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PLC 内存映射和 I/O 寻址
leizuofa posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
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。 -
LED 控制 PLC 编程实例
caixiaofeng posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
利用梯形逻辑图学习 LED 控制的 PLC 编程实例，并了解程序说明。 此 PLC 示例适用于有兴趣学习和练习 PLC 练习的工程专业学生。 实时工业 PLC 程序将提供更多的安全功能。 PLC 编程 LED 控制 为以下应用设计 PLC 梯形逻辑。 我们使用三个拨动开关来控制三个 LED 如果拨动开关 1 和拨动开关 2 均打开，则 LED 1 和 LED 2 将亮起。 如果拨动开关 2 和拨动开关 3 为 ON，则 LED 2 将熄灭，LED 3 将点亮。 数字输入 下面列出了所需的输入。 拨动开关1：I0.0 拨动开关2：I0.1 拨动开关2：I0.1 在接下来的讨论中，我们将这些切换开关称为简单的“开关”，但请记住这些是拨动型开关。 数字输入 下面列出了所需的输出。 LED 1：Q0.0 LED 2：Q0.1 LED 3：Q0.2 LED 控制梯形图 PLC程序说明 对于此应用，我们使用 EcoStruxure Machine Expert Basic v1.2 软件进行编程。 在上面的程序中，我们对开关 1 (I0.0)、开关 2(I0.1) 和开关 3 (I0.2) 使用常开触点。 我们还对开关 3 (I0.2) 使用了常闭触点。 Rung0 中的开关 1 和开关 2 对于 LED 1 和 LED 2 串联连接，从而实现 AND 逻辑门。 对于开关 1 和开关 2，开关 3 作为常闭触点连接到 LED 3。 对于 LED 3，Rung1 中的开关 2 和开关 3 串联连接，从而实现 AND 逻辑门。 要使 LED 1 亮起，开关 1 和开关 2 应亮起。 当开关1和开关2打开且开关3关闭时，LED 2将亮起。 当开关2和开关3打开时，LED 3将亮起。 打开开关 3 将关闭 LED 2。 当开关1和开关2打开时 在 Rung0 中，打开时信号通过开关 1 和开关 2。 结果，LED 1 和 LED 3 将点亮。 开关 3 用作开关 3 的常闭触点，当处于错误状态时，它将允许信号打开 LED 2。 当开关2和开关3打开时 通过梯级 1 中的开关 2 和开关 3 的信号将点亮 LED 3。 在 Rung0 中，开关3 被视为常闭触点，当处于真状态时，将不允许信号通过。 结果，LED 2 将关闭。 开关 3 连接到 LED 1，因此它将保持打开状态。 -
使用恒温器进行温度控制的 PLC 程序
caixiaofeng posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
PLC 温度控制：容器中有三个加热器，用于控制容器的温度。 PLC 温控编程 我们使用三个恒温器来测量每个加热器的温度。 还有另一个恒温器，用于在发生故障或紧急情况时安全关闭或避免温度过高。 所有这些加热器都有不同的设定点或不同的温度范围，可以相应地打开加热器（下表显示了温度范围）。 温度控制系统由四个恒温器组成。 该系统运行三个加热装置。 恒温器（TS1/TS2/TS3/TS4 设置为 55°C、60°C、65°C 和 70°C。 温度低于55°C时，三个加热器（H1、H2、H3）应处于ON状态 在 55°C – 60°C 之间，两个加热器（H2、H3）应处于开启状态。 在 60°C – 65°C 之间，一台加热器 (H3) 将处于开启状态。 高于 70°C 所有加热器均处于关闭状态，有一个安全关闭装置（继电器 CR1），以防任何加热器误操作。 主开关用于打开和关闭系统。 PLC 解决方案 有四个恒温器； 假设未达到设定点时它们处于 NC 状态。 设置一个控制继电器 (CR1) 作为安全关闭功能。 主开关：启动开关为常开型，停止开关为常闭型。 下表显示了温度范围，其中恒温器（TS1、TS2、TS3、TS4）状态将根据温度值指示。 还有加热器（H1、H2、H3）状态，其中这些加热器将根据温度值打开或关闭。 PLC 梯形图逻辑 梯形图逻辑运算 第一梯级： 它有启动按钮（默认常开触点）和停止按钮（默认常闭触点）。 继电器 CR1 用于根据恒温器状态控制加热器。 恒温器 TS4 连接在停止和继电器之间，如果 TS4 激活（意味着 TS4 触点从 NC 变为 NO），则所有加热器将关闭。 继电器 CR1 的常开触点用于跨接“启动”按钮，以锁定或保持“启动”命令。 第二梯级： 继电器 CR1 的常开触点用于控制加热器（H1、H2、H3）和恒温器（TS1、TS2、TS3）的状态。 发出 START 命令后，该常开触点变为常闭触点。 如果温度低于 55 摄氏度，TS1、TS2 和 TS3 将处于关闭状态，因此所有加热器将打开。 如果温度在 55 至 60 摄氏度之间，则 TS1 将打开，因此加热器 H1 将关闭。 那么，如果温度在 60 到 65 摄氏度之间，则 TS2 也会打开，因此加热器 H2 将关闭 如果温度在 65 至 70 摄氏度之间，则 TS3 也会打开，因此加热器 H3 将关闭 有一个安全关闭装置，用于避免恒温器发生任何故障或避免温度过高。 如果温度达到 70 摄氏度以上，则 TS4 将激活继电器并使继电器断电，从而关闭所有加热器。 注意：此处加热器 H1、H2、H3 是我们通电的继电器或接触器。 因此，这些继电器的常开触点连接到电加热器馈电电路 (MCC)。这些电馈电电路将根据这些信号进行控制，相应地加热器将打开或关闭。 -
使用 PLC 梯形图编程控制系列储罐液位
caixiaofeng posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
我们需要控制串联的储罐的液位。 使用 PLC 梯形图编程实施系列储罐液位控制程序。 系列储罐液位控制 两个罐体串联连接。 我们需要控制两个串联的坦克。 为此应用实施 PLC 程序。 问题图 问题方案 在化工企业中，有许多用于加工的材料，也储存在储罐中用于不同的加工。 这里我们考虑两个储罐，1. 储罐和 2. 给料罐。 储罐的容量比给料罐大。 储罐用于物料储存，加料罐用于其他工序的物料供应。 两个液位开关用于液位检测，一个进料阀用于控制进料。 考虑一个手动出口阀，它可以根据操作员的要求进行操作。 对于这个应用程序，我们可以使用 PLC，我们将为这个应用程序编写 PLC 程序。 输入和输出列表 数字输入 循环启动：- I0.0 循环停止：- I0.1 低位储罐 (LL1) :- I0.3 低位给料罐 (LL2) :- I0.4 高位储罐 (LH1) :- I0.5 高位给料罐 (LH2) :- I0.6 数字输出 入口阀：- Q0.0 M内存 循环ON位：- M0.0 入口阀关闭条件：- M0.1 系列罐液位控制 PLC 梯形图 计划说明 对于此应用，我们使用 S7-300 PLC 和 TIA Portal 软件进行编程。 我们也可以使用其他 PLC 来实现这个逻辑。 网络1： 网络1用于锁存电路。 每当按下 START 按钮 (I0.0) 时，Cycle ON (M0.0) 位就会打开。 按 STOP PB (I0.1) 可停止循环。 网络2： 如果检测到储罐低液位（I0.3）或给料罐低液位（I0.4），进水阀（Q0.0）将打开。（不应出现入口阀关闭的情况）。 网络3： 检测到两个储罐的高液位 (I0.5 和 I0.6)，入口阀关闭条件将被激活，并将关闭入口阀 (Q0.0)。 这里的出口阀为手动阀，可由操作人员根据需要进行操作。 注意：- 以上应用可能与实际应用有所不同。 该示例仅用于解释目的。 我们也可以在其他 PLC 中实现这个逻辑。 结果 -
