐步解释了为电机启动器编程 PLC 的过程。 电机启动器有多种类型，但本 PLC 教程的范围仅限于简单的电机启动器。 应当有以下规定。 按下按钮启动电机：即使松开按钮，电机也应继续旋转。 停止 按下按钮可在电机启动后停止电机。 过流保护：过载时，根据过载继电器接触器的信号，电机自动停止。 限位开关：应防止电机启动，也可停止运行中的电机。 电机启动器还应具有指示灯（灯）以显示电机的ON或OFF状态。 电机电气原理图： 上图显示了电机启动器的物理布局，但这将通过本 PLC 教程中的梯形逻辑进行设计。 上图未显示限位开关，因为它取决于外部联锁，如液位开关、流量开关、压力开关等……具体取决于应用。 如果不需要互锁，则只需从图中删除符号并用简单的电线连接即可。 电机启动梯形图： 下图为电机启动梯形图。 启动按钮 I1 : 使用常开触点（常开触点）是因为只有按下按钮时电机才会启动。 停止按钮 I2 : 使用常闭（断开触点）触点是因为按钮通常应处于闭合或高电平状态，以便电机继续运行。 按下按钮时它应该打开。 它与启动按钮相反。 过载继电器 I3 : 正常情况下，该继电器应允许电机旋转，因此选用常闭触点。 如果发生过载，它将通过打开触点来停止电机。 限位开关 I4 : 电机只能在限位开关闭合时旋转，因此使用常开触点。 输出 Q1、Q2、Q3： 继电器线圈Q1、Q2、Q3分别代表电机输出、电机指示ON、指示OFF。 ON 指示灯从常开输入获取输入，该输入取决于输出 Q1。 OFF 指示器由常闭输入供电，该输入取决于输出 Q2。 输入 Q1（连续旋转）： 由于要求一旦按下按钮，即使松开按钮，电机也应连续运转。 为了实现此部分，使用输入 Q1（常开）并与 I1 并联。 该输入取决于输出 Q1。 当输出为高电平时，输入 Q1 也为高电平。 由于输入 Q1 与 I1 提供并联路径，因此如果其中任何一个为高电平，电机就会运行（如果其他条件也满足）。 启动按钮（常开）、停止按钮（常闭）、过载继电器（常闭）和限位开关（常开）串联。 因此，如果按下启动按钮，未按下停止按钮，未接通过载继电器且限位开关闭合，电机将运行。 注意：本文仅供教育或参考目的。 对于带电电路，上述电路将增加一些内容，如安全相关、根据应用、一些联锁等。

设计一个 PLC 程序，通过根据低水位和高水位打开和关闭排水泵来控制储水箱的水位。 水位控制 PLC 程序 逻辑描述 自动：如果在本地控制面板中选择自动模式，则泵将根据低液位开关和高液位开关进行逻辑控制 手动：如果在本地控制面板中选择手动模式，则无论低液位开关和高液位开关状态如何，都将使用本地控制面板中的开/关按钮手动控制泵。 当水位达到低水位时，泵将停止。 如果水位达到高点，水泵就会启动，将水排出，从而降低水位。 指示面板：该面板包含 LED，用于显示水位控制的状态。 它具有泵运行、低电平和高电平信号 如果泵正在运行，则泵运行状态灯将亮起。 然后，如果低液位开关激活，则低液位状态灯将亮起。 如果高液位开关激活，则高液位状态灯将亮起。 PLC 梯形图逻辑 选择手动模式，关闭位置且水位低 选择手动模式且水位在低水位和高水位之间 选择自动模式并激活高级开关

PLC 程序：连续填充操作需要在传送带上移动的盒子自动定位和填充。 用于连续灌装操作的 PLC 程序 目的 电磁阀：控制料斗的产品填充。 电磁阀将在盒子定位后激活（接近开关激活），并在液位开关激活（液位已满）后再次停用。 液位开关：检测灌装箱内的产品液位。 接近开关：将盒子定位在箍的正下方。 电机：运行传送带，使盒子相应移动。 本地控制面板：它有用于控制顺序的启动和停止按钮。 指示面板：显示工厂/批次状态。 状态信号为运行/待机/满。 PLC逻辑 以下是默认位置： 停止开关：常闭 (NC) 启动开关：常开（NO） 接近开关：常开 (NO) 液位开关：常开 (NO) 注意：在梯形逻辑中，我们可以根据需要使用常开或常闭触点作为接近开关和液位开关的默认值。 如果我们使用NO，那么在开关激活后它就变成NC。 如果我们使用NC，那么开关激活后它就变成NO。 解释 在上面的梯形逻辑中，我们有 5 个梯级/完整的行。 第一梯级： 它具有停止、启动和运行指示。 STOP 默认为 NC，START 为 NO，当按下 START 命令时，STOP 和 START 均为 NC，因此输出 RUN 将被激活。 指示面板上将显示 RUN 指示。 由于“开始”是一个仅生成瞬时命令的按钮。 因此我们使用 RUN 输出的逻辑常开触点。 当 RUN 被激活时，NO 变为 NC 并保持/锁存 START 命令，即使 START 信号丢失（因为它是瞬时型），RUN 也会连续激活。 第二梯级： 用于指示面板中的STAND BY信号状态。 RUN 指示 NC 触点连接至 STANDBY。 因此，当 RUN 信号激活或过程开始时，NC 变为 NO，并且 STAND BY 指示将被禁用。 如果它没有运行，则将激活待机。 第三级： 用于指示面板中指示FULL信号状态。 当液位开关和接近开关被激活时，NO 触点将变为 NC，并且 FULL 信号状态将启用。 第四级： 它用于控制电机启动/停止。 此处使用接近开关常闭触点和运行信号常开触点来控制电机。 因此，当我们按下“开始”按钮时，“运行”将被激活（如第一个梯级中所述），因此“运行”信号常开触点将变为常闭。 接近和运行信号均已启用/正常，然后电机将启动，传送带将开始运行，盒子/包裹将开始移动。 一旦盒子到达胡珀之前，接近开关将被激活。 因此接近开关常闭触点变为常开，因此电机将立即停止。 装满后，盒子必须再次移动并到达另一侧。 所以这里我们使用液位开关跨接近开关无触点。 填充完成后，液位开关触点从常开变为常闭，因此电机再次启动并将盒子移动到另一端。 第五级： 它用于控制电磁阀的动作。 如果电磁阀激活，则开始填充盒子，如果电磁阀停用，则填充将停止。 这里我们主要使用RUN信号常开触点、液位开关常闭触点、接近常开触点来控制电磁阀。 当发出启动命令（运行信号常开触点变为常闭）、液位为零时（此处默认使用液位开关常闭触点）、当 Box 放置在斗盖下方时（使用接近开关常开触点），电磁阀将被激活。 因此，当盒子到达漏斗下方时，常开触点变为常闭），在所有逻辑正常后，电磁阀将被激活并开始填充。 如果液位达到 100%，则液位开关将变为 NO，从而通过停用电磁阀来停止灌装。 我们在这里使用接近开关，因为当盒子放置在正确的位置时必须开始填充。 填充完毕后，将盒子移出，当下一个盒子到达胡珀下方时将再次开始填充。

使用可编程逻辑控制器 (PLC) 进行 PLC 输送机电机梯形图逻辑或输送带控制的 PLC 编程教程。 PLC 输送机电机梯形图逻辑 目标：顺序任务如下 当按下开始按钮时 电机将启动 RUN（绿灯）指示灯将亮起 电机正在运行，因此 Box 将开始移动 接近传感器将检测盒子何时到达另一端 电机将停止 RUN（绿灯）指示灯将熄灭 STOP（红灯）指示灯将亮起 紧急停止按钮将用于随时停止电机。 继电器原理图 R：停止指示灯， G：运行指示灯， M：电机， OL：过载继电器（电机保护继电器）， LS1：接近开关， PB1：启动按钮， PB2：紧急停止按钮， CR : 承包商继电器 操作顺序 启动按钮已启动。 CR1-1 闭合以密封 CR1 或锁存启动命令 CR1-2 打开，关闭红色停止指示灯 CR1-3 关闭，打开绿色运行指示灯 CR1-4闭合，为电机启动器和电机通电 盒子/包裹移动，接近开关 (LS1) 在盒子到达时检测到盒子并断开线圈 CR1 的通电 CR1-1 打开以打开密封触点（未锁定启动命令） CR1-2 关闭，红色指示灯亮起 CR1-3 打开，绿色指示灯关闭 CR1-4 打开以使起动器线圈断电、停止电机并结束序列 PLC 梯形图逻辑

这里我们通过不同的例子来讨论PLC气动回路控制。 单作用和双作用气缸的PLC梯形图。 PLC 气动回路示例 示例 1： 双作用气缸用于执行加工操作。 同时按下两个按钮即可推进气缸。 如果松开任一按钮，气缸就会回到起始位置。 绘制气动回路、PLC接线图和梯形图来实现该任务。 解决方案 ： 如 PLC 接线图所示，按钮 PB1 和 PB2 连接在存储器地址 I1 和 I2 处。 梯形图中I1和I2串联即可实现AND逻辑功能。 当同时按下按钮 PB1 和 PB2 时，地址 I1 和 I 2 从状态 0 变为状态 1，因此有功率流经线圈，并在线圈 01 处有输出。线圈 01 的输出操作电磁铁 线圈和气缸向前移动以完成所需的操作。 如果按下 PB1 和 PB2 中的任何一个，则相应的位地址变为 0，因为 I1 和 I2 是串联的，如果其中任何一个变为 0 状态，则 01 处不会有任何输出，从而电磁阀断电 并返回。 示例 2： 双作用气缸用于执行前进和返回运动。 通过按下按钮 PB1 使气缸前进。 按下按钮 PB2，气缸返回。 绘制气动回路、PLC接线图和梯形图来实现该任务。 解决方案 PLC接线图和梯形图如上图所示。 当按下按钮PB1时，地址I1的状态变为1，因此将输出01。01的输出操作电磁铁Y1，气缸向前移动， 当气缸到达最前位置时，按下按钮PB2，地址I2的状态变为1，从而有输出02。02的输出操作电磁铁Y2，气缸返回到初始位置。 示例 3： 采用双作用气缸，到达最前进位置后自动前进、后退。 通过按下按钮 PB1 使气缸前进。 绘制气动回路、PLC接线图和梯形图来实现该任务。 解决方案 PLC接线图和梯形图如上图所示。 当按下按钮 PB1 时，地址 I1 的状态变为 1，因此将输出 01。01 的输出操作电磁阀 Y1，气缸向前移动。 当气缸到达最前位置时，操作限位开关S2，地址I3的状态变为1，从而有输出02。02的输出操作电磁铁Y2，气缸返回到初始位置。 示例 4： 双作用气缸用于执行冲压操作。 当按下PB1按钮时，气缸必须向前移动并返回设定的20秒时间，然后才自动返回到初始位置。 限位开关S2用于气缸向前运动的末端检测。 绘制气动回路、PLC接线图和梯形图来实现该任务。 解决方案 当按下 PB1 时，地址 I1 输入状态变为 1，并且 O1 处有输出。 由于 O1 的输出，电磁线圈 Y1 工作，气缸向前移动。 当气缸到达终端位置时，操作限位开关 S2，结果地址 I3 变为 1，从而启动定时器 T1。 到达 20 秒后，定时器 T1 的信号状态变为 1。 20 秒结束时，定时器 T1 设置输出 O2 将有输出。 线圈 Y2 通电，从而引起气缸的返回运动。 示例 5： 双作用气缸用于执行连续往复运动。 当按下 PB1 按钮时，气缸必须向前移动，一旦开始往复运动，就应继续，直到按下停止按钮 PB2。 限位开关用于终端位置感测。 绘制气动回路、PLC接线图和梯形图来实现该任务。 解决方案 ： 启动和停止操作可以使用地址为M1的存储器标志来实现，该标志由PB1置位并由PB2复位。 通过常开触点扫描存储元件M1的状态，与传感器S1的状态串联组合以实现启动和停止控制。 示例 6： 采用双作用气缸来进行往复动作。 当按下PB1按钮时，气缸必须向前移动，并继续往复运动，直到完成10个循环。 绘制气动回路、PLC接线图和梯形图来实现该任务。 解决方案 利用限位开关S1、S2即可实现气缸的全自动运行。 启动和停止操作可以使用地址为 M1 的存储器标志来实现，该标志由 PB1 在 I1 处设置，并通过递减计数器的 NC 触点复位。 通过常开触点（梯级 2）扫描的存储器标志 M1 的状态与状态传感器 S1 串联组合以实现启动和停止控制。 示例 7： 画出气动回路、PLC接线图和梯形图，实现A+B+B-A-顺序。 解决方案 在该时序电路中，PB2 用于启动程序。 按下 PB2 会导致设置最后一个存储器状态 M4，并重置所有其他存储器标志 M1、M2 和 M3。 最初，S1 和 S3 被启动并产生输出。 条件1： 按 PB1 设置内存标志 M1 并重置内存标志 M4。 电磁阀 Y1 通电。 气缸 A 伸出 (A+)。 一旦 A 行进，传感器 S1 就会停用，而当到达最终位置时，S2 就会被激活。 条件2： 当 S2 被启动时，存储器 M2 被置位并且存储器标志 M1 被重置。 电磁阀 Y3 通电。 气缸 B 伸出 (B+)。 一旦 B 行进，传感器 S3 将停用，而当到达最终位置时，S4 将被激活。 条件3： 当 S4 被启动时，存储器 M3 被置位并且存储器标志 M2 被重置。 电磁阀 Y4 通电。 气缸 B 缩回 (B-)。 一旦 B 行进，传感器 S4 将停用，而当到达初始位置时，S3 将被激活。 条件4： 当 S3 被启动时，存储器 M4 被置位并且存储器标志 M3 被重置。 电磁阀 Y2 通电。 气缸 A 缩回 (A-)。 一旦 B 行进，传感器 S2 就会停用，而当到达初始位置时，S1 就会被激活。

