Search the Community
Showing results for tags '简体中文'.
Found 115 results
-
正如我们在计数器和定时器中看到的那样，一些 PLC 指令生成除简单布尔（开/关）信号之外的数字值。 计数器具有当前值 (CV) 寄存器，定时器具有经过时间 (ET) 寄存器，这两个寄存器通常都是整数值。 许多其他 PLC 指令旨在接收和操作非布尔值，例如这些指令，以执行有用的控制功能。 IEC 61131-3 标准指定了各种数据比较指令，用于比较两个非布尔值并生成布尔输出。 PLC 数据比较指令 基本比较运算“小于”(<)、“大于”(>)、“小于等于”(≤)、“大于等于”(≥)、“等于”(=) ，“不等于”(6=) 可以在 IEC 标准中作为一系列“框”指令找到： 只要评估的比较函数为“真”且使能输入 (EN) 处于活动状态，每个指令“框”的 Q 输出就会激活。 如果使能输入保持有效但比较功能为假，则 Q 输出将停用。 如果使能输入取消激活，Q 输出将保留其最后的状态。 比较功能的一个实际应用是所谓的交流电机控制，其中监控两个冗余电机的运行时间，PLC 根据哪个电机运行最少来确定接下来打开哪个电机： 在此程序中，两个保持性接通延迟定时器跟踪每个电动机的总运行时间，并将运行时间值存储在 PLC 内存中的两个寄存器中： 电机 A 运行时间和电机 B 运行时间。 这两个整数值被输入到“大于”指令框进行比较。 如果电机 A 的运行时间比电机 B 长，则下次按下“启动”开关时，将启动电机 B。 如果电机 A 的运行时间少于电机 B 或与电机 B 相同（蓝色突出显示的状态指示所示的情况），则电机 A 将启动。 两个串联的虚拟触点 OUT 电机 A 和 OUT 电机 B 确保在两个电机都停止之前不会对电机运行时间进行比较。 如果不断地进行比较，可能会出现这样的情况：如果有人碰巧在一台电机已经运行的情况下按下了启动按钮，那么两台电机都会启动。
-
计数器是一条 PLC 指令，当一位从 0 到 1（“假”到“真”）转换时，它会递增（向上计数）或递减（向下计数）整数值。 计数器指令分为三种基本类型： 向上计数器， 递减计数器，以及 加/减计数器。 “向上”和“向下”计数器指令都有用于触发计数的单个输入，而“向上/向下”计数器有两个触发输入：一个使计数器递增，一个使计数器递减。 PLC计数器指令 为了说明计数器指令的使用，我们将分析一个基于 PLC 的系统，该系统旨在对通过传送带的物体进行计数： 在该系统中，连续（不间断）的光束使光传感器关闭其输出触点，为离散通道 IN4 供电。 当传送带上的物体中断从光源到传感器的光束时，传感器的触点打开，中断输入 IN4 的电源。 连接到激活离散输入 IN5 的按钮开关在按下时将用作计数值的手动“重置”。 连接到离散输出通道之一的指示灯将作为对象计数值何时超过某个预设限制的指示器。 现在我们将分析一个简单的梯形图程序，该程序旨在每次光束中断时递增计数器指令： 这个特定的计数器指令 (CTU) 是一个递增计数器，这意味着它会随着输入到其“CU”输入的每个关闭到打开的转换输入而“向上”计数。 当光束连续时，常闭虚拟触点（IN 传感器对象）通常保持在“打开”状态，因为传感器在光束连续时保持离散输入通道通电。 当光束被传送带上经过的物体打断时，输入通道断电，导致虚拟接触 IN 传感器物体“关闭”并将虚拟电源发送到计数器指令的“CU”输入。 当物体的前缘破坏光束时，计数器就会增加。 计数器指令盒的第二个输入（“R”）是复位输入，每当按下复位按钮时，都会从触点 IN 开关复位接收虚拟电源。 如果该输入被激活，计数器立即将其当前值 (CV) 重置为零。 