如何使用梯形图逻辑通过 PLC 控制变频器
caixiaofeng posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
这是关于 PLC 梯形逻辑的完整教程，用于控制变频驱动器 (VFD)，以通过现场本地面板或 SCADA 图形进行速度选择来控制电机速度。 执行步骤： 准备控制和电源图纸 变频器调试及参数编程 准备 PLC 程序 准备 SCADA 设计 如何用 PLC 控制变频器？ 控制和电源图 变频器调试及参数编程 为了使 VFD 正常工作，需要进行调试。 快速调试时，应在 VFD 中输入电机铭牌详细信息、输入电压、电机类型、频率等必要参数。 快速调试成功后，现在就可以进行高级调试了。 需要进行此调试以提供所有数字和模拟输入和输出的详细信息，例如 有关启动命令和速度选择命令的数字输入的信息 有关数字输出的信息，如驱动器运行状态和驱动器故障等。 有关模拟输入（例如速度输入 1 和速度输入 2）的信息 有关模拟输出的信息，如电机电流和频率 PLC 程序 网络1： 在这个网络1中，我们正在检查 VFD 是否准备好启动。 当所有条件均正常且安全和电源反馈处于活动状态时，将发出此信号。 网络2： 在网络 2 中，当按下启动按钮时，如果存在 Ready_to_Start 且无错误，则 VFD Drive_DO 位将被设置。 网络3： 这是停止逻辑，当按下停止按钮时，它将重置 Drive_DO 位。 网络4： 在该网络 4 中，一旦 Drive_DO 位设置，此逻辑就需要安全，并且如果任何情况下 VFD 由于任何故障而无法运行，则在预定义的等待时间之后，这里我们将其视为 Run_FB_Time，它将重置 Drive_DO 位并 产生错误。 在现场解决错误后，您可以从 SCADA 确认此错误。 网络5： 在该网络 5 中，如果 VFD 消耗更多电流并给出过载错误，则它将重置 Drive_DO 位并生成错误。 在现场解决错误后，您可以从 SCADA 确认此错误。 网络6： 这是速度选择数字输出，如果您选择速度输入作为本地，则不会激活速度选择位，导致 Speed_DO 不存在；如果您选择速度输入作为远程，则它将激活速度选择位，导致 Speed_DO 存在。 监控与数据采集设计 正常状态 这是电机的正常状态。 没有错误，Ready 位也处于正常状态。 速度选择也处于本地模式。 运行状态 此状态表明就绪位为高且电机正在运行且没有任何错误。 错误状态 有一个错误位很高，电机也显示错误状况。 笔记 ： 在某些行业中，黄色也用于指示错误情况。 红色用于指示电机停止状态。 -
人工鱼塘水位监测系统 PLC 程序
caixiaofeng posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
人工鱼塘水位监测系统的 PLC 程序用梯形逻辑概念为初学者解释。 水位监测系统 问题描述 实现人工鱼塘水位监测系统的 PLC 程序。 当水位低于正常水位时对人工鱼池进行喂水或排水，当水位高于或低于正常水位时启动警报。 问题图 问题方案 这个问题可以通过使用简单的自动化来解决。 在这里，我们考虑了一个人工鱼池、四个液位传感器和三个用于系统监控的泵。 在这里我们将编写控制整个系统的程序。 系统将保持正常水位，并且不允许水位上升或下降以维持正常水位。 如果水位从正常水平下降，则系统将向鱼塘供水，如果水位从正常水平上升，则系统将从鱼塘排水。 输入/输出列表 输入列表 液位传感器，L0：I0.0（当水位高于报警水位时，L0=1）。 液位传感器，L1：I0.1（当水位高于正常水位时L1=1） 水位传感器，L2：I0.2（当水位高于正常水位时，L2=1） 液位传感器，L3：I0.3（当水位高于报警水位时，L3=1） 输出列表 进料泵：- Q0.0 排水泵 1 :- Q0.1 排水泵 2 :- Q0.2 报警灯：- Q0.3 用于人工鱼塘水位监测的PLC梯形逻辑 逻辑解释 本题我们将考虑使用S7-300 PLC和TIA Portal软件进行编程。 网络1： 在此网络中，我们编写了排水泵 1 (Q0.1) 的逻辑。 当水位高于最高报警水位（L3=I0.3）时，排水泵1（Q0.1）将打开。 网络2： 如果水位低于报警水位，则应启动给水泵（Q0.0）。 所以这里我们采用了L1（I0.1）的常闭触点，当水位低于正常水位时，喂水泵（Q0.0）将打开并向鱼池中注水。 网络3： 如果水位高于正常水位，则排水泵 2 (Q0.2) 将打开。 此时水位高于正常水位，而非报警水位，因此只有排水泵2（Q0.1）工作。 网络4： 这里我们在“或”门中使用了两个条件，因此任一电平低于正常电平 (L1 = I0.1) 或高于正常电平 (L1 = I0.1)，则闪烁电路将被激活，警报灯 (Q0.3) 将亮起。 在。 网络5： 定时器2用于闪光电路。 网络6： 这里我们在“或”门中使用了两个条件，因此无论液位低于正常液位（L1=01）还是高于正常液位，警报灯（Q0.3）都会以 5 秒的间隔自动闪烁。 液位高于报警液位（L0=1、L1=1、L2=1、L3=1）或低于报警液位（L0=0、L1=0、L2=0、L3=0）则报警灯自动闪烁 5秒间隔。 水位高于报警水位（L0=0、L1=0、L2=0、L3=0），则排水泵 1 和 2 将启动，如果水位高于正常水平，则仅排水泵 2 将启动。 注意：- 以上示例仅用于说明目的，并未考虑所有参数或联锁。 对于这个简单的逻辑，没有必要使用 S7-300 PLC，我们已经使用该 PLC 来进行讨论。 结果 -
使用 PLC 梯形逻辑进行交通灯控制
xiangjinjiao posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