Allen-Bradley SLC500 可编程逻辑控制器 (PLC) 使用模拟输入卡中的 16 位模数转换器（型号为 1746-NI4）将 4-20 mA 信号转换为 3277 范围内的数字值（在 4 mA）至 16384（20 mA 时）。 然而，来自 PLC 模拟卡的这些原始数字必须在 PLC 内部进行数学缩放，以代表现实世界的测量单位，在本例中为 0 到 700 GPM 的流量。 PLC 模拟输入缩放 制定比例方程以编程到 PLC 中，以便 4 mA 的电流寄存器为 0 GPM，20 mA 的电流寄存器为 700 GPM。 我们已经从模拟卡的模数转换器 (ADC) 电路中获得了 4 mA 和 20 mA 的原始数值：分别为 3277 和 16384。 这些值定义了线性图的域： 使用线性函数的完全上升范围计算并代入该方程的斜率 (m) 值： 这种类型的缩放计算在 PLC 应用中非常常见，因此 Allen-Bradley 专门为此目的提供了特殊的 SCL（“缩放”）指令。 该指令提示程序员分别输入“速率”和“偏移”值，而不是“斜率”(m) 和“截距”(b)。 此外，Allen-Bradley 的 SCL 指令中的比率表示为分数的分子，其中分母固定为 10000，允许使用整数指定小数（小于 1）斜率值。 除了这些细节之外，概念完全相同。 将 700/13107 的斜率表示为以 10000 作为分母的分数，这是使用交叉乘法和除法求解分子的简单问题： 因此，SCL指令将配置如下

我总是很惊讶像 PLC 或 DCS 这样的自动化系统如何缩放传感器？ 有时甚至会考虑使用简单的现场发射器缩放技术将任何类型的传感器输出转换为标准 4-20mA。 例如，考虑一个温度变送器，我们都知道通过使用一个简单的公式，我们可以根据 RTD 传感器输出电阻计算等效温度。对于热电偶，需要复杂的算法将其输出毫伏转换为等效温度。 现在的问题是 PLC 或 DCS 或变送器如何进行缩放？ 让我们详细讨论缩放。 PLC 如何对传感器进行缩放？ 缩放是获取信号（例如过程变量、传感器输出的电压或电流）并应用计算以更可用的工程单位形式（例如 PSI、°F 或 %RH）呈现该信号的过程。 控制室的操作员。 数据采集领域使用三种常见技术，包括线性缩放、映射缩放和公式缩放。 这三种方法都有其使用的地点和时间，本文将对此进行介绍。 缩放技术 我们将在本文中介绍三种缩放技术：线性、映射和公式。 正如我们将解释的那样，这三种技术有一点重叠，但它们是数据采集领域使用的主要方法。 为了快速概述这三种方法及其最佳用途，我们整理了下表。 在基于公式的缩放不可用的某些情况下，有时可以使用映射来根据所需的公式预定义表，反之亦然。 还值得注意的是，当使用具有模拟输出的传感器时，为该传感器指定的单位并不是一成不变的。 例如 如果您的传感器在 -40 至 100°C 范围内具有 4 至 20mA 输出，则可以通过说该装置的范围为 -40 至 212°F 将输出缩放为华氏度。 我们将在下一节中详细讨论这一点。 线性缩放 线性缩放技术应该会让您想起几天前的基础代数。 它使用旧的斜率截距形式“y = mx + b”，其中 y 是您的输出（也称为工程单位值）， x 是您的输入（无论是电压、毫安等）， m 是斜率（也称为比例因子），并且 b 是 y 轴截距（也称为偏移量）。 如前所述，线性缩放最适合线性电压或电流输出，其中最小和最大输出代表特定值以及传感器范围。 如果您有点生疏，不用担心，我们会给您几个例子来让您耳目一新。 示例 1 让我们考虑一下具有 0 至 100 英尺 WC 范围和 0 至 10V DC 输出的液位变送器。 这些规格告诉我们两件事： 0V 输出代表 0ftWC 的测量值， 10V 的输出代表 100ftWC 的测量值。 最好从比例因子或方程中的 m 开始。 因子m可以使用斜率公式求解 m = (y2-y1) / (x2-x1)’并沿线性刻度选择两个点。 确定比例因子后，我们只需将值 m 代入斜率截距公式，并使用其中一个点来计算偏移量。 1. 我们将使用两个点 (0, 0) 和 (10, 100) 来计算比例因子或 m。 m = (y2-y1) / (x2-x1) = (100 – 0) / (10 – 0) = 100 / 10 因此 m = 10 2. 现在我们将使用斜截公式和点 (0, 0) 来计算偏移量或 b。 y = mx + b，其中 y = 0、x = 0、m = 10，且 b 未知。 0 = 10(0) + b = 0 + b 因此 b = 0 3. 通过将第二个点代入已完成的方程（在本例中为 (10, 100)）来验证比例因子和偏移是否正确始终是一个好主意。 y = mx + b，其中 y = 100，x = 10，m = 10，b = 0。 100 = 10(10) + 0 = 100 鉴于此算术运算是有效的，我们已经验证了比例因子和偏移量是正确的。 示例 2 考虑到 0 至 10V 的示例相当简单，让我们继续讨论更具挑战性的示例，例如 4 至 20mA 输出。 我们仍将使用范围为 0 至 100ftWC 的液位发送器，但这次我们将使用 4 至 20mA 输出。 这些规格再次告诉我们两件事： 4mA 的输出代表 0ftWC 的测量， 20mA 的输出代表 100ftWC 的测量值。 我们将以同样的方式讨论这个例子，我们通过首先找到比例因子然后插入一些数字来计算偏移量来完成最后一个例子。 1. 我们将使用两个点 (4, 0) 和 (20, 100) 来计算比例因子或 m。 m = (y2-y1) / (x2-x1) = (100 – 0) / (20 – 4) = 100 / 16 因此 m = 6.25 2. 现在我们将使用斜率截距公式和点 (4, 0) 来计算偏移量或 b。 y = mx + b，其中 y = 0，x = 4，m = 6.25，b 未知。 0 = 6.25(4) + b = 25 + b 因此 b = -25 3. 通过将第二个点代入已完成的方程（在本例中为 (20, 100)）来验证比例因子和偏移是否正确始终是一个好主意。 y = mx + b，其中 y = 100，x = 20，m = 6.25，b = -25。 100 = 6.25(20) + (-25) = 100 鉴于此算术运算是有效的，我们已经验证了比例因子和偏移量是正确的。 映射缩放 映射缩放技术通常是内置的，并针对热电偶、Pt100/1000 和其他电阻温度传感器等输入进行预编程。 例如，当您配置数据采集系统来测量 K 型热电偶时，系统已经知道什么热电偶毫伏输出对应于什么温度。 此示例不仅适用于 K 型热电偶，还适用于任何类型的常用电阻温度传感器或其他相关传感器。 但是，在某些情况下我们需要创建自己的映射表。 其中一种情况是我们使用的数据采集系统未预先配置为与电阻温度传感器一起使用。 这不是我们遇到的很常见的情况，但值得一提。 另一个例子是当我们有一个非线性函数并且基于公式的缩放不可用或者是分段函数时。 一个很好的例子是当我们使用液位传感器来计算非线性罐中的罐体积时。 通常，当我们想知道罐中液体的体积是多少时，我们会测量罐的深度或液位。 了解了这一点，我们就可以计算出流体的体积。 如果水箱有一个平底，并且直径和高度相同，那么这个计算就会很简单，我们可以像上面一样使用线性缩放。 然而，通常这些储罐是圆形的，并且流体的液位与流体的体积不直接相关。 在这种情况下，我们必须使用映射缩放和一点数学来获得我们想要的结果。 在我们的示例中，我们将使用直径为 5 英尺、长度为 10 英尺的卧式圆柱罐。 有许多复杂的三角公式用于确定像这样的水箱的填充体积，我们将跳过这些公式，因为它们对于本文的范围来说太复杂了。 相反，我们将进行计算并向您展示值映射表。 另外，对于本示例，我们将再次使用液位发送器，但这次使用 0 至 10V DC 输出和 0 至 5 英尺 WC 范围。 如果这是编程到数据采集系统中的映射表，那么将计算体积而不是简单地测量深度。 通常，表中的点越多，计算结果就越准确。 为了演示这个概念，我们以 1V 输出信号为例。 1V 的输出表明水箱内有 0.5 英尺深。 计算出来约为 76 加仑。 在我们的表中，1V 介于 0V 和 2V 之间，因此数据采集系统将在这两点之间建立一个线性刻度，并表示 1V 输出为 104.5 加仑，这减少了近 30 加仑！ 公式缩放 该技术有可能成为最强大的扩展方法之一，但是，它通常会占用大量资源，并且大多数以高速率存储数据的数据采集系统无法跟上这一过程。 对于无法执行公式缩放的数据采集系统，有两种选择： 从数据采集系统保存数据后，存储原始值并对数据应用所需的公式。 这通常可以在 Microsoft Excel 等软件中完成。 使用可编程信号计算器。 这种类型的设备可以配置为通过用户定义的公式处理多个输入并提供线性输出。 公式缩放有许多潜在用途。 我们将介绍该技术的两种可能的情况：立式气缸罐体积和压差。 示例 1 对于立式圆筒罐，填充体积可以通过公式“V = π r2 f”计算，其中 V 是填充体积， r 是水箱的半径，并且 f 是填充高度。 假设我们的水箱直径为 5 英尺，高度为 10 英尺。同样，我们在示例中使用液位变送器，水位计范围为 0 至 10 英尺，直流输出为 0 至 5V。 液位发射器为我们提供填充高度或 f。 从这个填充高度，我们可以直接计算填充体积或 V。我们将使用一些相同的线性缩放方法来获得 f 并在此基础上应用计算。 1. 我们将首先计算填充高度或 f 的线性缩放。 由于我们在第一部分中介绍了这一点，因此我将跳过一些步骤。 y = f = 2x，其中 x 是传感器的电压输出。 2. 现在我们可以将立式圆筒罐公式中的f替换为2x。 V = π r2 f = π (2.5)2 (2x) = π 12.5x 示例 2 我们将用来解释公式缩放技术的第二种情况是压差。 显然有许多差压传感器可以提供线性输出，但根据经验，我可以告诉您这种计算差压的方法有很多用途。 在此示例中，我们将使用两台范围为 0 至 100 PSI、输出电压为 0 至 10 V 的变送器。 一个将被放置在浸没在水下的压力容器内，另一个将被放置在该容器外部。 压差将决定施加在容器壁上的力的大小。 这里的计算非常简单。 只需将其中一个减去另一个即可。 P 差分 = P 外部 – P 内部 结论 缩放传感器输出的三种最常用技术是 线性缩放， 映射缩放和公式缩放。 PLC移位寄存器 正如您所看到的，在很多情况下，这些技术中的一种以上都可以发挥作用，最佳选择通常取决于您正在使用的硬件/软件。 线性缩放是最容易使用的，但是，具有线性输出的传感器往往更昂贵，因为需要额外的硬件来线性化传感器的原始输出。 映射缩放的使用频率比我们注意到的还要多。 每当电阻温度传感器为您提供温度读数时，映射缩放都会在沿线的某个地方起作用。 公式缩放功能非常强大，但需要硬件/软件配置。