状态指示在此梯形图程序中显示，计数器的预设值 (PV) 为 25，计数器的当前值 (CV) 为 0，以蓝色突出显示。 预设值是在系统投入使用之前编程到计数器指令中的东西，它作为激活计数器输出（Q）的阈值，在这种情况下打开计数指示灯（OUT计数达到线圈）。 根据 IEC 61131-3 编程标准，只要当前值等于或大于预设值，该计数器输出就应激活（如果 CV ≥ PV，则 Q 激活）。 这是传送带上三十个物体经过传感器后同一程序的状态。 可以看到，计数器的当前值已增加到 30，超过预设值并激活离散量输出： 如果我们不关心保持超过 25 个物体的准确总数，而只是希望程序指示 25 个物体何时经过。 我们还可以使用预设为 25 值的递减计数器指令，当计数达到零时，该指令会打开输出线圈： 此处，激活时，“加载”输入会导致计数器的当前值等于预设值 (25)。 随着每个传感器脉冲的接收，计数器指令递减。 当它达到零时，Q 输出激活。 该对象计数系统的任一版本都存在一个潜在问题，即 PLC 无法区分传送带上的正向运动和反向运动。 例如，如果传送带方向发生逆转，当物体在传送带上退回时，传感器将继续对之前（向前）经过的物体进行计数。 这将是一个问题，因为系统会“认为”沿着传送带传递的物体比实际多（表明产量更大）。 解决此问题的一种方法是使用既可以递增（向上计数）又可以递减（向下计数）的可逆计数器，并为该计数器配备两个能够确定行进方向的光束传感器。 如果两束光束彼此平行，并且比沿传送带通过的最窄物体的宽度更近，我们将有足够的信息来确定物体行进的方向： 这称为正交信号定时，因为两个脉冲波形的相位相差大约 90 度（四分之一周期）。 我们可以使用这两个相移信号来递增或递减向上/向下计数器指令，具体取决于哪个脉冲超前和哪个脉冲滞后。 此处显示了设计用于解释正交脉冲信号的梯形图 PLC 程序，该程序利用了负过渡触点以及标准触点： 仅当传感器 A 已处于断电状态（即光束 A 在 B 之前中断）时，计数器才会在传感器 B 断电时递增（向上计数）。 仅当传感器 B 已处于断电状态（即光束 B 在 A 之前中断）时，计数器才会在传感器 A 断电时递减（递减计数）。 请注意，向上/向下计数器有一个“复位”(R) 输入和一个“加载”输入(“LD”) 以强制当前值。 激活复位输入会强制计数器的当前值 (CV) 为零，就像我们在“向上”计数器指令中看到的那样。 然后激活负载输入将计数器的当前值强制为预设值（PV），就像我们在“向下”计数器指令中看到的那样。 对于向上/向下计数器，有两个 Q 输出：QU（输出向上）指示当前值何时等于或大于预设值，QD（输出向下）指示当前值何时 值等于或小于零。 请注意显示的每个计数器的当前值 (CV) 如何与其自己的标签名称相关联，在本例中是计数的部件。 计数器当前值 (CV) 的整数是 PLC 内存中的一个变量，就像 IN 传感器 A 和 IN 开关复位等布尔值一样，并且可以与标签名称或符号地址相关联。 这允许 PLC 程序中的其他指令从该内存位置读取（有时还写入！）值。
-
定时器是一条 PLC 指令，用于测量事件发生后经过的时间量。 定时器指令有两种基本类型：接通延迟定时器和断开延迟定时器。 “接通延迟”和“断开延迟”定时器指令都有触发定时功能的单个输入。 仅当输入已激活最短时间时，“接通延迟”定时器才会激活输出。 PLC定时器指令 以这个 PLC 程序为例，该程序旨在在启动传送带之前发出声音警报。 要启动传送带电机，操作员必须按住“启动”按钮10秒钟，在此期间警报器响起，警告人们离开即将启动的传送带。 