我们在城市中最常遇到三路交通拥堵。该 PLC 程序提供了使用可编程逻辑控制来控制严重交通拥堵的解决方案。 使用 PLC 进行交通灯控制 问题方案 编写交通灯控制程序的方法有很多种，例如：序列发生器输出方法，但在这种正常输入、输出和计时器中使用。 定时器用于为输出打开和关闭提供时间延迟。 最后使用复位线圈来连续运行程序。 比较器块用于减少所用定时器的数量。 程序在 AB RSLogix 500 软件中完成。 交通控制系统的输入和输出列表 三路交通控制系统 PLC 程序 下面的表格列给出了打开输出的步骤或顺序。 三路交通控制系统的 PLC 逻辑描述 梯级000： 这是一个锁存梯级，用于通过主启动和停止 PB 操作系统。 梯级001 和 梯级0002 ： 启动计时器打开第一个输出西绿色，因此东和西应该为红色。 并行梯级中的比较器用于在 15 秒后关闭东红。定时器 T4：并联触点中的 2 个定时位用于在第 5步 和第 6步中再次打开东红灯 。（请参阅上面的表格列以进行说明） 梯级 0003： 使用 T4:0 和 T4:1 的定时器定时位和比较器块将北红打开至第 3步。 梯级 0004： 使用比较器模块将东黄灯打开 5 秒。（第二步） 梯级 0005-0006-0007-0008-0009-0010 : 按照相同的步骤打开更多输出。（操作顺序请参见表格列） 梯级 0011： 使用 T4:2 的完成位将复位线圈打开，以从头开始重新启动循环 程序连续运行，直到按下 STOP PB 结论： 上述使用 PLC 的 3 种交通灯控制方式仅作为示例。它可能与实时有所不同。我们可以使用这个示例程序来了解AB PLC中定时器和比较器块功能的工作。 -
使用 PLC 控制多泵
xiangjinjiao posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
使用可编程逻辑控制器编写 PLC 程序来控制多台泵。我们有两个输入泵用于填充水箱。确保泵在其使用寿命内运行相同的时间。 使用 PLC 控制多泵 程序逻辑： 根据下面给出的逻辑开发梯形图逻辑程序， 启动/停止按钮用于控制两个输入泵电机 P1 和 P2。 启动/停止按钮站用于控制泵 P1。 当水箱已满时，排水泵电机 P3 自动启动并运行，直到低液位传感器启动。 泵 P1 向水箱注水 3 次后，控制自动切换至泵 P2。 启动/停止按钮的操作现在控制泵 P2。 通过泵 P2 对水箱进行 3 次填充后，重复该顺序。 PLC程序： 程序说明： 梯级 0000： 启动/停止 PB 由存储器 B3:0/0 锁存。 梯级 0001： B3:0/0 使能打开 B3:0/1，即当低电平传感器（I:0/3）打开且高电平传感器（I: 0/2) 处于关闭状态。B3:0/1 被低水位传感器锁定，因为一旦水开始上升，泵 p1 就不会关闭。 梯级 0002： 用于通过计数器 (C5:0) 打开泵 P1 (O: 0/0) 的内存触点。 由于我们要将泵操作从 P1 切换到 P2，因此使用两个计数器在 P1 和 P2 之间切换。 计数器 C5:1 用于打开泵 P2(O:0/2)。 梯级 0003 和 0004： B3:0/0 使能打开 B3:0/2，即当高电平传感器（I:0/2）打开且低电平传感器（I: 0/3) 处于关闭状态。B3:0/2 由高液位传感器锁定，因为一旦水开始减少，泵 p3 不应关闭。 梯级 0005： 当泵 3 (O:0/1) 运行时，低液位传感器打开将使泵 p3 关闭，泵 P1(O:0/0) 打开。 梯级 0006： 一旦第二个计数器(C5:1) 完成位转为 ON，两个计数器都会复位。 结论： 我们可以通过这个例子来理解 AB PLC 中的编程逻辑。 -
当您设计 PLC 逻辑时，您必须注意为标签提供的名称。它应该很容易被任何程序员理解和解释。它既不应该太长也不应该太短。 命名约定很重要，因为不正确的标记可能会导致程序员出现故障排除问题。另外，给出冗长的名称会消耗 PLC 的内存。因此，每个程序员在编写 PLC 程序之前都必须遵循正确的命名约定。在这篇文章中，我们将了解 PLC 标签命名约定的概念。 PLC 命名约定 首先，让我们了解一下标签命名约定在 PLC 编程中如何发挥重要作用。您有一个电机，其运行命令和运行反馈作为 PLC IO。 电机位于鼓风机室内，用作空气压缩机。P&ID 中的电机标签名称为 M-101。现在，对于 PLC 程序员来说，识别标签位置非常重要。因此，PLC 程序员通常有两种心态。 第一个将尝试在标签名称中提供尽可能多的信息；因此他可以将电机运行命令命名为 M101_压缩机_运行_命令。第二个将尝试将名称命名为 Q_M101_Comp。 第二种心态看起来非常清晰，因为他给出了简短的名称并保持尽可能短的长度。这就是为什么命名 PLC 标签很重要的原因，因为它可以使程序员在紧急故障排除的情况下不必读取如此冗长的标签。（需要注意的是，PLC 变量命名不接受除下划线（_）之外的任何特殊字符）。 PLC 标签名称应包含可帮助程序员理解其含义的信息。这通常意味着以下信息 – 数据类型（例如布尔值、整数）、 数据流（例如输入、输出）， 范围（例如本地、全球）， 仪器或设备类型（例如电机、阀门、传感器）， 过程参数（例如压力、流量、温度）和 设备的位置。 标签名称样式 根据 IEC 标准，有多种样式，必须遵循这些样式才能正确命名。 让我们看一下一些最常用的： 骆驼风格， 帕斯卡风格， 蛇的风格， 带有数据类型样式的前缀 骆驼风格 在这种风格中，中间没有下划线。整个单词有一个全名，但其中的每个单词都以大写字母开头。例如，以上面讨论的例子为例。 M101_压缩机_运行_命令将被写为m101压缩机运行命令。您可以通过大写字母来识别每个单词。 第一个字母必须是小写字母。如果字很小，这种样式看起来不错。它可以防止使用下划线，从而减少内存消耗。 帕斯卡风格 类似骆驼风格；唯一的区别是第一个字母必须是大写字母。 例如，我们的标签将写为 M101CompressorRunCommand。 蛇型 我们之前讨论的例子是蛇风格。在这里，每个单词将用下划线分隔。 带有数据类型样式的前缀 这里，标签将以标签名称的数据类型为前缀。在我们的例子中，标签类型是布尔值。根据 IEC 标准，布尔标签通常带有前缀“x”。 因此，我们的样式将写为 xM101CompressorRunCommand。这有助于程序员识别该特定标签使用什么类型的数据。 PLC 编程中标签命名的技巧 第一个也是最重要的规则是标签的长度应该短，但不能短到没人能理解。如所讨论的，长度应该以适当的长度包含适当的信息。应严格避免使用过长的名称。 遵循所讨论的一般标签命名样式。这些符合 IEC 标准，使逻辑看起来整洁干净。 要减少标签创建过程中的错误，请使用 Excel 文件。Excel 极大地减少了工作量，因为重复和复制变得非常容易。Excel 文件中几乎不会产生错误。 并不总是需要使用单词的全名。 例如，阀门可写为 vlv，温度可写为 temp。 避免将标签完全大写。 看起来很麻烦，不适合阅读。
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如何将电气图转换成 PLC 程序？
xiangjinjiao posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