现在我们讨论的是 PLC 如何控制电机？ 在进入本文之前，让我们假设一些条件。 当按下启动按钮时，PLC 必须启动电机。 它具有电机振动高、过载和电机温度高三个联锁装置。 如果任何联锁被激活，则 PLC 必须立即停止电机。 如果按下停止按钮，PLC 必须停止电机。 仅当电机处于远程模式时，才必须启用 PLC 跳闸逻辑或互锁。 PLC 电机控制 上图中：PLC 输入和输出卡上的红色 LED 指示灯指示相应的 I/O 通道是否通电。 笔记 ： 上图中，未显示本地控制面板信号。 本地控制面板直接连接到电机馈线。 24v直流电源直连（一般会使用熔断器或隔离栅，通过母线分配电源） PLC 输入 启动按钮 停止按钮 振动高 温度高 过载跳闸 运行反馈 本地/远程状态 PLC输出 启动命令（远程启动） 停止命令（远程停止） 启动许可（可选） 电机是三相 415V 交流供电设备。 因此，默认情况下，高压设备将由由电力维护的变电站或电机控制中心 (MCC) 供电。 因此，我们认为该电机连接到变电站中的简单电机馈线。 通常，电机馈线也有来自现场（本地控制面板）和 PLC 的输入。 如下图所示。 注意：电机馈线可能在电机馈线面板上有启动、停止、一些其他跳闸指示，如过载等，这些指示在图中未显示。 它们安装在电机馈线面板上（除了 LCP 之外）。 如果电机馈线接收到来自 PLC 的启动和停止命令输入，那么我们将它们称为远程启动和远程停止信号。 同样，如果电机馈线从安装在现场（靠近电机）的本地控制面板（LCP）接收启动和停止命令输入，那么我们将它们称为本地启动和本地停止信号。 在通常的实践中，该 LCP 还具有紧急停止和本地/远程选择开关。 电机馈线还会向 PLC 发送本地/远程状态。 如果本地/远程选择开关处于本地模式，则电机馈线将仅考虑来自 LCP 的信号，而忽略来自 PLC 的命令。 同样，如果本地/远程选择开关处于远程模式，则电机馈线将考虑来自远程（即 PLC）的信号，并忽略来自 LCP 的信号。 例如：如果本地/远程选择切换为远程模式。 如果现场操作员按下现场 LCP 上的启动按钮，则电机将不会启动，因为选择处于远程模式。 根据本地/远程选择开关的状态，电机馈线将决定要考虑哪些信号，即 PLC 或 LCP 信号。 注意：本地/远程选择不适用于来自 PLC 或 LCP 的紧急停止或停止命令。 无论哪种模式，电机馈线都会接受停止命令并立即停止电机。 这是一个安全问题。 让我们看看 PLC 如何控制电机。 此时本地/远程选择开关处于远程模式。 在这里，我们向电机馈线发送许可信号（启动许可）。 为了启动电机，许可必须正常，否则电机馈线将断电或无法启动电机。 在 PLC 中，启动许可将用作额外的安全性并用于检查互锁状态。 如果所有联锁装置均正常，则仅向电机馈线发送许可信号。 一般我们称之为“启动许可”，顾名思义，仅在启动电机时需要，电机启动后，电机馈线将不考虑该许可信号的状态（仅在启动电机时需要）。 这是一个可选信号。 对于大容量电机，将使用启动许可信号。 对于普通或低容量电机，这些电机很少使用，再次取决于我们的应用、行业、要求等。 假设所有联锁装置均正常，因此 PLC 向电机馈线发送许可信号。 现在按下启动按钮。 首先 PLC 检查本地/远程状态，如果处于远程状态则继续下一步。 它再次检查是否有任何活动的跳闸/联锁。 如果没有互锁或一切正常，则 PLC 向安装电机馈线的变电站发出启动命令。 在此示例中，我们有三个互锁：电机振动高、电机温度高和过载跳闸。 一般来说，大容量电机配备振动传感器和温度传感器。 在我们的示例中，我们将振动信号视为故障安全，因此默认状态为常闭，如果出现高振动，则触点变为常开且 PLC 跳闸/停止电机。 我们还有另一个联锁装置，即过载跳闸，该输入取自电机馈线。 温度传感器信号为常开信号，当温度较高时，信号变为常闭信号，PLC 跳闸/停止电机。 注意：故障安全或默认接触状态（NC 或 NO）取决于我们的应用或逻辑要求。 这里我们只讨论一个例子来理解这个概念。 电机馈线收到 PLC 的启动命令后，给电机通电。 电机启动后，电机馈线将运行反馈发送给 PLC。 运行反馈将显示在图形上。 在某些 PLC 或安全 PLC 中，如果在指定时间范围内（例如 5 秒内）未收到运行反馈，则 PLC 会自动向电机馈线发送停止信号。 这是普通 PLC 应用中的可选功能（安全 PLC 中必须有）。 假设现在振动高，则 PLC 向电机送料器发送停止命令，并立即停止电机。 运行反馈状态也会相应更新。 当液位发射器为高电平时电机将启动，并且在液位发射器为低电平时电机将再次停止 缩写： MCC：电机控制中心或为电机供电的变电站。 PLC/DCS：控制系统，其中电机可以根据逻辑（自动）或根据操作员操作（手动）进行控制。 LCP：本地控制面板，安装在现场，靠近电机，其中有启动、停止按钮

创建用于控制批量混合过程的梯形图。 使用 PLC 梯形逻辑为混合罐或混合过程实施 PLC 程序。 搅拌罐PLC程序 图 : 混合罐 罐用于混合两种液体。 所需控制电路的工作原理如下： A. 当按下启动按钮时，电磁阀 A 和 B 通电。 这使得两种液体开始填充罐。 B. 当水箱注满时，浮子开关跳闸。 这将使电磁阀 A 和 B 断电并启动用于将液体混合在一起的电机。 C. 允许电机运行1 分钟。 1 分钟后，电机关闭，电磁阀 C 通电以排空水箱。 D. 当水箱空时，浮动开关使电磁阀断电 C. E. 停止按钮可用于随时停止该过程。 F. 如果电机过载，整个电路的动作将停止。 G. 电路一旦通电，将继续运行，直至手动停止。 PLC逻辑解决方案 执行该电路逻辑的继电器原理图如下图所示。 该电路的逻辑如下： 图：继电器原理图 A. 当按下启动按钮时，继电器线圈 CR 通电。 这会导致所有 CR 触点闭合。 触点 CR-1 是保持触点，用于在松开 START 按钮时维持 CR 线圈电路。 B. 当触点 CR-2 闭合时，电磁线圈 A 和 B 的电路完成。这允许将要混合在一起的两种液体开始填充罐。 C. 当水箱注满时，浮子上升，直到浮子开关跳闸。 这会导致常闭浮动开关触点打开，常开触点闭合。 D. 当常闭浮子开关打开时，电磁线圈 A 和 B 断电并停止两种液体流入罐中。 E. 当常开触点闭合时，电机启动器的线圈和接通延迟定时器的线圈形成电路。 电机用于将两种液体混合在一起。 F. 一分钟时间段结束时，所有 TR 触点都会改变位置。 与电机启动器线圈串联的常闭 TR-2 触点打开并停止电机的运行。 常开 TR-3 触点闭合并为电磁线圈 C 通电，使液体开始从罐中排出。 常闭 TR-1 触点用于确保阀门 A 和 B 在电磁阀 C 断电之前无法重新通电。 G. 当液体从罐中排出时，浮子下降。 当浮子下降足够远时，浮子开关跳闸，其触点返回到正常位置。 当常开浮动开关触点重新打开并使线圈 TR 断电时，所有 TR 触点都会返回到其正常位置。 H. 当常开 TR-3 触点重新打开时，电磁阀 C 断电并关闭排水阀。 触点 TR-2 重新闭合，但由于浮子开关常开触点，电机无法重新启动。 当触点 TR-1 重新闭合时，电磁阀 A 和 B 的电路完成。这允许水箱开始重新填充，并且该过程再次开始。 I. 如果 STOP 按钮或过载触点打开，线圈 CR 断电，所有 CR 触点打开。 这将使整个电路断电。 注意：PLC 程序也与上面的继电器原理图非常相似。 给你的作业 分析下面的动画并通过评论分享电路操作。