只有在 10 秒启动延迟之后，电机才会真正启动（并锁定“开启”）： 与“向上”计数器类似，接通延迟定时器的经过时间 (ET) 值每秒递增一次，直到达到预设时间 (PT)，此时其输出 (Q) 激活。 在此程序中，预设时间值为 10 秒，这意味着按下“Start”开关 10 秒后，Q 输出才会激活。 警报器输出不是由定时器激活的，当按下“启动”按钮时，警报器输出立即通电。 关于这个特定定时器操作的一个重要细节是它是非保持性的。 这意味着当输入停用时，定时器指令不应保留其经过的时间值。 相反，每次输入停用时，经过的时间值应重置为零。 这确保了当操作员松开“开始”按钮时计时器会自行重置。 相比之下，即使输入被停用，保持性接通延迟定时器也会保持其经过的时间值。 这对于保持某些事件的“运行总”时间非常有用。 大多数 PLC 提供保持和非保持版本的接通延迟定时器指令，以便程序员可以为任何特定应用选择正确形式的接通延迟定时器。 然而，IEC 61131-3 编程标准解决保持定时器与非保持定时器问题的方式略有不同。 根据 IEC 61131-3 标准，定时器指令可通过附加使能输入 (EN) 来指定，这会导致定时器指令在激活时以非保持性方式运行，在取消激活时以保持性方式运行。 使能 (EN) 输入的一般概念是，只要使能输入处于活动状态，指令就会“正常”运行（在这种情况下，根据 IEC 61131-3 标准，非保持性定时操作被视为“正常”） ，但只要使能输入停用，指令就会“冻结”所有执行。 即使输入信号停用，这种操作“冻结”也会保留当前时间 (CT) 值。 例如，如果我们希望在输送机控制系统中添加一个保持定时器来记录输送机电机的总运行时间，我们可以使用“启用”的 IEC 61131-3 定时器指令来实现，如下所示： 当电机的接触器位（OUT 接触器）处于活动状态时，定时器将启用并允许计时。 然而，当该位停用（变为“假”）时，定时器指令作为一个整体被禁用，导致其“冻结”并保留其当前时间（CT）值（注1）。 这使得电机能够启动和停止，并且计时器保持电机总运行时间的计数。 注 1：定时器指令上的“使能输出”(ENO) 信号用于指示指令的状态：当使能输入 (EN) 激活时，该信号激活；当使能输入去激活或指令生成一个 错误条件（由 PLC 制造商的内部编程确定）。 ENO 输出信号在此特定程序中没有任何用处，但如果程序的其他梯级需要“了解”运行时计时器的状态，则可以使用该信号。 如果我们希望让操作员能够手动将总运行时间值重置为零，我们可以将一个附加开关硬连线到 PLC 的离散输入卡，并向程序添加“重置”触点，如下所示： 每当按下“复位”开关时，定时器就会启用 (EN)，但定时输入 (IN) 会被禁用，从而强制定时器（非保持性）将其当前时间 (CT) 值复位为零。 PLC 定时器指令的另一种主要类型是断开延迟定时器。 该定时器指令与接通延迟类型的不同之处在于，定时器功能在指令被停用时立即开始，而不是在指令被激活时开始。 关闭延迟定时器的一个应用是大型工业发动机的冷却风扇电机控制。 在该系统中，一旦检测到发动机正在旋转，PLC就会启动电动冷却风扇，并在发动机关闭后保持该风扇运行两分钟以散发余热： 当该定时器指令的输入（IN）被激活时，输出（Q）立即激活（完全没有时间延迟）以打开冷却风扇电机接触器。 一旦发动机开始旋转（由连接到 PLC 离散输入的速度开关检测到），就会为发动机提供冷却。 当发动机停止旋转时，速度开关返回其常开位置，停用计时器的输入信号，从而启动时序。 当定时器从 0 秒计数到 120 秒时，Q 输出保持活动状态。 一旦达到 120 秒，输出就会停用（关闭冷却风扇电机），并且经过的时间值将保持在 120 秒，直到输入重新激活，此时它会重置为零。 