PLC 编程借鉴了电气图纸的历史和参考。随着时间的推移，对涉及自动化的电气系统进行故障排除变得越来越困难，需要一些控制器来执行逻辑并执行所需的操作。这催生了 PLC 系统。 大家知道，PLC 编程有很多种语言，最早的一种是梯形图语言。应该知道，电气图也有助于将其转换为梯形逻辑。在这篇文章中，我们将了解如何将电气图转换为 PLC 程序。 了解电气图 首先，您需要了解电气图。请参阅下图。每个电路都有两端——正极和负极。电流从正极开始流经负极。 电气元件和设备介于两者之间。如果您参考下图，有四个组件：启动按钮、停止按钮、灯的辅助触点和灯。 电源从正极开始，连接到启动按钮的输入端（常开触点）。启动按钮的输出连接到停止按钮的输入（常闭触点）。停止按钮的输出连接到灯的输入。 灯的输出连接到负端电源。与启动按钮并行，另一根电线从按钮的输入端延伸到灯的辅助触点。该触点的输出连接回按钮的输出。 当提供电源并且按下启动按钮时，灯将在获得电流路径时点亮。现在，如果释放按钮，则灯将关闭，因为它没有获取路径。 因此，为了锁定它，我们将灯触点并联放置，这将保持电源路径。当按下停止按钮时，供电路径被切断并且灯熄灭。 将接线图转换为PLC程序 现在，一旦您理解了接线图，就开始以与PLC 编程相同的方式解释它。请参阅下图。 梯形逻辑有两个电源端——左和右。左相当于正电源端，右相当于负电源端。 您将需要四个 PLC 编程组件 - 启动按钮 -> 常开触点、停止按钮 -> 常闭触点、灯 -> 输出线圈和灯常开触点。 首先，将启动按钮置于常开触点。与它平行，将灯置于常开触点。此后，放置停止按钮常闭触点。最后，将灯置于常开状态。 工作原理与接线图所讨论的相同。您看到相同的电气图被解释并转换为梯形图逻辑。 需要遵循的一般提示是： 1、了解从输入电源到输出电源的接线图。在两者之间，查看哪些组件放置在何处以及它们是如何接线的。 2、接线时，区分输入部分和输出部分，并用不同的颜色进行标记。 3、按照图表开始编程，并按照与接线相同的方式放置组件。 4、运行该程序并查看它是如何工作的。 -
PLC 模拟量输入转换公式
xiangjinjiao posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
对于任何 PLC 上的任何单位转换，您可以使用四个函数数学来表示 PLC 模拟输入转换公式，该公式假定整数数学，如下所示： PLC换算公式 公式： EU = ((EUSpan x (DATA – DataOffset))/DataSpan) + EUOffset 过程价值 = EU / 因子 DataOffset = 4 mA 时输入寄存器中的数据（或任何范围的零模拟信号 - 例如 0-10 VDC 变送器上的 0 VDC） DataSPan = 20 mA 时的数据 – 4 mA 时的数据 FACTOR = 获得正确分辨率和准确度所需的任意因子（10 的倍数） EU = 工程单位 x 系数 EUOffset = 工程单位 @ 4 mA x 系数 EUSpan =（20 mA 时的工程单位 – 4 mA 时的工程单位）x 系数 DATA = 输入寄存器中实际读取的数据 例如， 范围 0 至 60 psig 的压力变送器连接到 PLC 模拟输入卡。 PLC 模拟输入卡原始计数从 6240（4mA）和 31208（20mA）开始。 PLC读取18975原始计数并计算等效压力变送器读数。 注意：PLC 原始计数可能因系统而异。 4-20 mA 为 0-60 psig，分辨率为 0.1 psig： 系数 = 10 数据 @ 4 mA = 6240 20 mA 时的数据 = 31208 数据偏移 = 6240 数据跨度 = 31208 – 6240 = 24968 EU 偏移 = 0 x 10 = 0 EUSpan = (60 – 0) x 10 = 600 数据 = 18975 EU = ((EUSpan x (DATA – DataOffset))/DataSpan) + EUOffset 欧盟 = ((600 x (18975 – 6240)) / 24968) + 0 = 306 过程价值 = EU / 因子 过程值 = 306 / 10 = 30.6 psig -
使用 PLC 的双手控制逻辑
xiangjinjiao posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
本文介绍的是冲压行业中使用的双手控制的编程。 该计划的目的是为了防止致命事故的安全。下图展示了压力机的外观以及我们为何关心安全。正如您所看到的，有用于控制压力机的按钮。当我们按下按钮时，中心板被推到工件的表面上。 必须同时按下两个按钮才能操作压力机，如下图所示。 当操作者用一只手按下按钮并用另一只手将板推向表面时，他可能会受伤。如果操作员试图匆忙操纵物品，推板的强大力量很容易挤伤手。 下面我解释了在西门子 TIA Portal 的帮助下用于防止此类事件的程序。 下图中显示了具有两个输入和一个输出的压力机。输入连接到 plc 数字输入 (DI) 模块，单输出连接到数字输出 (DO) 模块。 以下是该程序使用的输入和输出的列表。 输入： 按钮 (PB_1)：I0.0 按钮 (PB_2)：I0.2 输出： 压力机产量：Q0.0 双手控制逻辑 逻辑描述 网络1： 这里两个按钮PB_1 和 PB_2 串联。当两个按钮同时按下时，信号将通过定时器 T0 的常闭触点并激励输出。 网络2： 现在，如果按下 PB_1 或 PB_2 中的任何一个按钮，则定时器 T0接通延迟定时器(S_ODT) 就会通电，在我们的例子中是 5 秒后。 这里，压力机输出的 NC 触点也用在按钮之后，因为如果输出为 ON，则不允许定时器通电。 因此，只有同时按下两个按钮时，机器的输出才会通电。 -
用于缺陷零件分类的高级 PLC 编程
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先进的 PLC 编程可对缺陷零件进行分类，区分好零件和坏零件，然后通过传送带进行运输。 用于缺陷零件分类的高级 PLC 编程 下面的模拟显示了使用PLC 梯形逻辑来识别好产品和坏产品并根据质量对产品进行分类。 传送带用于移动产品。当产品被传送到传送带上时以及在钻孔操作期间，传送带被启动和停止。 钻孔机用于按设计对产品进行钻孔。有时钻孔操作可能会损坏产品。 传感器检测产品的质量，并使用推料器将不良产品推入另一个存储仓。 PLC 输入和输出 下表列出了 PLC 系统所需的输入和输出。 类型 设备编号 设备名称 操作 输入 X0 钻孔 钻孔时打开。 输入 X1 零件底钻 Y0 为 ON 时提供一个部件：一个大金属立方体。 输入 X2 正确钻孔 当零件正确钻孔时打开。钻孔开始时，之前的结果将被清除。 输入 X3 钻错了 当在左端检测到部件时 ON。 输入 X4 传感器 当在右端检测到部件时 ON。 输入 X5 传感器 当在推料器前面检测到零件时打开。 输入 X10 传感器 当零件未正确钻孔时打开。钻孔开始时，之前的结果将被清除。 输出 Y0 供给指令 当 Y1 为 ON 时，传送带向前移动。 输出 Y1 输送机前进 当 Y3 为 ON 时，传送带向前移动。 输出 Y2 开始钻孔 Y2 为 ON 时开始钻孔（不可中途停止的加工循环）。 输出 Y3 输送机前进 Y5 ON 时伸出，Y5 OFF 时缩回。推杆不能在行程中途停止。 输出 Y5 推杆 Y5 ON 时伸出，Y5 OFF 时缩回。推杆不能在行程中途停止。 计划说明 该项目旨在使用传感器区分好零件和有缺陷的零件，并相应地对它们进行分类。该项目包括总体控制和演练控制两个关键领域。 整体控制 控制面板上有一个名为 PB1 (X20) 的按钮。当您按下 PB1 时，它会触发料斗的供应命令 (Y0)，使其供应零件。释放 PB1 将停用供给命令，从而停止料斗。控制面板 上有一个开关 SW1 (X24) 。当您打开 SW1 时，传送带开始向前移动。关闭 SW1 会停止传送带。 钻孔控制 现在我们来讨论一下钻头的控制： 当钻头内的钻头传感器 (X1) 下方的部件被激活时，输送机停止。 当启动钻孔命令 (Y2) 激活时，钻孔过程开始。当钻孔传感器 (X0) 激活时，它会停止。 在完成一个完整的钻孔操作周期后，如果激活开始钻孔 (Y2)，则会触发正确钻孔 (X2) 或钻孔错误 (X3) 传感器。 请注意，钻机在操作过程中不能停止。在此 PLC 模拟中，每三个零件中就有一个被视为有缺陷（具有多个孔的零件也属于有缺陷的类别）。 当推料器中的检测零件传感器 (X10) 识别出有缺陷的零件时，传送带停止，推料器将零件移动到“有缺陷”的托盘上。 请记住，当推动器的驱动命令打开时，它会完全伸出。当命令关闭时，推杆完全缩回。 通过检查的零件继续沿着传送带到达位于右端的“OK”托盘。 PLC 编程 -