与离散/数字（开/关）电路不同，模拟信号在一定范围的电压或电流范围内变化。 以前面数字接线示例中描述的同一容器为例，如果我们用液位变送器替换开关，接线会发生什么变化？ PLC模拟信号接线技术 下图具有相同的断路器面板，但现在它正在馈送直流电源。 电源可以位于其自己的机柜中，也可以位于编组面板中。 无论如何，直流电源均在编组面板中分配。 单个保险丝可以为多个电路供电，或者每个电路都可以熔断。 变送器的正极端子馈入 +24 VDC。 4–20 mA 电流信号从变送器的 (-) 端子传送至 PLC。 电缆采用双绞线和屏蔽电缆。 信号电缆用发射机编号进行编号，内部电线也进行编号以提供电源信息。 屏蔽层端接于编组面板，所有屏蔽层均聚集于此并端接至与机柜隔离的接地片。 注意：应小心确保屏蔽层仅在一处接地。 多点接地的屏蔽可能会向信号注入较大的噪声尖峰。 这种情况称为接地环路，并且可能是一个非常难以隔离的问题，因为该问题是间歇性的。 应使用“安静”接地将所有屏蔽层在一点接地。 安静接地是指连接到专用接地三元组的接地，或者连接到隔离变压器的中心抽头的接地。 噪声接地是指物理上远离变压器的接地，并且是为电机、灯光或其他噪声设备提供服务的接地。 这就是基本的两线模拟输入电路。 以下是有关各种模拟可能性的一些具体信息： A. 电路保护（熔断器） 模拟电路始终为低电压，通常为 24 VDC。 因此，为了人员安全，不需要熔断各个模拟电路。 此外，大多数模拟 I/O 模块都带有板载限流电路。 因此一般不需要熔断器来保护模块。 如果这两个条件成立，并且设计者应与制造商确认这一点，则可以根据需要避免每点熔断。 如果设计者希望通过不熔接每个点来节省资金，则应考虑将电路分组到损坏控制区域。 例如，如果有一对泵，即主泵和备用泵，则这两个泵的仪器应位于单独的保险丝组中，以防止单个熔断保险丝将它们全部烧毁。 有关详细信息，请参阅索引中的 I/O 分区。 b. 抗噪性 模拟电路容易受到电子噪声的影响。 例如，如果模拟电缆靠近电机的高压电缆，那么模拟信号电缆将充当天线，拾取电机产生的磁耦合噪声。 还存在其他噪声源，例如来自对讲机的射频 (RF) 辐射。 模拟信号电缆上的噪声会导致读取信号值时出现错误，进而导致控制系统出现多种问题。 减轻噪音的一些方法包括： • 双绞线电缆： 使用双绞线可以大大降低电子噪声。 大多数仪器使用两根电线来传输信号。 电流通过一根电线流出到设备，并通过另一根电线从设备返回。 如果这些电线是绞合的，则每根电线中感应的噪声将非常接近相同。 每个导体中的感应电流大小相同，但流向相反，从而抵消了大部分噪声。 • 屏蔽： 噪声抑制的进一步改进是屏蔽，即在导体周围使用接地编织物或箔屏蔽。 如前所述，屏蔽层不应在多个地方接地，以避免形成接地环路。 大多数仪器制造商建议将现场仪器的屏蔽层接地。 然而，更好的地方是在编组面板中。 如果场地位于一处，则更容易验证和管理场地。 而且，可以确保此时良好的接地。 • 导管： 噪声抑制的最后一个改进是接地金属导管。 除了数据通信电缆和特别关键的电路之外，很少需要这样做。 C. 电阻温度检测器 (RTD) RTD 由一根特殊的电线制成，当电线暴露在不同的温度下时，其电阻会以可预测的方式发生变化。 目前选择的材料是 100 欧姆铂，但有时也使用其他类型，例如 10 欧姆铜。 对于铂 RTD，额定值为 0°C 时 100 欧姆。 电阻随温度的变化非常小，导致电压变化在毫伏范围内。 RTD 连接到针对 RTD 进行调谐的惠斯通电桥电路。 但这种调整是在替补席上进行的。 现场环境又如何呢？ 我们已经讨论了毫伏信号固有的线路衰减困难（第 4 章）。 RTD 电路中通过使用一个或两个感测输入克服了这一问题。 这些输入有助于消除因长线路和沿线温度变化而产生的铜损影响，并且是 RTD 电缆中必须包含的附加电线，因此称为三线和四线 RTD。 d. 热电偶 正如我们所讨论的，热电偶利用了温度变化产生的电动势 (EMF)，该电动势影响了层压在一起的两种不同金属。 该 EMF 表现为毫伏 (DC) 信号。 当这些不同金属的某些组合连接在一起时，随着接合处温度的变化，会产生可预测的温度与电压曲线。 在两条电线的开路端测量信号，并使用毫伏每度刻度将电压转换为工程单位。 因此，热电偶是一种两线装置。 它容易受到辐射和感应噪声的影响，因此如果延伸距离很长，通常会安装在屏蔽电缆中。 热电偶信号也容易因线路损耗而降低，因此需要尽量缩短电缆长度。 此外，使用正确的延长线也很重要。 热电偶通常带有一个短尾纤连接，必须将延长线连接到该尾纤连接上。 如果使用不同的电线材料（例如铜）将信号延伸到 PLC，则会产生虚假“冷端”，从而导致反向电动势部分抵消信号。 因此，应使用适当的延长线，或者需要在铜线和热电偶线之间安装称为冷端补偿器或冰点基准的装置。 热电偶 I/O 模块已经具有板载冷端补偿，因此需要使用合适的热电偶延长线。 特定类型的热电偶表现出不同的温度特性。 J 型热电偶由铁丝与康铜丝连接而成。 此配置提供了 0 至 750°C 之间相对线性的曲线。8 K 型热电偶具有与镍铝线配对的镍铬线，有时称为铬镍合金/铝镍合金。 K 型热电偶的有效温度范围为 -200 至 1250°C。 其他组合会产生不同的响应曲线。 e. 0–10 毫伏 (mV) 模拟 模拟信号首先是通过电压调制产生的。 在过去，发射器会产生微弱的信号，必须捕获该信号，然后进行过滤和放大，以便可以用来移动录音机上的笔或仪表上的指针。 毫伏信号的致命弱点是它对电噪声的敏感性。 该信噪比问题随着电缆长度的增加而增加。 因此发射器需要靠近指示器或记录器。 如今，毫伏信号总体上被馈送到传感器，传感器将小信号转换为电流或其他介质（如数字数据值），在离开传感元件附近之前不易受到噪声和分贝 (dB) 损失的影响。 然而，一些记录仪和数据采集系统仍然以毫伏信号运行。 F. 4–20 毫安 (mA) 模拟 为了克服毫伏信号的线路衰减缺点，开发了 4-20 mA 电流环路。 由于其性能大大提高，这种传输模拟信号的方法很快成为行业标准。 市场上大多数现场仪表都有传感元件（传感器）和传输元件。 发射器调谐到传感器，传感器可以提供从调频模拟到毫伏直流的任何类型的信号。 无论信号的形式如何，发射器都会对其进行解释并将其转换为 4 至 20 mA 之间的输出电流，并且在该范围内其幅度与输入成正比。 将输出调整为输入的过程称为缩放。 因此，发送器成为所谓的可变电流源。 就像电池作为电压源一样，无论施加的负载量如何，都试图保持恒定的电压，电流源无论负载如何，都试图保持恒定的电流（对于给定的输入信号）。 由于电流在串联电路的所有点上都很常见，因此电缆长度问题（如毫伏信号问题所示）就被消除了。 当然，如果施加足够的负载，则可以克服设备强制恒定电流通过电路的能力。 因此，设计者必须知道电流源能够产生多少能量。 一般来说，当今的仪器能够在 1000 欧姆的电路电阻下维持 20 mA。 由于典型仪器的输入电阻不超过 250 欧姆，因此可以通过单个电流源为多个仪器供电，而无需隔离器。 例如，单个发射器应该能够将其信号馈送到 PLC、图表记录器和累加器，成本为 750 欧姆，加上线路电阻。 这应该仍然在典型发射机的舒适范围内。 注意：市场上仍然有额定值为 600 欧姆的仪器，因此设计人员在考虑复杂电路时应始终进行检查。 为了确定电路可用的能量，设计人员必须能够识别该能量的提供者。 这项任务有时并不像看起来那么简单，问题的答案将极大地影响电路的接线。 从发射器的角度描述，模拟电路有两种主要类型。 具有两根线的发射器被认为是吸收电流的无源设备，而具有四线的发射器是产生电流的有源设备。 下图描述了三个温度变送器，每个温度变送器连接到同一 PLC 模块上的不同 I/O 点。 一个发射器直接供电（即四线），而其他发射器则间接供电（即两线）。 每个发射器都连接到一个控制设备 - 在本例中为 PLC 输入。 从 PLC 的角度来看，所有 4-20 mA 电流输入实际上都是电压输入。 电阻器（如图所示的用户提供的外部电阻器或内部电阻器）用于将电流转换为电压。 计算机点本身实际上是高阻电压表，这使它们与现场设备具有良好的隔离性，并最大限度地减少输入电路的额外负载。 PLC 上的 I/O 点显示为每个点可用的内部电源，因此该模块能够作为回路的电压源。 下面详细解说两线和四线设备的区别： 1. 四线电路 如下所示，四线发射器是一种提供能量来为环路供电并生成电流调制信号的发射器。 例如，大多数液位变送器都是四线设备。 除了信号连接之外，四线设备还始终具有电源连接。 然而，并非所有此类供电发射器都是四线的。 如果有源发射器的输出被标记为无源，则从信号电路的角度来看，该设备可以被视为两线单元。 大多数录音设备都是外部供电的，但在电路上是无源的。 在这些情况下，外部电源仅用于设备的内部电子设备。 信号电路与该电源隔离。 请注意，底部电路中显示的记录器是一个有源的无源设备。 2. 两线电路 两线设备被称为环路供电。 这意味着该设备通过吸收从电流环路生成信号所需的能量来发挥作用。 这也称为“电流吸收”。 这种命名法可能有点令人困惑，因为灌电流的发射器仍然是电路的信号源。 电流环路的电源由其他地方提供。 就电流而言，分类为两线制的发射器通常必须是电路中的第一个设备。 换句话说，变送器的正极端子必须直接连接到电压源的正极端子。 电压源通常是 24 VDC 电源。 (a) 独立电源的两线电路 参考上图，PLC I/O 点 2 描绘了带有外部直流电源的两线电路。 请注意，必须在 PLC 处卷绕电线（按极性排列），以便 I/O 点上出现正确的极性。 这是因为电流现在与之前的示例相反，因为发射器必须成为环路中的第一个负载，而不是环路的能源。 (b) PLC 内部电源的两线制电路 如今，大多数 PLC 系统都能够通过简单地将发射器的正极端子连接到 PLC 的不同端子来自行获取回路电流。 然后将变送器的负极端子连接到 I/O 点的正极，并将 I/O 点的负极跳接到 PLC 系统的 DC 公共端。 I/O 点 3 示例中对此进行了描述。 在该示例中，循环中添加了一个记录器。

在过程工厂中，开/关控制是通过 PLC 或 DCS 完成的。 下图是一个离散/数字（开/关）电路的概述，显示了从电源到传感器再到 PLC 的整个过程。 PLC 数字信号接线技术 在上图中，液位开关安装在容器上。 该开关由 PLC 数字输入模块监控。 该电路通过仪表电源面板中的断路器 (CB2) 供电。 主电源被输送至编组面板，电源在此被分开，为多个装有保险丝的电路供电。 熔断器 03FU 是主断路熔断器，其余熔断器是配电熔断器。 保险丝 06FU 为我们的电路供电。 热（带电）电线 06A 作为多芯电缆中的一根电线传递至现场接线盒 (FJB)。 该电缆有时称为主电缆或主电缆，在现场接线盒 (FJB) 处断开，在此示例中，两根非屏蔽双绞线电缆被馈送到终端设备 LSH-47。 这样就留下了一名备用导体。 热线 06A 击中 A 型触点的 + 端子并跳线至 H 端子，为液位开关的电子器件供电。 继电器触点上的线号变为 06B。 该电线将信号反馈回 FJB，在 FJB 中信号通过多芯本垒电缆传回终端柜。 在那里，信号和中性点配对并传递到 PLC 模块。 请注意，标记为 02N 的返回中性线（因为它是 CB2 的返回线）被分成 PLC 和液位开关。 注意：连接 PLC 系统时始终建议使用双绞线。 双绞线电缆具有出色的抗噪声能力，这在连接高阻抗负载（例如 PLC/DCS I/O 模块上的负载）时特别有用。 高阻抗负载对噪声特别敏感，因为伴随的电流非常低，并且实际完成的工作量也很小。 简而言之，就是这样。 以下是关于 PLC/DCS 信号接线相关连接问题的评论。 A. 下沉和采购 术语“灌电流”和“拉电流”用于描述电路中特定组件与功率流的关系。 这些术语实际上源于晶体管逻辑时代。 对于本次讨论，晶体管可以被认为是一个简单的开关（下图）。 DC(+)为直流正极端子，DCC 为直流公共端 这种类型的晶体管需要在其集电极（上侧）上有一个小电阻来限制电流。 在案例 1 的例子中， 电阻器已就位，负载与晶体管的发射极串联。 当晶体管导通时，电流流经电阻、晶体管，然后流经负载。 该电路并未被广泛使用，因为电流在内部电路中分流，导致可用于驱动负载的功率减少，并导致 I/O 模块的温度升高。 案例2 这提供了一种更典型的源电路，其中 PLC 输出通过关闭来切换满负载电流以驱动负载。 当输出打开时，晶体管导通，导致大部分电流通过它分流，使负载饥饿，从而使其断电。 这种配置的缺点是，负载上将继续存在小漏电流，因为一定量的电流将继续流过负载，但通常不足以使负载保持通电状态。 然而，在故障排除时，会在断电负载上检测到小电压。 在案例 3 的例子中， 负载是集电极电阻。 当晶体管导通时，负载通电。 从电路板电子器件的角度来看，这是一个更好的配置，因为大部分热量都由负载散发。 这种配置的缺点是“切换中性线”是违反直觉的，并且可能不安全，因为当负载断电时，负载的正极和负极端子上都存在全电压。 由于这些原因，情况 2 已发展成为最常见的输出配置。 这种灌/源概念可以扩展到任何电路。 b. 电路保护（熔断器） 大多数 I/O 模块都有内部熔断器。 然而，这对用户来说并不意味着那么多。 虽然内部保险丝确实限制了模块本身的损坏，但在大多数情况下，模块仍然必须发送到工厂进行维修。 因此，最终结果对用户来说是相同的——模块损坏。 因此，最好在每个 I/O 点添加外部保险丝，其额定值略低于模块电路板上保险丝的额定值。 虽然这限制了模块可以直接驱动的负载大小，但内部保险丝和模块受到保护。 注意：如果内部装有保险丝的离散输出嵌入到互锁链中，或者它们位于依赖常闭触点来启动安全操作的电路中，则应使用另一种类型的未保险丝模块。 或者可以部署中间继电器。 I/O 点可能正常工作（例如，关闭其触点，并向程序报告已关闭它们），但由于内部保险丝熔断而仍然无法通电。 C. 数字输入 (DI) 电路 数字输入 (DI) 模块持续扫描其输入点是否存在电压。 如果存在电压，则将 1 写入存储位置。 如果没有电压，则此处写入 0。 所需的电压类型和幅度是区分 DI 模块与其他模块的两个因素。 大多数DI点具有高阻抗，从而最大限度地减少吸收的电流量，因此对配电系统的影响相对较小。 每个数字输入点都可以被视为一盏灯，要么开要么关。 DI 模块可以点对点电气隔离，也可以通过 I/O 公共端内部总线进行分组。 如今大多数模块都是分组的，因为分组可以实现更高的密度。 正如我们所见，在分组配置中，每个模块最多 32 个点的点密度很常见。 下图显示了两个不同的 DI 模块。 第一个模块内部连接电路的 DC(+) 侧。 然后，I/O 点将电源传输至现场设备。 这种类型的模块称为采购模块。 这种配置很不寻常。 通常不会在现场切换公共端。 如果模块内部连接电路的直流公共端，则该模块被视为漏极模块。 I/O 点完成了直流公共端的路径。 这种配置用于绝大多数情况，因为它允许在将电源分配到现场设备之前在电源附近单独熔断每个 I/O 点。 在任何一种情况下，电流都会以相同的方向流过现场安装的开关。 d. 数字输出 (DO) 电路 继电器触点被视为输出设备，因为它们会迫使其他设备在改变状态时做出反应。 PLC 数字输出可以被认为是继电器触点。 在很多情况下，他们就是这样。 在其他情况下，开关元件可以是某种固态器件。 即使在这种情况下，只要设计者记得考虑漏电流，继电器类比就有效。 DO 模块打开和关闭电压以导致外部设备改变状态。 这些模块要么是“隔离的”，要么是“非隔离的”。 如果模块是非隔离的，那么它要么是漏型，要么是源型。 1. 隔离式 DO 电路 隔离 DO 电路是一种可以在 I/O 点之间隔离电源的电路。 源没有内部总线。 费用是每个点两个终端，所以很贵。 湿功率有 3 个来源，点 1、2、4、5 和 6 与点 3 以及点 7 和 8 隔离。 在此示例中，交流信号被馈送到点 3，而直流信号则馈送到其余点。 这样做展示了可能性。 在实践中，如果可能的话，最好将交流和直流信号分开。 2. 非隔离DO电路 与 DI PLC 模块一样，点密度是 DO 模块的一个重要特性。 从图中的隔离模块可以看出，隔离是有代价的。 16 端子模块的点密度仅为 8，因为每个点需要两个端子。 通过内部公共总线，可以显着提高点密度。 然而，结果是非隔离模块给设计人员带来了限制。 必须对电源进行管理。 在大多数情况下，这不是问题，因为将 PLC I/O 电源扩展到现场设备是可行的。 但是，如果现场设备必须发出自己的信号，则必须在电路中添加中间继电器以提供隔离。 上图显示了两种不同的数字输出模块。 第一个内部总线连接电路的 DC(+) 侧。 然后，I/O 点提供一条通电路径，使其成为一个供电模块。 如果模块连接电路的直流公共端（如上图示例 1 所示），则该模块被视为漏极模块。 I/O 点完成了公共路径。 由于公共端开关，这种类型的模块目前很少使用。 示例 2 更为常见，因为它在电流方面将开关动作置于负载之前。