用于计数传送带上移动物体的 PLC 程序
leikang posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
这是一个 PLC 程序，用于实现对移动传送带上的物体进行计数的程序。 计数传送带上的移动物体 物体在传送带上移动。我们需要计算输送机末尾收集的对象的总数，并将其显示在本地控制面板上。 为此应用编写一个 PLC 程序。 问题图 问题方案 这里我们使用 PLC 梯形图程序来实现这个逻辑。 大多数接近传感器用于检测物体。在这里，我们安装接近传感器来检测传送带上移动的零件或物体。 电感传感器主要用于检测金属物体。对于其他类型的对象，我们使用电容接近传感器来检测传送带上移动的对象。我们将该传感器连接到 PLC，并通过使用计数器逻辑，我们将计算物体的数量并在本地控制面板显示屏上显示总数。 这里我们使用 UP 计数器来对传送带末端收集的物体进行计数。 注意： -在这里，我们考虑了计数对象的简单应用。我们考虑使用接近传感器来检测物体。接近传感器将感测物体，PLC UP计数器将对收集到的物体进行计数。 输入和输出列表 数字输入 开始：- I0.0 停止：-I0.1 接近度：- I0.2（物体检测） 计数器复位 PB：- I0.3 数字输出 循环开启：- Q0.0 内存 计数器重置：-M0.1 收集的物品总数：- MW10 用于对传送带上的物体进行计数的 PLC 梯形逻辑 梯形图逻辑解释 对于该应用，我们使用 S7-300 PLC 和 TIA Portal 软件进行编程。我们也可以使用其他PLC来实现这个逻辑。 网络1： 在第一个网络中，我们使用锁存电路来实现周期 ON。在这里，我们使用 Start PB（I0.0）开始周期并停止 PB（I0.1）停止周期。 网络2： PLC 计数器指令用于计算对象的数量。接近传感器安装在输送机附近。 当物体接近接近传感器（I0.2）时，它会检测到物体，并且传感器的输出变为通电或变为ON状态。 当接近传感器附近没有物体时，传感器的输出将断电或变为关闭状态。 PLC 计数器以增量方式计数。总计数对象编号将存储在存储单词或寄存器（MW10）中。 注意： -上面的应用程序可能与实际应用不同。该示例仅用于解释目的。我们也可以在其他 PLC 中实现此逻辑。这是 UP计数器的简单概念。通过使用此概念，我们可以计算在输送机或任何其他计数应用程序上移动的对象。此逻辑只是部分或仅针对特定应用程序的逻辑。 示例中考虑的所有参数仅供说明之用，实际应用中参数可能有所不同。 结果 -
如何排除西门子 PLC 程序故障？
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本文介绍的是 PLC 编程故障排除方法。在使用数千个输入和输出的工业 PLC 中，我们知道 PLC 程序有多长，具体取决于应用程序或工厂使用情况。 西门子 PLC 程序故障排除 有时，人们可能会在不知不觉中改变逻辑参数，从而导致故障。由于设计的复杂性，甚至在逻辑设计阶段也会产生一些错误。西门子 plc 软件有不同的方便工具可用于排除程序中产生的故障。 故障可能包括寻址重叠、多个相同的输出实例、内存位地址重叠、单个程序多次重复工作等。 为了找出此类问题，西门子软件中有四种类型的窗口可以帮助我们解决问题。 他们是： 交叉参考 调用结构 作业清单 依赖结构 让我们讨论如何在我们的程序中使用它们进行故障排除以及在软件中的何处找到它们。 交叉参考 交叉引用用于查找逻辑中使用的所有数字和模拟输入和输出。它将帮助我们了解程序中 I/O 的使用次数，并直接将用户带到逻辑页面中 I/O 的具体位置。 这是其中一个程序的示例，您可以在其中看到交叉引用表的外观。它包含所有信息，如寻址、程序语言、使用的输入和输出等。 调用结构 当您想知道编程中使用哪个块时，请使用调用结构。 这是交叉引用功能的反转，我们可以知道 OB（组织块）中使用了多少次 SFC、FB 块，这里我们可以知道 SFC 和 FB 中使用了多少次 OB。 作业清单 当要了解我们的应用程序中使用了多少输入、输出、计时器和计数器以及其中仍然剩余多少时，分配列表是一个非常有用的功能，以便我们可以在将来的逻辑中使用它们。 依赖结构 依赖结构用于显示编程中每个块的使用位置。 但在第 7 步中，它不会直接带您到位置，但在 TIA PORTAL 中，它会带您到编写程序的位置。 笔记： 要在步骤 7中打开这些窗口，请使用绘图中所示的信息。单击“显示”后，您将看到一些选项。 在 TIA PORTAL 中，按照图中所示的步骤进行操作。 -
如何将 PLC 与 SQL 数据库结合使用？
leikang posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
在当今的工业自动化世界中，数据是非常重要的组成部分。从来源获取即时数据并将其用于不同目的与运行系统一样重要。 通常每个人都知道如何将 SCADA 与各种数据库系统集成，例如 SQL 服务器。然而，许多人忽视了PLC 在与数据库集成方面的强大功能。它们也可以用于此目的。 带有 SQL 数据库的 PLC 如果我们使用 PLC，程序员可以在 SCADA 故障等紧急情况下与它们一起工作，并通过适当的编码来完成工作。在这篇文章中，我们将了解如何将 PLC 与 SQL 数据库结合使用。 对于那些不熟悉 SQL Server 的人来说，它是一种数据库管理工具，它以实时格式顺序存储大量数据，并且通过某些外部源（例如 PLC）在其中写入查询以检索数据。 为了在其中存储数据，逻辑被写入 PLC 中，该逻辑在执行时将数据存储在 SQL 中。这是一个简单的概念，本文将对其优点进行更简要的进一步解释。 调度程序 PLC 假设您有一个非常大规模的系统，操作员每天必须提供数百个时间表来操作特定功能。无需在 PLC 中使用大量编码和变量来存储在 SCADA 中输入的数据并在时间到达后对其进行操作，只需在每次创建新配方时通过 PLC 将所有变量数据馈送到 SQL 服务器即可。 SQL 将存储输入值的实时日期和时间，并为操作员提供根据过滤的日期和时间进行选择的选项。例如，对于输入的各种类型的计划， SQL 有从 10 月 1日到 10 月 5 日的五个条目。这样做的好处是操作员可以选择所需的任何一项然后运行系统。 如果 SQL 不存在，他将只需要运行 10 月 1日或任何其他日期中的一个选项。