一位聪明的 PLC 程序员曾经告诉我，任何有抱负的程序员应该了解他们打算编程的 PLC 的第一件事就是 PLC 的数字存储器是如何组织的。 对于任何程序员来说，这都是明智的建议，特别是在内存有限的系统上，和/或 I/O 与系统内存中的某些位置有固定关联的系统上。 事实上，每个基于微处理器的控制系统都附带一个公开的内存映射，显示其有限内存的组织：有多少可用于某些功能、哪些地址链接到哪些 I/O 点、如何引用内存中的不同位置。 程序员。 PLC 上的离散输入和输出通道对应于 PLC 存储器阵列中的各个位。 同样，PLC 上的模拟输入和输出通道对应于 PLC 内存中的多位字（连续的位块）。 不同 PLC 制造商之间，甚至同一制造商设计的不同 PLC 型号之间，I/O 点和内存位置之间的关联绝不是标准化的。 这使得编写有关 PLC 寻址的一般教程变得困难，因此我的最终建议是查阅您想要编程的 PLC 系统的工程参考资料。 最常用的 PLC 品牌是 Allen-Bradley (Rockwell)，它恰好使用一种独特的 I/O 寻址形式（注 1），学生们往往会感到困惑。 由于这两个原因（受欢迎和混乱），我将在本节的大部分内容中重点关注 Allen-Bradley 寻址约定。 注 1：最现代的 Allen-Bradley PLC 几乎完全取消了固定位置 I/O 寻址，而是选择基于标签名称的 I/O 寻址。 然而，行业中仍然存在足够多的传统 Allen-Bradley PLC 系统，足以保证覆盖这些寻址约定。 PLC 内存映射 下表显示了 Allen-Bradley SLC 500 PLC 的部分内存映射 内存映射也称为数据表，该映射显示了为用户输入的程序保留的内存区域的寻址。 SLC 500 处理器内存在其他内存区域，但编写 PLC 程序的技术人员无法访问这些其他区域。 请注意，艾伦-布拉德利对“文件”一词的使用与个人计算机用语不同。 在 SLC 500 控制器中，“文件”是用于存储特定类型数据的随机存取存储器块。 相比之下，个人计算机中的“文件”是具有集体意义的连续数据位集合（例如文字处理文件或电子表格文件），通常存储在计算机的硬盘驱动器上。 Allen-Bradley PLC 的每个“文件”内都有多个“元素”，每个元素由一组表示数据的位（8、16、24 或 32）组成。 元素通过文件指示符后面的冒号后面的数字进行寻址，每个元素中的各个位通过斜杠标记后面的数字进行寻址。 例如，文件 3（二进制）中第二个元素的第一位（位 0）将被寻址为 B3:2/0。 在 Allen-Bradley PLC（例如 SLC 500 和 PLC-5 型号）中，文件 0、1 和 2 分别专门为离散输出、离散输入和状态位保留。 因此，字母指示符 O、I 和 S（文件类型）对于数字 0、1 和 2（文件编号）来说是多余的。 其他文件类型，如 B（二进制）、T（定时器）、C（计数器）等都有自己的默认文件编号（分别为 3、4 和 5），但也可以在某些用户中使用。 定义的文件编号（10 及以上）。 例如，Allen-Bradley 控制器中的文件 7 保留用于“整数”类型 (N) 的数据，但整数数据也可以根据用户的判断存储在编号为 10 或更大的任何文件中。 因此，除输出 (O)、输入 (I) 和状态 (S) 之外的数据类型的文件编号和文件类型字母总是一起出现。 例如，您通常不会看到寻址为 N:30（PLC 内存中的整数字 30）的整数字，而是看到 N7:30（PLC 内存的文件 7 中的整数字 30），以将其与其他整数字区分开。 30 可能存在于 PLC 内存的其他文件中。 这种基于文件的寻址符号需要进一步解释。 当地址出现在 PLC 程序中时，特殊字符用于分隔（或“定界”）不同的字段。 Allen-Bradley SLC 500 PLC 的一般方案如下所示： 并非所有文件类型都需要区分各个字和位。 例如，整数文件 (N) 每个元素由一个 16 位字组成。 例如，N7:5 是文件 7 中保存的 16 位整数字号 5。 然而，离散输入文件类型 (I) 需要作为单独的位进行寻址，因为每个单独的 I/O 点都引用单个位。 因此，I:3/7 将是驻留在输入元素三中的第七位。 当寻址离散 I/O 位时，“斜杠”符号是必需的，因为当我们仅表示 PLC 上的单个输入或输出点时，我们不希望在一个字中引用所有 16 位。 相比之下，SLC 500 内存映射中的整数是 16 位的集合，因此通常按整个字而不是逐位进行寻址。 某些文件类型（例如计时器）更为复杂。 每个定时器“元素”由两个不同的 16 位字（一个用于定时器的累加值，另一个用于定时器的目标值）以及不少于三个声明定时器状态的位（“启用”位， “计时”位和“完成”位）。 因此，在引用计时器内的数据时，我们必须同时使用小数点和斜杠分隔符。 假设我们在 PLC 程序中声明了一个地址为 T4:2 的定时器，它是定时器文件 4 中包含的定时器 2。 如果我们希望寻址该定时器的当前值，我们可以使用 T4:2.ACC（文件四中第二个定时器的“累加器”字）。 同一定时器的“完成”位将被寻址为 T4:2/DN（文件四中第二个定时器的“完成”位） 许多传统 PLC 系统共有的 SLC 500 寻址方案的一个特点是输入和输出位的地址标签明确引用 I/O 通道的物理位置。 例如，如果将 8 通道离散量输入卡插入 Allen Bradley SLC 500 PLC 的插槽 4，并且您希望指定第二位（0 到 7 范围内的位 1），则可以使用 以下标签：I：4/1。 对插入插槽 3 的离散输出卡上的第七位（位号 6）进行寻址需要标签 O:3/6。 无论哪种情况，该标签的数字结构都会准确告诉您实际输入信号连接到 PLC 的位置。 PLC 内存映射示例 为了说明物理 I/O 和 PLC 内存中位之间的关系，请考虑 Allen-Bradley SLC 500 PLC 的示例，显示其离散输入通道之一已通电（该开关用作电气设备的“启动”开关）。 发动机）： 如果输入或输出卡拥有超过 16 位（如示例 SLC 500 机架的插槽 3 中所示的 32 位离散输出卡的情况），寻址方案进一步将每个元素细分为字和位（每个“字” ”的长度为 16 位）。 因此，插入插槽 3 的 32 位输入模块的位号 27 的地址将为 I:3.1/11（因为位 27 相当于字 1 的位 11 – 字 0 寻址位 0 到 15，字 1 寻址 位 16 至 31）： Allen-Bradley SLC 500 PLC 系统的 32 位直流输入卡的特写照片显示了这种多字寻址： 该卡上的前 16 个输入点（左侧 LED 组编号 0 到 15）的地址为 I:X.0/0 到 I:X.0/15，其中“X”指的是该卡所在的插槽号。 插入。 接下来的 16 个输入点（右侧 LED 组编号为 16 到 31）的地址为 I:X.1/0 到 I:X.1/15。 传统 PLC 系统通常通过“I:1/3”（或等效标签）等标签引用每个 I/O 通道，指示 PLC 单元上输入通道端子的实际位置。 IEC 61131-3 编程标准将这种基于通道的 I/O 数据点寻址称为直接寻址。 直接寻址的同义词是绝对寻址。 直接通过卡、插槽和/或端子标签对 I/O 位进行寻址可能看起来简单而优雅，但对于大型 PLC 系统和复杂程序来说却变得非常麻烦。 每次技术人员或程序员查看程序时，他们都必须将每个 I/O 标签“翻译”到某个实际设备（例如，“输入 I:1/3 实际上是中间罐搅拌机电机的启动按钮”） ”）以了解该位的功能。 后来为提高 PLC 编程的清晰度所做的努力是通过任意名称而不是固定代码来寻址 PLC 内存中的变量的概念。 IEC 61131-3 编程标准将此称为符号寻址，与“直接”（基于通道）寻址相反，允许程序员以对整个系统有意义的方式任意命名 I/O 通道。 要使用我们简单的电机“启动”开关示例，程序员现在可以将输入 I:1/3（直接地址的示例）指定为“电机启动开关”（符号地址的示例）。 程序，从而大大增强了 PLC 程序的可读性。 这个概念的最初实现维护了 I/O 数据点的直接地址，符号名称作为绝对地址的补充出现。 PLC 寻址的现代趋势是完全避免使用 I:1/3 等直接地址，因此它们不会出现在编程代码中的任何位置。 在撰写本文时，Allen-Bradley“Logix”系列可编程逻辑控制器是这种新约定的最突出的例子。 每个 I/O 点，无论类型或物理位置如何，都会分配一个在现实世界中有意义的标签名称，并且这些标签名称（或它们也称为符号）引用绝对 I/O 通道位置 通过数据库文件。 标签名称的一个重要要求是单词之间不包含空格字符（例如，标签名称应使用连字符或下划线作为间隔字符，而不是“电机启动开关”：“电机启动开关”），因为通常假定存在空格 由计算机编程语言作为分隔符（不同变量之间的分隔符）。 在介绍了 Allen-Bradley 的 SLC 500 型号 PLC 寻址符号之后，我现在将放弃它，转而在文章的其余部分中采用符号寻址的现代惯例，以避免使编程示例特定于品牌或型号。 我的 PLC 程序中的每个数据点都将带有自己的标签名称，而不是直接（基于通道）的地址标签。

可编程逻辑控制器 (PLC) 问答 该 PLC 用于启动和停止电动机，并且在发生以下三种“关闭”情况中的任何一种时自动关闭电动机： 振动过度 过电流（过载加热器触点） 绕组温度高 使用 PLC 编程的电机跳闸逻辑 各停机触点的状态如下： 振动触点：正常时闭合，振动过大时打开 过载触点：正常时闭合，过载时断开 温度触点：正常时打开，热时关闭 绘制 PLC 梯形逻辑程序来启动和停止该电机。 确保程序锁定，以便操作员不必按住启动按钮来保持电机运行。 回答： 你发现逻辑上有什么错误吗？通过评论与我们分享。