否则，他将不得不利用 SCADA 或 PLC 的内存，这浪费了数据和编码。通过 SQL Server，同样的事情变得更容易。 另一个优点是 SCADA 代码大小减小，并且可以用于其他目的。调度在许多应用中都有使用，使用 PLC 和 SQL 可以使系统更加高效。 测序 考虑有 10 个序列的植物。每个序列都有一个条形码阅读器，用于启动对所需产品的操作。如果在 SCADA 中读取条码，则将相应的数据馈送到 PLC，简而言之，SCADA 是发起 PLC 与数据之间通信的中间干预；然后直接用SQL连接PLC即可。 SQL 将直接与 PLC 通信，以确定用于启动或停止序列的条形码和其他数据。来自工厂序列的大量数据有助于减少 SCADA 中的编码并使系统更快地运行。因为 PLC 是写有顺序运算的编码的，为什么不直接用 SQL 连接起来使用系统呢？ 同步多个 PLC 在许多应用中，一个位置的一个 PLC 需要来自另一个 PLC 位置的数据来完成工作。在这种情况下，传统上 SCADA 也用于集成所有 PLC 并对其进行管理。 此时，如果 PLC 直接连接 SQL Server，则通过 SQL 的日期和时间来同步数据；从而消除了 PLC 多个 RTC（实时时钟）同步的问题。 此外，PLC 将直接与其他 PLC 进行通信，通过 SQL 服务器询问任何数据或给出任何数据。PLC 中的任何警报或事件也将传送到其他 PLC，并有助于跟踪实时记录。 握手 握手是一方向另一方确认工作已完成的过程。基本上，这是一个必要的回应，以便党可以开始其他工作。此方法适用于 PLC 和 SQL 服务器。 SQL 服务器可以直接与 PLC 通信，实时发送事件通知，或者实时报警通知数据。这意味着，假设该作业需要 3 天才能完成。 然后，完成确认将作为单独的事件发送到 PLC，并且由于其中还包含 3 天的数据，操作员可以轻松地在 SCADA 报告中查看整个过程。因此，握手是PLC与SQL直接通信的重要原因。 PLC 数据库基础知识 使用中间件或网关在 PLC 和 SQL 数据库之间建立连接，促进工业网络协议和数据库语言之间的通信。 选择 PLC 和 SQL 数据库都可以理解的通信协议，例如 OPC UA、Modbus TCP 或 PLC 和中间件支持的任何其他协议。 通过设置将读取或写入的必要参数、寄存器或标签，将 PLC 配置为发送和接收数据。这可能涉及使用相应的软件对 PLC 进行编程，以确保其准备好进行数据交换。 通过创建新数据库或配置现有数据库来存储来自 PLC 的数据来设置 SQL 数据库。定义与从 PLC 发送的数据结构一致的表、列和数据类型。 将每个 PLC 数据点映射到 SQL 数据库中的相应字段。确保数据类型兼容并且映射对于应用程序的需求具有逻辑意义。 使用脚本或数据库存储过程实现数据传输逻辑。确定数据传输的频率、在什么条件下以及传输是否应由事件触发或按计划触发。 彻底测试 PLC 和 SQL 数据库之间的通信。检查是否有任何错误或数据不匹配，并确保系统在各种条件下按预期运行。 持续监控系统的运行完整性、数据准确性和任何异常情况。设置系统错误或重大事件的警报或通知。 根据需要定期检查和更新系统，以适应 PLC 设置、数据库结构或其他要求的变化。保持文档更新以应对任何系统更改。 确保 PLC 和 SQL 数据库均采取安全措施，以防止未经授权的访问和数据泄露。考虑实施加密、防火墙和安全访问协议。 -
如何过滤 PLC 中的数字和模拟输入？
leikang posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
在这篇文章中，我们将了解如何过滤 PLC 中的数字和模拟输入。 正如主题所述，滤波是消除 PLC 接收到的信号中不需要的尖峰的一种方法。其作用是消除波动并仅将特定时间的适当信号变化传递给 PLC。 在 PLC 内部，首先是滤波器电路，然后是 PLC 输入处理电路，该电路接受最终的滤波输入并将其用于逻辑。 PLC 数字输入滤波器 让我们首先考虑数字输入。带滤波器的输入的作用是接受数字现场输入并通过滤波器将其传递到处理电路。 如果您看到下图，则有两个部分。 首先，绿色圆圈表示输入更改将被传递，红色圆圈表示输入更改将不会被传递。 在第一部分（上面）中，有两个变化，其中存在很多波动并且输入变化将被绕过。 有两种变化是没有波动的，并且输入变化将被传递到处理电路。第二部分（下）的理论也是如此。这可以通过过滤来实现。 过滤由因素或时间定义。假设您设置的时间为 3 毫秒。滤波器的作用是仅接受持续高于 3 ms 的输入变化。 如果输入在 3 ms 之前发生变化，则该输入将不会被考虑并被忽略。这意味着短且高频的干扰脉冲将被忽略。 这个逻辑和我们在PLC逻辑中写的去抖动定时器是一样的。 在下图中，只有当启动按钮输入保持高电平 3 秒时，灯才会亮。 这与数字带通滤波器中使用的逻辑相同。仅当输入在设定时间内保持状态（高或低）时，它才会将输入更改传递到处理部分。 正如所讨论的，除了时间之外，一些 PLC 还可以选择设置一个因子来代替时间。 该因子计算内部时间并决定过滤的级别。因子值越高，过滤能力越高。 PLC 模拟输入滤波器 现在，让我们看看模拟输入中的过滤。由于模拟输入本质上是可变的，因此它们的滤波器逻辑不能像数字输入那样实现。 因此，在模拟输入中，使用平均逻辑。过滤器将对特定设定时间内获得的值进行平均，并给出该时间的平均最终值。 请参阅下图进行研究。 第一个——蓝色的系数为 1。 第二个——绿色的因子是 2。 第三个——橙色的系数为 3。 第四个——棕色的系数是 4。 随着过滤因子值的增加，您可以看到通过以更锐利的值过滤信号，信号的形状得到改善。 在设定的时间内，过滤器将对从输入获得的值进行平均；并根据其中使用的公式，它将给出每次的最终平均输出。 因此，随着滤波器系数或权重的增加，我们可以得到更精细的模拟信号值，并且干扰更少。通常，为此目的使用首通滤波器。 由此可见，滤波对于减少现场输入中不必要的噪声并传递适当的值非常有用，这也将保护PLC输入电路免受损坏；如果出现任何高峰值或不需要的峰值。 -
根据下面给出的逻辑开发工业自动化上的 PLC 编程示例， 当按下启动按钮时，锯、风扇和油泵都会启动。 如果锯的运行时间少于20秒，锯关闭时油泵应关闭，锯关闭后风扇应再运转5秒。 如果锯已运行超过 20 秒，风扇应保持打开状态，直至通过单独的风扇重置按钮重置，并且锯关闭后油泵应再保持打开 10 秒。 编写一个 PLC 程序来实现这个过程。 PLC 编程实例 程序说明： 梯级 0000： 启动/紧急停止 PB 用存储器 B3:0/0 锁存。 梯级 0001： B3:0/0 启用以打开锯 (O: 0/0)、风扇 (O: 0/1) 和油泵 (O:0/2)。 停止开关的常闭触点串联锯齿输出以关闭。 风扇复位开关和定时器T4:0连接，当条件满足时关闭风扇。 定时器T4：2做了位和记忆位就是关闭油泵。 梯级 0002： 当按下停止按钮时，根据第 2 点提到的逻辑，风扇输出（O：0/2）需要在 5 秒后关闭。 比较器块限制定时器 T4:0 在 Saw 操作 20 秒后运行。 梯级 0003： 当按下开始按钮时，定时器 T4:1 开始运行。当 20 秒后的任意时刻按下停止按钮时，Saw 输出将关闭。 10秒后，油泵将关闭。该操作由定时器T4:2完成。定时器 T4:0 完成位用于在 T4:0 为 ON 时限制定时器T4:1 的操作。 梯级 0004： 少于一个比较器块用于执行第2点中提到的逻辑，以在锯齿输出操作少于20秒时关闭风扇。 程序输出： 现在我们看到上述梯形图逻辑在不同条件下的模拟，如下所述。 当按下开始 PB 时 当停止开关在 20 秒之前按下时 20秒后按下停止开关时 当按下风扇复位开关时 结论： 我们可以通过这个例子来理解 Allen Bradley PLC 中的编程逻辑。
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初学者多电机控制 PLC 编程实例
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适合初学者使用施耐德电气 EcoStruxure Machine Expert 基本 PLC 软件进行多电机控制的 PLC 编程示例。 请注意，此 PLC 示例适用于有兴趣学习和练习 PLC 练习的工程专业学生。实时工业PLC程序将设计出更多的安全和保护功能。 多电机 PLC 编程实例 为以下应用设计PLC 梯形逻辑。 我们使用三个拨动开关来控制三个电机。 如果开关 1 打开，则电机 I、电机 II 和电机 III 将打开。 如果开关 2 打开，则电机 I 和电机 II 将打开。 如果开关 3 打开，则电机 I、电机 II 和电机 III 将关闭。 数字输入 本示例程序需要以下数字输入 (DI) 。还提到了分配的 PLC DI 地址。 开关1：I0.0 开关2：I0.1 开关3：I0.2 数字输出 本示例程序需要以下数字输出 (DO)。还提到了分配的PLC DO 地址。 电机1：Q0.0 电机2：Q0.1 电机3：Q0.2 多电机控制梯形图 计划说明 对于此应用，我们使用 Ecostruxure Machine Expert Basic v1.2 软件进行编程。 在上面的程序中，我们对开关 1 (I0.0) 使用常开触点，对开关 2 (I0.1) 和开关 3 (I0.2) 使用常闭触点 电机1和电机2的开关1和开关3串联，从而实现与逻辑门。 对于电机3，开关1、开关2和开关3串联，从而实现与逻辑门。 要打开电机 1 和电机 2，开关 1 应打开，开关 3 应关闭。 当开关 1 为 ON，开关 2 和开关 3 为 OFF 时，电机 3 为 ON。 打开开关 3 将关闭所有电机，即电机 1、电机 2 和电机 3 将关闭。 当开关 2 打开时，电机 3 将关闭。 当开关 1 接通时，所有电机都将接通，因为电流也会通过开关 2 和开关 3，因为它们是常闭触点。 如果不关闭开关 1，电机 1 和电机 2 仍将保持开启状态，但当开关 2 开启时，电机 3 将关闭。打开开关 2 时，它不会将电流传递到电机 3。 当开关 3 打开时，即使其他开关打开，所有电机也会关闭。 当开关 1 为 ON 时 当开关 1 处于真实状态时，电流流过它。在错误状态下，开关 3 和开关 4 还将电流传递至输出。 当开关 2 为 ON 时 当开关2接通时，电流不流过。在真实状态下，常闭触点会断开电路。 当开关 3 打开时 开关 3 是常闭触点。当打开时，它不会允许电流通过。结果，没有一个输出会打开。 -
当您在工业自动化系统中进行 PLC 编程时，您需要逐步或逐步控制过程。 控制算法 你不能直接打开或关闭完成工作的逻辑。它可能会对您的实际 PLC 输出产生不利影响。因此，PLC 程序中可以使用各种类型的控制方法来执行适当的操作。 在这篇文章中，我们将看到 PLC 程序中使用的各种控制算法方法。 PID 控制 这是迄今为止最著名的控制方法。PID 采用闭环机制进行控制。这意味着它将首先获得反馈，并根据您的需求，相应地改变输出。 为此，PID 控制器使用具有三个参数的内部数学计算：比例、积分和导数。因此，如果您想控制带有压缩机的冷水机，那么 PLC 将通过首先测量实际温度并检查用户需要的温度来控制压缩机的输出。 根据每次的差异，压缩机的输出将逐渐控制或打开关闭以维持温度。为此，PLC 程序中将使用 PID 块来完成此任务。 函数发生器 这是一种非常简单的控制方法。在函数生成器中，您必须定义一个包含 n 个值的输入表。同样，定义一个包含 n 个值的输出表。 因此，例如，如果我们在输入和输出端都定义 10 个值表，那么我们就有一个 10 大小的元素。现在，这 10 个元素将具有不同的值。如果你在输入端设置 0-100，那么我们在输出端设置 0-50。这10个元素就是10个范围，意思是0-10、10-20、20-30 等等。 相应地，输出端将被分配为 0-5、5-10、10-15 等10个元素，直到 50。当实时输入在输入端的任意值之间时，相应的缩放输出将是通过了。在这里，您可以完全灵活地设置输入和输出表值。 模糊逻辑控制 模糊逻辑是一种相对非常好的控制输出的方法。通常，有两个二进制状态 - 0 和 1。因此，让我们考虑阀门是否可以打开或关闭。但如果阀门卡在中间怎么办？我们不知道阀门是接近打开状态还是接近关闭状态。在这种情况下，如果存在 0 和 1 之间的状态，就会有所帮助。这至少有助于更接近一种可能性。这称为挑剔逻辑。 在这里，您可以定义接近 0 和 1 的值。它可以是 0.9 或 0.2。因此，当输出接近这些值时，您可以控制输出。当达到极限值，即0或1时，可以完全打开或关闭阀门。 在此之前，您可以逐步操作阀门。这给过程带来了更精确的控制。因此，该控制块允许收集在不可预测的情况下有用的值。它需要大量的知识和专业知识来正确设置值和集合，以便逻辑正常工作。 位置比例 该逻辑将通过在用户设置的某个预定义定时器处脉冲打开或关闭触点来打开或关闭设备。这是针对与所需位置和当前位置之间的偏差成比例的脉冲宽度来完成的。 您必须设置控制参数，例如限制输出的最小值和最大值、输出保持开启的持续时间、设备打开或关闭的速率（以%/秒为单位）等。 该功能块获取实际反馈，评估内部计时器，并检查打开或关闭是否在所需速率内发生。如果没有，则给出相应的开或关脉冲。 这样，我们就看到了 PLC 编程中使用的各种控制算法方法。
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PLC 中的比较指令用于测试值对，以调节梯级的逻辑连续性。 因此，比较指令很少（如果有的话）是梯级上的最后一条指令。 比较指令的类型 作为示例，假设 LES 指令具有两个值。如果第一个值小于第二个值，则比较指令为真。 等号 (EQU) 指令 使用EQU 指令测试两个值是否相等。如果源 A 和源 B 相等，则该指令逻辑上为真。如果这些值不相等，则该指令在逻辑上为假。 源 A 必须是地址。 源 B 可以是程序常量或地址。 值以二进制补码形式存储。 不等于 (NEQ) 指令 使用 NEQ 指令测试两个值是否不相等。 如果源 A 和源 B 不相等，则该指令逻辑上为真。 源 A 必须是地址。 源 B 可以是程序常量或地址。 值以二进制补码形式存储。 小于 (LES) 指令 使用 LES 指令测试一个值（源 A）是否小于另一个值（源 B）。 如果源 A 小于源 B 的值，则该指令逻辑上为真。 源 A 必须是地址。 源 B 可以是程序常量或地址。 值以二进制补码形式存储。 