PLC 编程中的梯形图基础 梯形图逻辑最初是一种书面方法，用于记录制造和过程控制中使用的继电器架的设计和构造。继电器架中的每个设备都由梯形图上的符号表示，并显示这些设备之间的连接。此外，继电器机架外部的其他项目，例如泵、加热器等也将显示在梯形图上。 梯形图逻辑已经发展成为一种编程语言，它通过基于继电器逻辑硬件电路图的图形化图表来表示程序。梯形图逻辑用于开发工业控制应用中使用的可编程逻辑控制器 (PLC) 的软件。该名称基于这样的观察：这种语言中的程序类似于梯子，有两个垂直导轨和它们之间的一系列水平梯级。虽然梯形图曾经是记录可编程控制器程序的唯一可用符号，但如今其他形式已在 IEC 61131-3 中标准化。 梯形图逻辑广泛用于对需要对过程或制造操作进行顺序控制的 PLC 进行编程。梯形图逻辑对于简单但关键的控制系统很有用。随着可编程逻辑控制器变得越来越复杂，它也被用于非常复杂的自动化系统中。通常，梯形逻辑程序与在计算机工作站上运行的 HMI 程序结合使用。 简单梯形图逻辑程序示例 语言本身可以被视为逻辑检查器（触点）和执行器（线圈）之间的一组连接。如果可以通过断言（真或“闭合”）触点在梯级左侧和输出之间追踪路径，则梯级为真且输出线圈存储位为断言或真。如果无法追踪到路径，则输出为假 (0)，并且类似于机电继电器的“线圈”被视为“断电”。 梯形逻辑具有接通或断开电路以控制线圈的触点。每个线圈或触点对应于可编程控制器存储器中单个位的状态。与机电继电器不同，梯形图程序可以多次引用单个位的状态，相当于具有无限多个触点的继电器。 所谓的“触点”可以指通过集成或外部输入模块从物理设备（例如按钮和 限位开关）到可编程控制器的物理（“硬”）输入 ，或者可以代表可能生成的内部存储位的状态程序中的其他地方。 梯形语言的每一级通常在最右侧都有一个线圈。一些制造商可能允许在一个梯级上放置多个输出线圈。 —( )— 常规线圈，每当其梯级闭合时就会通电。 —()— 一个“非”线圈，每当其梯级打开时就会通电。 —[ ]— 常规触点，只要相应的线圈或控制它的输入通电，就会闭合。 —[]— “非”触点，只要相应的线圈或控制它的输入未通电，就会闭合。 “线圈”（梯级的输出）可以代表操作连接到可编程控制器的某些设备的物理输出，或者可以代表在程序的其他地方使用的内部存储位。 逻辑与 ------[ ]--------------[ ]----------------( ) 钥匙开关 1 钥匙开关 2 门电机 以上实现功能： 门机 = 钥匙开关 1 AND 钥匙开关 2 该电路显示了保安人员可能用来启动银行金库门上的电动机的两个钥匙开关。当两个开关的常开触点闭合时，电流就会流向打开门的电机。 逻辑 AND 与 NOT ------[ ]--------------[]----------------( ) 关门障碍门电机 以上实现了功能：门电机=关门AND NOT（障碍）。 该电路显示了一个用于关门的按钮，以及一个用于检测是否有物体阻碍关门的障碍物检测器。当常开按钮触点闭合并且常闭障碍物检测器闭合（未检测到障碍物）时，电流能够流向关闭门的电机。 逻辑或 --+--------[ ]--------+-----------------( ) |外部解锁|开锁 | | +--------[ ]--------+ 内部解锁 以上实现的功能：解锁=内部解锁 OR 外部解锁 该电路显示了可以触发汽车电动门锁的两件事。远程接收器始终通电。 当任一组触点闭合时，锁 电磁阀就会通电。 工业停止/启动 在常见的工业闭锁启动/停止逻辑中，我们有一个“启动”按钮来打开电机接触器，还有一个“停止”按钮来关闭接触器。 当按下“开始”按钮时，通过“停止”按钮常闭触点，输入变为真。当“运行”输入变为真时，与“启动”常开触点并联的密封“运行”常开触点将闭合，保持输入逻辑为真（锁定或密封）。电路被锁定后，可能会按下“停止”按钮，导致其常闭触点打开，从而导致输入错误。然后“运行”常开触点打开，电路逻辑返回到其静态状态。 --+----[ ]--+----[]----( ) |开始 |停止运行 | | +----[ ]--+ 跑步 --------[ ]--------------( ) 运行电机 上面实现的功能是： run = ( start OR run ) AND ( NOT stop ) 请注意，在计算逻辑 AND 函数（具有更高的运算优先级）之前，使用括号对逻辑 OR 函数进行分组。另请注意使用 NOT 来表示“停止”NC 触点逻辑。 这种锁存器配置是梯形逻辑中的常见用法。在梯形逻辑中，它被称为密封逻辑。理解闩锁的关键是认识到“启动”开关是一个瞬时开关（一旦用户释放按钮，开关就会再次打开）。一旦“运行”电磁阀接合，它就会关闭“运行”常开触点，从而锁定电磁阀。然后打开的“启动”开关不起作用。 出于安全原因，紧急停止和/或停止应与启动开关串联硬连线，并且继电器逻辑应反映这一点。 --[]----[]----+--[ ]--+--------( ) ES 停止 |开始|发动机 | | +--[ ]--+ 跑步 复杂的逻辑 以下是梯形图逻辑程序中两个梯级的示例。在现实世界的应用中，可能有数百或数千个梯级。 通常，复杂的梯形图逻辑是从左到右、从上到下“读取”的。当评估每条线（或梯级）时，梯级的输出线圈可以作为输入馈送到梯形的下一级。在复杂的系统中，梯子上会有许多“梯级”，它们按评估顺序编号。 1. ----[ ]---------+----[ ]-----+----( ) 开关|高温|空调 | | +----[ ]-----+ 湿 2. ----[ ]----[]--------------------( ) 空调加热冷却 第1行实现功能：A/C = Switch AND (HiTemp OR Humid) 第 2 行实现功能：冷却 = A/C AND（不是加热） 这表示梯级 2 的系统稍微复杂一些。在评估第一条线路后，输出线圈“A/C”被馈送到梯级 2，然后评估梯级 2，并且输出线圈“冷却”可以馈送到输出设备“压缩机”或进入梯子的第 3 级。该系统允许分解和评估非常复杂的逻辑设计。 附加功能 PLC 制造商可以将附加功能作为特殊块添加到梯形逻辑实现中。当特殊块通电时，它会根据预定参数执行代码。这些参数可以显示在特殊块中。 +--------+ -----[ ]--------------------+ A +---- 远程解锁+--------+ 远程柜台 +--------+ -----[ ]--------------------+ B +---- 内部解锁+--------+ 室内柜台 +--------+ --------------------+ A + B +------------ |进入C | +--------+ 加法器 在此示例中，系统将计算按下内部和远程解锁按钮的次数。该信息将存储在存储位置 A 和 B 中。存储位置 C 将保存电子解锁门的总次数。 PLC 有多种类型的特殊块。它们包括定时器、算术运算符和比较、表查找、文本处理、PID 控制和过滤功能。更强大的 PLC 可以对一组内部存储器位置进行操作，并对一系列地址执行操作，例如，模拟物理顺序鼓控制器或有限状态机。在某些情况下，用户可以定义自己的特殊块，这些块实际上是子例程或宏。大型特殊块库以及高速执行允许使用 PLC 来实现非常复杂的自动化系统。

DCS 和 PLC之间的主要区别在于业务模型，我们通过DCS 与 PLC 架构的比较进行了讨论。 DCS 与 PLC 架构 DCS商业模式可以说是基于单一制造商的整体集成系统。 分布式控制系统架构 对于 DCS，控制器、I/O 子系统、数据库服务器软件、工程软件和操作员软件都是设计在一起的单一整体单元，并且只能相互协作。 无法使用第三方的组件。无法在其他系统上使用这些组件中的任何一个。 DCS 使用基于标准以太网的 I/O 子系统网络和控制网络，但具有专有应用协议，并且通常仅使用特定批准型号的以太网交换机。 图 1 在 DCS 中，所有组件均来自同一家制造商 仅允许使用特定版本的 Windows，并且仅允许在 DCS 制造商提供的一种类型的经批准的计算机上使用。 这些限制使 DCS 制造商能够非常彻底地、大规模地、重负载地、使用许多控制器和工作站对所有东西进行测试。 批量控制、高级控制和自动调整等应用也一起进行了测试。这可确保不存在兼容性冲突和不可预见的依赖性。 彻底的大规模测试是可能的，因为每个组件基本上只有一种类型，因此只有一种或很少的组合。 第三方软件仅允许在单独的“应用站”上使用，且不能与本地 DCS 应用程序发生冲突，并且必须经过 DCS 制造商的测试和批准；白名单。 DCS 是整体式的，使用相同品牌的 I/O 子系统、控制器和软件以及单一计算机和操作系统平台。这已经经过大规模彻底测试。 DCS 长期支持 系统通常可运行 15 年或更长时间。在此期间，将会有多个Windows版本、服务包、修补程序、大量病毒定义更新，并且计算机硬件也需要更换。 通常，DCS 仅支持单一类型的防病毒软件，每当有新的病毒定义或有 Windows 操作系统服务包或修补程序时，系统都会再次对所有硬件和软件的整个整体套件进行测试供应商在发布之前确保可以部署病毒定义和服务包而不会出现任何兼容性冲突。 分布式控制系统升级 DCS版本也作为所有硬件和软件的单个整体单元进行升级，例如I/O卡固件、控制器固件、服务器软件、工程师站软件、操作员站软件以及任何其他软件都一起升级。 每当有新的系统版本时，系统制造商都会提前对所有这些组件进行大规模的全面测试，以确保它们彼此兼容。 此外，老版本到新版本的在线热切换流程已经过大规模的全面测试，保证了现场部署的顺利进行。 正是彻底和大规模的测试提供了这种保证，使得 DCS 在石化联合体等大型装置中非常受欢迎。通过单一系统中的少数组合，此类测试变得实用。 PLC架构/商业模式 PLC业务模型可以说是基于系统集成商（SI）的灵活架构。 PLC架构 PLC 架构非常灵活，每个组件都可以从众多供应商中自由选择。 PLC 是带有配置软件和 IO 子系统的 CPU。 有时，I/O 子系统可能来自第三方。甚至插入背板的 I/O 卡也可能来自第三方。 HMI 软件通常来自第三方。 PLC 制造商提供的本机 OPC 服务器通常是最好的，但有时也会使用第三方 OPC 服务器。 图2 对于一个PLC，集成了不同制造商的组件 基本上任何 PLC 都可以与任何 I/O 子系统、OPC 服务器和 HMI 软件配合使用，因为使用了 PROFIBUS-DP、PROFINET、Modbus/RTU、Modbus/TCP、DeviceNet 和 EtherNet/IP 以及 OPC 等标准协议。 网络设备、电脑、Windows版本均可自由选择。一些发现不工作的组件被列入黑名单。 图3 DCS使用单一供应商，而PLC解决方案结合多个供应商，导致大量组合 注：现在也有单一 PLC 封装供应商 这种灵活性支持数百种硬件和软件组合，使得这些制造商不可能在工厂决定购买之前在每个版本的 Windows 上测试其硬件和软件的每种可能组合。 某些组合可能会由相关制造商进行测试，但可能会也可能不会大规模重负载。 PLC 允许在各种计算机和操作系统平台上任意组合 I/O 子系统、CPU 和 HMI/SCADA 软件。无法测试每种组合。 PLC 制造商可以提供所有硬件和软件组件，全部来自同一制造商，因为许多 PLC 制造商已经收购了HMI公司。如果是这样，则该特定组合可能比其他测试组合经过了更彻底的测试。 辅助第三方应用程序（例如批量控制、高级控制和自动调整等）通常不会一起测试，因为这会导致更多的组合。 PLC 与 DCS 一样使用专有的组态软件。也就是说，您不能像 DCS 一样为您的 PLC 使用第三方组态软件。 PLC的本机OPC服务器比第三方OPC服务器更好，因为PLC配置软件通常会自动配置OPC服务器的地址空间。 PLC 长期支持 在典型的系统运行 15 年或更长时间的过程中，将会出现多个 Windows 版本、服务包、修补程序、大量病毒定义更新，并且计算机硬件也需要更换。 通常，PLC 对防病毒软件或 Windows 操作系统版本没有限制，因此病毒定义、服务包和修补程序的组合数量再次变得过于庞大且不切实际，这些制造商无法在发布之前聚在一起测试每种可能的新组合。工厂部署，确保在大量软硬件组合上部署时不会出现兼容性冲突。 PLC制造商可能会限制单个防病毒软件和Windows版本。如果是这样，则该特定组合可能比他们测试的其他组合经过了更彻底的测试。 PLC 升级 对于PLC，硬件和软件组件是单独升级的。也就是说，I/O子系统固件、CPU固件和配置软件、OPC服务器、HMI软件以及任何其他软件都是相互独立升级的。 考虑到每个组件选项的不同版本，组合的数量会增加几个数量级。 这种灵活性使得这些制造商在工厂部署之前聚集在一起测试新版本的每种可能的组合是不切实际的。 测试一种版本组合到另一种版本组合的热切换几乎是不可能的。 PLC制造商可以提供所有硬件和软件组件，仅限于部署前测试的单个防病毒软件和Windows版本，并仅限于单个I/O子系统数据库服务器控制器/PLC操作员站/HMI、DCS、PLC系统-广泛的版本升级，并在部署前测试热切换。 这样，PLC 的灵活性就会被放弃，而获得 DCS 的稳健性。