小于或等于 (LEQ) 指令 使用 LEQ 指令测试一个值（源 A）是否小于或等于另一个值（源 B）。 如果源 A 处的值小于或等于源 B 处的值，则该指令逻辑上为真。 源 A 必须是地址。 源 B 可以是程序常量或地址。 值以二进制补码形式存储。 大于 (GRT) 指令 使用 GRT 指令测试一个值（源 A）是否大于另一个值（源 B）。 如果源 A 处的值大于源 B 处的值，则该指令逻辑上为真。 大于或等于 (GEQ) 指令 使用 GEQ 指令测试一个值（源 A）是否大于或等于另一个值（源 B）。 如果源 A 处的值大于或等于源 B 处的值，则该指令逻辑上为真。 相等的屏蔽比较 (MEQ) 使用 MEQ 指令将源地址处的数据与比较地址处的数据进行比较。 使用该指令允许用单独的字屏蔽部分数据。 源是要比较的值的地址。 掩码是指令移动数据所通过的掩码地址。 掩码可以是十六进制值。 Compare 是一个整数值或引用的地址。 如果源地址处的 16 位数据等于比较地址处的 16 位数据（较少屏蔽位），则指令为真。 一旦检测到不匹配，该指令就会变为假。 极限测试 (LIM) 说明 使用 LIM 指令测试指定范围内或之外的值，具体取决于您设置限制的方式。 下限、测试和上限值可以是字地址或常数，仅限于以下组合： 如果测试参数是程序常量，则下限和上限参数都必须是字地址。 如果测试参数是字地址，则下限和上限参数可以是程序常量或字地址。 LIM 指令的真/假状态 如果下限的值等于或小于上限，则当测试值位于限制之间或等于任一限制时，指令为真。 如果下限的值大于上限，则当测试值位于限制之间时，指令为假。
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有许多控制情况需要在 PLC 中实现某种逻辑功能条件组合时启动动作。 PLC 逻辑功能 例如，对于自动钻孔机，可能存在这样的情况：当限位开关被激活时，指示工件的存在以及钻孔位置位于工件的表面处，钻孔电机将被激活。 这种情况涉及 AND 逻辑功能，条件 A和 条件 B 都必须实现才能发生输出。本节是对此类逻辑函数的考虑。 PLC 和逻辑 图 1.7a 显示了一种情况，除非两个常开开关都闭合，否则输出不会通电。开关 A 和开关 B 都必须闭合，从而给出 AND 逻辑情况。 我们可以将其视为具有两个输入 A 和 B 的控制系统（图 1.7b）。只有当A和 B都导通时才有输出。因此，如果我们使用 1 表示开启信号，使用 0 表示关闭信号，那么为了得到 1 输出，我们必须让 A 和 B 都为 1。 这种操作据说是由逻辑门控制的，并且逻辑门的输入和输出之间的关系以称为真值表的形式列出。因此对于与门我们有： 与门的一个例子是机床的联锁控制系统，因此只有在安全防护装置就位并且电源打开时才能操作。 图 1.8a 显示了梯形图上的与门系统。梯形图以 jj 开始，jj 是一组常开触点，标记为输入 A，代表开关 A，并与其串联 jj，另一组常开触点，标记为输入 B，代表开关 B。 然后该行以 O 结尾以表示输出。为了有输出，输入 A 和输入 B 都必须发生，即输入 A 和输入 B 触点必须闭合（图 1.8b）。一般来说： 在梯形图上，水平梯级中的触点（即串联触点）表示逻辑“与”运算。 PLC 或逻辑 图 1.9a 显示了一个电路，当开关 A 或 B（均为常开）闭合时，输出通电。 这描述了“或”逻辑门（图 1.9b），其中输入 A 或输入 B 必须打开才能有输出。 真值表为： 图 1.10a 在梯形图上显示了 OR 逻辑门系统，图 1.10b 显示了绘制同一图的等效替代方法。 梯形图以 jj 开始，常开触点标记为输入 A，代表开关 A，与它并联的是 jj，常开触点标记为输入 B，代表开关 B。 输入 A 或输入 B 必须闭合才能使输出通电 （图 1.10c）。然后该行以 O 结尾以表示输出。一般来说： 由梯形图主梯级的垂直路径提供的替代路径，即并行路径表示逻辑“或”运算。 或门控制系统的一个示例是将瓶装产品运输到包装的传送带，如果重量不在一定的公差范围内或瓶子上没有盖子，则激活偏转板将瓶子偏转到废品箱中。 PLC 非逻辑 图 1.11a 显示了由常闭开关控制的电路。当开关有输入时，它打开，电路中就没有电流。 这说明了非门，没有输入时有输出，有输入时没有输出（图 1.11c）。门有时被称为反相器。 真值表为： 图 11.11b 显示了梯形图上的非门系统。输入 A 触点显示为常闭。 它与输出 ( ) 串联。由于输入 A 没有输入，触点闭合，因此有输出。当输入 A 有输入时，它打开，然后没有输出。 非门控制系统的一个例子是当天黑时亮起的灯，即当没有光输入到光传感器时有输出。 PLC 与非逻辑 假设我们在 AND 门后面跟随一个 NOT 门（图 1.12a）。使用非门的结果是反转与门的所有输出。 另一种方法是在每个输入上放置一个“非”门，然后使用“或”（图 1.12b），它可以给出完全相同的结果。 出现相同的真值表，即： 输入 A 和 B 都必须为 0，输出才会为 1。 当输入A和输入B不为1时有输出。 这些门的组合称为“与非”门（图 1.13）。 与非门控制系统的一个例子是，如果机床的安全防护开关尚未激活并且发出工件存在信号的限位开关尚未激活，则警告灯就会亮起。 PLC 或非逻辑 假设我们在“或”门之后跟随一个“非”门（图 1.14a）。 使用非门的结果是反转或门的输出。 另一种方法可以给出完全相同的结果，即在每个输入上放置一个“非”门，然后为结果反转的输入放置一个“与”门（图 1.14b）。 下面是得到的真值表： 或非门的组合称为或非门。当输入 A 或输入 B 都不为 1 时，就有输出。 图 1.15 显示了 NOR 系统的梯形图。 当输入 A 和输入 B 均未激活时，输出为 1。当 X400 或 X401 为 1 时，输出为 0。 PLC 异或 (XOR) 逻辑 当一个或两个输入均为 1 时，或门给出输出。 然而，有时需要一个门，当其中一个输入为 1 时给出输出，但当两个输入均为 1 时则不给出输出，即具有真值表： 这样的门称为“异或”门或“异或”门。 获得这种门的一种方法是使用 NOT、AND 和 OR 门，如图 1.16 所示。 图 1.17 显示了异或门系统的梯形图。当输入 A 和输入 B 未激活时，输出为 0。 当仅激活输入 A 时，上分支导致输出为 1。当仅激活输入 B 时，下分支导致输出为 1。 当输入A和输入B同时激活时，没有输出。 在此逻辑门示例中，输入 A 和输入 B 在电路中具有两组触点，一组常开，另一组常闭。 通过 PLC 编程，每个输入可以根据需要拥有任意多组触点。 PLC 专用或非 (XNOR) 逻辑
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使用 PLC 编程的电机跳闸逻辑
leizuofa posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
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。
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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。