每个可编程逻辑控制器都必须具有某种方法来接收和解释来自现实世界传感器（例如开关和编码器）的信号，并且还能够对现实世界控制元件（例如螺线管、阀门和电机）进行控制。 这通常称为输入/输出或 I/O 能力。单片（“砖”）PLC 在单元中内置有固定数量的 I/O 功能，而模块化（“机架”）PLC 使用单独的电路板“卡”来提供定制的 I/O 功能。 PLC 输入输出模块 使用可更换 I/O 卡代替单片 PLC 设计的优点有很多。 首先，也是最明显的事实是，在发生故障时可以轻松更换单个 I/O 卡，而无需更换整个 PLC。 可以为定制应用选择特定的 I/O 卡，对于使用许多开/关输入和输出的应用偏向分立卡，或者对于使用许多 4-20 mA 和类似信号的应用偏向模拟卡。 一些 PLC 甚至提供热插拔卡功能，这意味着可以移除每张卡并插入新卡，而无需切断 PLC 处理器和机架的电源。 请注意，不应假设任何系统都具有热插拔卡，因为如果您尝试在没有此功能的系统中“实时”更换卡，您将面临损坏卡和/或设备其余部分的风险它已插入！ 一些 PLC 能够连接到装有附加 I/O 卡或模块的无处理器远程机架，从而提供了一种将 I/O 通道数量增加到超出基本单元容量的方法。 从主机 PLC 到远程 I/O 机架的连接通常采用特殊数字网络的形式，该网络可能跨越很长的物理距离： 系统扩展的另一种方案是将多个 PLC 联网在一起，其中每个 PLC 都有自己的专用机架和处理器。 通过使用通信指令，一个PLC可以被编程为从另一个 PLC 读取数据和/或向另一个 PLC 写入数据，有效地使用另一个 PLC 作为其自己的 I/O 的扩展。 尽管这种方法比远程 I/O（远程机架缺乏自己的专用处理器）更昂贵，但它在 PLC 处理器之间的网络连接被切断时提供了独立控制的能力。 可编程逻辑控制器的输入/输出能力分为三种基本类型：离散型、模拟型和网络型。

梯形图编程中最基本的对象是触点和线圈，旨在模拟机电继电器的触点和线圈。 触点和线圈是离散编程元件，处理布尔（1 和 0；开和关；真和假）变量状态。 梯形图 PLC 程序中的每个触点代表对存储器中单个位的读取，而每个线圈代表对存储器中单个位的写入。 梯形图程序通过引用这些输入通道的触点读取从实际开关到 PLC 的离散输入信号。 在传统 PLC 系统中，每个离散输入通道都有一个特定的地址，必须将其应用于该程序中的触点。 在现代 PLC 系统中，每个离散输入通道都有一个由程序员创建的标签名称，该名称应用于程序中的触点。 同样，离散输出通道（由梯形图中的线圈符号引用）也必须带有某种形式的地址或标签名称标签。 为了说明这一点，我们将想象一个冗余火焰传感系统的构造和编程，以使用三个传感器监控燃烧器火焰的状态。 该系统的目的是如果三个传感器中至少有两个指示火焰，则指示燃烧器“点燃”。 如果只有一个传感器指示火焰（或者没有传感器指示火焰），系统将声明燃烧器未点燃。 燃烧器的状态将通过灯直观地指示，操作员可以在控制室区域内轻松看到。 我们的系统接线如下图所示： 每个火焰传感器输出一个直流电压信号，指示燃烧器处火焰的检测，打开（24 伏直流）或关闭（0 伏直流）。 这三个离散直流电压信号由 PLC 离散输入卡的前三个通道感测。 指示灯是一个 120 伏灯泡，因此必须由交流离散输出卡供电，如图所示，位于 PLC 的最后一个插槽中。 为了使梯形图程序更具可读性，我们将为PLC中的每个输入和输出位分配标签名称（符号地址），以易于解释的格式描述其实际设备。 我们将前三个离散输入通道标记为 IN 传感器 A、IN 传感器 B 和 IN 传感器 C，并将输出标记为 OUT 燃烧器点亮。 此处显示了用于确定三个传感器中的至少两个是否检测到火焰的梯形程序，其中标签名称引用每个触点和线圈： 梯形图中的串联触点执行逻辑“与”功能，而并联触点执行逻辑“或”功能。因此，这个三分之二的火焰传感程序可以口头描述为： “如果 A 和 B、或者 B 和 C、或者 A 和 C 之一，则燃烧器点燃” 表达这一点的另一种方法是使用布尔代数符号，其中乘法代表 AND 函数，加法代表 OR 函数： Burner_lit = AB + BC + AC 表示这种逻辑关系的另一种方法是使用逻辑门符号： 为了说明该程序如何工作，我们将考虑火焰传感器 B 和 C 检测到火焰，但传感器 A 没有检测到火焰的情况（注 1）。 这代表三分之二的良好状况，因此我们希望 PLC 按照编程打开“燃烧器点亮”指示灯。 从 PLC 机架的角度来看，我们会看到离散输入卡上传感器 B 和 C 的 LED 指示灯以及灯输出通道的 LED 指示灯亮起： 注 1：两个火焰传感器中有一个无法检测到火焰存在的最可能原因是火焰传感器存在某种形式的未对准或污垢。 事实上，这是使用 3 中 2 火焰检测系统而不是单一（1 中 1）检测器方案的一个很好的理由：使系统更能容忍偶尔的传感器问题，而不影响燃烧器安全。 这两个通电的输入通道在 PLC 存储器中“设置”位（1 状态） ，代表火焰传感器 B 和 C 的状态。火焰传感器 A 的位将被“清除”（0 状态），因为其相应的输入通道已断电。 输出通道 LED 通电（并且“燃烧器点亮”指示灯通电）这一事实告诉我们 PLC 程序已将 PLC 输出内存寄存器中的相应位“设置”为“1”状态。 输入和输出寄存器位的显示及时显示了 PLC 此时的“置位”和“复位”状态： 检查启用状态指示的梯形图程序，我们看到只有中间接触对如何将“虚拟功率”传递到输出线圈： 回想一下，PLC 程序中触点的用途是读取 PLC 存储器中位的状态。 这六个“虚拟触点”读取与三个火焰传感器相对应的三个输入位。 每个常开“触点”在其相应位的值为 1 时将“闭合”，在其相应位的值为 0 时将“打开”（进入正常状态）。 因此，我们在这里看到与传感器 A 相对应的两个触点没有突出显示（表示虚拟继电器电路中没有“导电性”），因为该输入的位被重置 (0)。 对应于传感器 B 的两个触点和对应于传感器 C 的两个触点均突出显示（代表虚拟电路中的“电导率”），因为它们的位均设置为 (1)。 还记得 PLC 程序中线圈的用途是将位的状态写入 PLC 内存中。 此处，“通电”线圈将 PLC 输出 0 的位设置为“1”状态，从而激活实际输出并向“燃烧器点亮”灯发送电力。 请注意，颜色突出显示并不表示虚拟触点正在传导虚拟电力，而仅表示其能够传导电力。然而，虚拟线圈周围的颜色突出显示确实表明该线圈处存在虚拟“电源”。 触点和继电器不仅可用于实现简单的逻辑功能，而且还可以执行闭锁功能。 在工业 PLC 系统中的一个非常常见的应用是通过瞬时接触按钮开关控制电动机的闭锁启动/停止程序。 与之前一样，该功能将通过假设的示例电路和程序进行说明： 在此系统中，两个按钮开关连接到 PLC 上的离散输入，PLC 又通过其离散输出之一为电机接触器继电器的线圈通电。 过载触点直接与接触器线圈串联，以提供电机过流保护，即使在 PLC 发生故障时离散输出通道仍保持通电（注 2）。该电机控制系统的梯形图程序如下所示： 注 2：虽然可以将过载触点连接到 PLC 的离散输入通道之一，然后对与输出线圈串联的虚拟过载触点进行编程，以便在发生热过载时停止电机，但该策略将依赖于PLC 来执行安全功能，该功能可能通过硬连线电路更好地执行。 按下“启动”按钮会为 PLC 上的离散输入通道 6 通电，从而“闭合”PLC 程序中标记为 IN 开关启动的虚拟触点。 当未按下“停止”按钮时，输入通道 7 的常闭虚拟触点（“停止”按钮）默认已闭合，因此当按下“启动”按钮时，虚拟线圈将接收“电源”。按下，但未按下“停止”按钮。 请注意，密封触点带有与线圈完全相同的标签：OUT 接触器。乍一看，在 PLC 程序中将触点和线圈标记为相同（注 3）可能会显得很奇怪，因为触点最常与输入相关联，而线圈与输出相关联，但如果您意识到以下内容的真正含义，那么这就是完全有意义的： PLC 程序中的触点和线圈：作为对 PLC 内存中位的读写操作。 标记为 OUT 接触器的线圈写入该位的状态，而标记为 OUT 接触器的触点读取该同一位的状态。当然，这种接触的目的是在操作员将手指从“启动”按钮上松开后将电机锁定在“开启”状态。 注3：在第一次学习PLC梯形图编程的学生中，一个非常常见的误解是总是将触点与PLC输入相关联，将线圈与PLC输出相关联，因此让触点与输出具有相同的标签似乎很奇怪。然而，这是一个错误的关联。实际上，触点和线圈是读写指令，因此可以让 PLC 读取其自己的输出位之一作为某些逻辑功能的一部分。真正奇怪的是用输入位地址或标签名称来标记线圈，因为 PLC 无法在电气上设置任何输入通道的实际通电状态。 这种编程技术称为反馈，其中功能的输出变量（在本例中，反馈变量是 OUT 接触器）也是同一功能的输入。 在梯形图编程中，反馈路径是隐式的而不是显式的，反馈的唯一指示是线圈和触点共享的通用名称。 其他图形编程语言（例如功能块）能够将反馈路径显示为功能输出和输入之间的连接线，但梯形图中不存在这种能力。 显示此简单程序的操作和状态的分步序列说明了密封触点如何通过电机的启动和关闭周期发挥作用： 此序列有助于说明梯形图程序的评估顺序或扫描顺序。PLC 从左到右、从上到下读取梯形图，其顺序与人类阅读英文句子和段落的顺序相同。 然而，根据 IEC 61131-3 标准，PLC 程序必须在确定功能输出（一个或多个线圈）的状态之前评估（读取）功能的所有输入（触点）。 换句话说，在读取向该线圈提供电源的所有触点之前，PLC 不会就如何设置线圈的状态做出任何决定。 一旦线圈的状态被写入存储器，具有相同标签名称的任何触点将在程序的后续梯级上更新为该状态。 前面序列中的步骤 5 特别具有说明性。当操作员按下“停止”按钮时，IN 开关 Stop 的输入通道将被激活，从而“打开”常闭虚拟触点 IN 开关 Stop。 下次扫描该程序梯级时，PLC 会评估所有输入触点（IN 开关启动、IN 开关停止和 OUT 接触器），以检查其状态，然后再决定将什么状态写入 OUT 接触器线圈。 鉴于 IN 开关停止触点已通过激活其各自的离散量输入通道而强制打开，PLC 将“0”（或“False”）状态写入 OUT 接触器线圈。 但是，OUT 接触器反馈触点直到下一次扫描才会更新，这就是为什么您在步骤 5 中仍然看到它以颜色突出显示的原因。 该系统设计时存在的一个潜在问题是，如果任一按钮开关电路出现“开路”接线故障，操作人员就会失去对电机的控制。 例如，如果一根电线从“启动”按钮开关电路的螺钉触点上脱落，则如果电机已经停止，则无法启动。 同样，如果电线从“停止”按钮开关电路的螺钉触点上脱落，则电机已经在运行，则无法停止。 在任何一种情况下，断线连接的作用与按钮开关的“正常”状态相同，即保持电机处于当前状态。 对于某些应用，这种故障模式不会是一个严重的问题。然而，在许多应用中，无法停止运行的电机是相当危险的。 因此，通常设计的电机启动/停止系统与此处所示的稍有不同。 为了使用我们的 PLC 构建“故障停止”电机控制系统，我们必须首先重新接线按钮开关以使用其常闭 (NC) 触点： 当按钮未按下时，这会使离散输入通道 7 保持激活状态。当操作员按下“停止”按钮时，开关触点将被强制打开，输入通道 7 将断电。 如果“停止”开关电路中的螺丝端子上的电线碰巧脱落，输入通道 7 将断电，就像有人按下“停止”按钮一样，从而自动关闭电机。 为了使 PLC 程序能够使用此新开关接线正常工作，IN 开关 Stop 的虚拟触点必须从常闭 (NC) 更改为常开 (NO)： 与之前一样，当无人按下“停止”开关时，IN 开关停止虚拟触点处于“闭合”状态，使得只要按下“启动”开关即可启动电机。 同样，只要有人按下“停止”开关，IN 开关停止虚拟触点就会打开，从而阻止虚拟“电源”流向 OUT 接触器线圈。 尽管这是构建 PLC 控制的电机启动/停止系统的一种非常常见的方法（使用 NC 按钮开关和常开“停止”虚拟触点），但刚接触 PLC 编程的学生经常会发现这种逻辑反转令人困惑。 也许造成这种混乱的最常见原因是对开关触点（无论是真实的还是虚拟的）“正常”概念的误解。IN 开关停止虚拟触点被编程为常开 (NO)，但通常处于闭合状态。 回想一下，任何开关的“正常”状态是其在无刺激的休息条件下的状态，不一定是其在过程处于“正常”操作模式时的状态。 “常开”虚拟触点 IN 开关 Stop 通常处于闭合状态，因为其相应的输入通道通常处于通电状态，这是由于常闭按钮开关触点将实际电力传递到输入通道而无人操作。按下开关。 仅仅因为开关配置为常开并不一定意味着它通常处于打开状态！任何开关触点的状态，无论是真实的还是虚拟的，都是其配置（NO 与 NC）和施加到其上的激励的函数。 围绕现实世界接线问题的另一个问题是，如果电机接触器线圈电路因任何原因断开，该系统将会做什么。 开路可能是由于电线从螺丝端子上脱落而形成，也可能是由于热过载触点因过热事件而跳闸而导致。我们的电机启动/停止系统的设计问题在于它无法“意识到”接触器的真实状态。 换句话说，PLC“认为”只要离散输出通道 2 通电，接触器就会通电，但如果接触器线圈电路中存在开路故障，实际情况可能并非如此。 如果稍后清除接触器线圈电路中的开路故障，则可能会导致危险情况。想象一下，操作员按下“启动”开关，但注意到电机实际上并未启动。 想知道为什么会这样，他或她去查看过载继电器，看看它是否跳闸。如果跳闸，操作员按下过载组件上的“复位”按钮，电机将立即启动，因为在按下“启动”开关后，PLC 的离散输出始终保持通电状态。 一旦热过载复位，电机就启动，这可能会让操作人员感到惊讶，并且如果在启动时有人碰巧靠近电机驱动的机械，这可能会非常危险。 更安全的是电机控制系统拒绝“锁定”，除非按下“启动”开关时接触器实际通电。为此，PLC 必须具有某种方式来感测接触器的状态。 为了让PLC“感知”接触器的真实状态，我们可以将辅助开关触点连接到PLC上未使用的离散量输入通道之一，如下所示： 现在，PLC可以通过输入通道5感知接触器的实时状态。 我们可以修改 PLC 程序来识别该状态，方法是为此输入分配一个新的标签名称（IN 接触器 aux），并使用该名称的常开虚拟触点作为密封触点，而不是 OUT 接触器位： 现在，如果操作员按下“启动”开关时接触器因任何原因未能通电，则在释放“启动”开关时 PLC 的输出将无法锁定。 当接触器线圈电路中的开路故障被清除后，电机不会立即启动，而是等待操作者再次按下“启动”开关，这是比以前更安全的运行特性。 PLC 梯形图编程中使用的一类特殊的虚拟“线圈”值得一提，那就是“锁存”线圈。它们通常有两种形式：置位线圈和复位线圈。 与每次扫描程序时都会主动写入 PLC 内存中的常规“输出”线圈不同，“置位”和“重置”线圈仅在虚拟电源通电时才写入内存中的一位。否则，该位可以保留其最后的值。 只需两个输入触点和两个锁存线圈即可编写一个非常简单的电机启动/停止程序（两者具有相同的标签名称，写入内存中的相同位）： 请注意（再次！）使用常开（NO）按钮开关触点，没有辅助触点向 PLC 提供接触器的状态指示。这是一个非常小的程序，其严格目的是为了说明在梯形图 PLC 编程中使用“置位”和“复位”锁存线圈。 “置位”和“复位”线圈（称为“锁存”和“解锁”线圈）是 PLC 编程领域中所谓的保持指令的示例。“保持”指令在梯形图“电路”中实际上“断电”后仍保留其值。 标准输出线圈是非保持性的，这意味着它在断电时不会“锁定”。当我们探索PLC编程时，特别是在定时器领域，保持性和非保持性指令的概念将再次出现。 通常，我们会尽量避免在 PLC 梯形图程序中多个线圈具有相同的标签。每个线圈代表一条“写入”指令，具有相同名称的多个线圈代表对 PLC 存储器中同一位的多次“写入”操作。 这里，对于锁存线圈，不存在冲突，因为每个线圈仅在其各自的触点通电时才写入 OUT 接触器位。只要一次仅启动一个按钮开关，同名线圈之间就不会发生冲突。 这就提出了一个问题：如果同时按下两个按钮开关会发生什么？如果“置位”和“复位”线圈同时“通电”会发生什么？结果是，当程序的两个梯级从上到下扫描时，OUT 接触器位将首先“设置”（写入值 1），然后“重置”（写入值 0）。 。 PLC 在扫描梯形图程序时通常不会更新其离散 I/O 寄存器（此操作在每次程序扫描之前或之后发生），因此真正的离散输出通道状态将是最后一个写入操作告诉它的状态，在本例中为“重置”（0，或关闭）。 即使离散输出没有由于“置位”和“复位”线圈的写入操作冲突而“混乱”，在“置位”和“复位”梯级之间写入的程序的其他梯级也可能会发生“混乱”。 例如，考虑这样一种情况：在“设置”和“复位”梯级之后还有其他程序梯级出于某种目的读取 OUT 接触器位的状态。 这些其他梯级确实会变得“混乱”，因为它们会看到处于“设置”状态的 OUT 接触器位，而 PLC 的实际离散输出（以及“重置”梯级之后的任何梯级）会看到处于“设置”状态的 OUT 接触器位。 “重置”状态： 由于这个原因，具有相同存储器地址的多个（非保持性）输出线圈几乎总是编程错误，但如果没有预见到同时通电的影响，即使是设计成匹配对使用的保持线圈也可能会引起麻烦。 具有相同地址的多个触点没有任何问题，因为对内存中同一位的多次“读取”操作永远不会导致冲突。 IEC 61131-3 PLC 编程标准指定了转换感应触点以及更常见的“静态”触点。转换感应触点仅在一次程序扫描期间“启动”，即使其相应位保持活动状态。 IEC 标准中定义了两种类型的转换感应梯形图触点：一种用于正转换，另一种用于负转换。 以下示例显示了接线图、梯形图程序和时序图，演示了每种类型的转换感应触点在受到离散通道的真实（电气）输入信号激励时如何发挥作用： 当按下按钮开关并且离散输入通电时，第一个测试灯将在 PLC 程序的一次扫描中“亮起”闪烁，然后返回到关闭状态。 正极转换触点（内部带有字母“P”）仅在扫描期间激活线圈 OUT test1，它会看到 IN test 的状态从“假”转换为“真”，即使在此之后的多次扫描中输入仍保持通电状态过渡。 相反，当释放按钮开关并且离散输入断电时，第二个测试灯将在 PLC 程序的一次扫描中“亮起”闪烁，然后返回到关闭状态。 负转换触点（内部带有字母“N”）仅在扫描期间激活线圈 OUT test2，它会看到 IN test 的状态从“真”转换为“假”，即使输入在许多时间内保持断电状态。转换后扫描： 应该注意的是，单个 PLC 程序扫描的持续时间通常非常短：以毫秒为单位。如果这个程序在真正的 PLC 中实际测试，您可能看不到任何一个测试灯亮起，因为每个脉冲的寿命都很短。 过渡触点通常在“触发”事件之后需要执行一次指令的任何时候使用，而不是只要事件状态保持“真”就一遍又一遍地执行该指令。 触点和线圈仅代表梯形图 PLC 编程语言中最基本的指令。

梯形图 (LD) 编程 PLC编程最常用的语言是梯形图 (LD)，也称为继电器梯形逻辑 (RLL)。 这是一种图形语言，显示输入和输出之间的逻辑关系，就好像它们是硬连线机电继电器电路中的触点和线圈一样。 发明这种语言的明确目的是让熟悉基于继电器的逻辑和控制电路的电工感到“自然”的 PLC 编程。尽管梯形图编程有许多缺点，但它在工业自动化中仍然非常流行。 每个梯形图程序都被安排为类似于电气图，使其成为一种图形（而不是基于文本）的编程语言。 梯形图被认为是虚拟电路，其中虚拟“电源”流经虚拟“触点”（闭合时）以激励虚拟“继电器线圈”以执行逻辑功能。 梯形图 PLC 程序中看到的触点或线圈都不是真实的；相反，它们作用于 PLC 存储器中的位，这些位之间的逻辑相互关系以类似于电路的图表的形式表达。在个人电脑上编辑： 梯形图编程 以下计算机屏幕截图显示了典型的梯形图程序。 触点的出现就像在继电器逻辑图中一样——由水平空间分隔的短垂直线段。 常开触点在线段之间的空间内是空的，而常闭触点具有穿过该空间的对角线。 线圈有些不同，要么显示为圆圈，要么显示为一对括号。其他说明显示为矩形框。 每条水平线称为一个梯级，就像梯子上的每个水平台阶称为一个“梯级”一样。 正如此屏幕截图所示，梯形图程序编辑器的一个共同功能是能够用颜色突出显示虚拟“电路”中准备“传导”虚拟“电源”的虚拟“组件”。 在这个特定的编辑器中，用于指示“传导”的颜色是浅蓝色。 在此 PLC 程序中看到的另一种状态指示形式是 PLC 内存中某些变量的值，以红色文本显示。 例如，您可以在屏幕右上角看到线圈 T2 通电（充满浅蓝色），而线圈 T3 则未通电。 相应地，每个常开 T2 触点都显示为彩色，指示其“闭合”状态，而每个常闭 T2 触点则为无色。 相比之下，每个常开 T3 触点均未着色（因为线圈 T3 未通电），而每个常闭 T3 触点则显示为彩色以指示其导电状态。 同样，定时器T2和T3的当前计数值分别示出为193和0。数学指令框的输出值恰好是2400，也以红色文本显示。 当然，梯形图元件的颜色突出显示仅在运行程序编辑软件的计算机连接到 PLC 并且 PLC 处于“运行”模式（并且启用了编辑软件的“显示状态”功能）时有效。 ）。 否则，梯形图只不过是白底黑字。 状态突出显示不仅在调试PLC 程序时非常有用，而且当技术人员分析 PLC 程序以检查连接到 PLC 的实际输入和输出设备的状态时，它还具有宝贵的诊断目的。 当通过计算机网络远程查看程序状态时尤其如此，使维护人员甚至无需靠近 PLC 即可调查系统问题！