以下时序图对接通延迟和断开延迟定时器进行了比较和对比： 虽然在几乎每个 PLC 制造商和型号的指令集中都可以找到以保持性和非保持性形式提供的接通延迟 PLC 指令，但发现保持性断开延迟定时器指令几乎是闻所未闻的。 通常，断开延迟定时器只是非保持性的（注 2）。 注 2：IEC 61131-3 编程标准中规定的使能 (EN) 输入信号使保持性断开延迟定时器成为可能（通过停用使能输入，同时保持“IN”输入处于非活动状态），但请注意 请注意，大多数定时器的 PLC 实现没有单独的 EN 和 IN 输入。 这意味着（对于大多数 PLC 定时器指令）可用于激活定时器的唯一输入是“IN”输入，在这种情况下，不可能创建保持性关闭延迟定时器（因为此类定时器的经过时间值将立即重新设置）。 -每次输入重新激活时设置为零）。
-
尽管似乎每种 PLC 型号都有其独特的编程标准，但确实存在大多数 PLC 制造商至少尝试遵守的控制器编程国际标准。 这是 IEC 61131-3 标准，它将成为标准 令人欣慰的是，尽管不同制造商以及不同型号的 PLC 编程细节有所不同，但基本原理基本相同。 不同通用编程语言（例如 C/C++、BASIC、FORTRAN、Pascal、Java、Ada 等）之间存在的差异远大于不同 PLC 支持的编程语言之间的差异，这一事实并不妨碍计算机程序员 “多语言”。 我亲自为超过六家不同的 PLC 制造商（Allen-Bradley、Siemens、Square D、Koyo、Fanuc、Moore Products APACS 和 QUADLOG 以及 Modicon）编写和/或分析过程序，其中大部分都有多种 PLC 型号 这些品牌，我可以告诉你，编程约定的差异在很大程度上是微不足道的。 在学习了如何对一种型号的 PLC 进行编程之后，就很容易适应对其他品牌和型号的 PLC 进行编程。 PLC 编程语言 IEC 61131-3 标准为工业控制器指定了五种不同形式的编程语言： 梯形图 (LD) 结构化文本 (ST) 指令表（IL） 功能框图 (FBD) 顺序功能图 (SFC) 并非所有可编程逻辑控制器都支持所有五种语言类型，但几乎所有可编程逻辑控制器都支持梯形图（LD），这将是本书的主要重点。 许多工业设备的编程语言都受到设计的限制。 原因之一是简单性：任何结构足够简单，对于没有正式计算机编程知识的人来说都可以理解的编程语言，其功能都会受到限制。 编程限制的另一个原因是安全性：编程语言越灵活和无限制，编程时就越有可能无意中产生复杂的“运行时”错误。 ISA 安全标准 84 将工业编程语言分类为固定编程语言 (FPL)、有限可变语言 (LVL) 或完全可变语言 (FVL)。 梯形图和功能块图编程都被认为是“有限可变性”语言，而指令表（以及传统计算机编程语言，如 C/C++、FORTRAN、BASIC 等）被认为是“完全可变性”语言，具有所有 随之而来的复杂错误的可能性。
-
也许学习 PLC 编程时需要掌握的最重要但又难以捉摸的概念是 PLC I/O 点的电气状态与编程中变量和其他“元素”的状态之间的关系。 对于梯形图 (LD) 编程尤其如此，其中程序本身类似于电气图。 在连接到 PLC 的开关、接触器和其他电气设备的“真实”世界与由虚拟触点和继电器“线圈”组成的 PLC 程序的“想象”世界之间建立心理联系是最基本的。 检查梯形图 PLC 程序时应记住的第一个基本规则是，程序中显示的每个虚拟触点在其各自位中读取“1”状态时都会启动，而在读取“0”状态时将处于静止状态 状态在其各自的位（在 PLC 的存储器中）。 如果该触点是常开（NO）型，则该位为 0 时打开，该位为 1 时闭合。如果该触点是常闭（NC）型，则该位为 0 时闭合 当该位为 1 时打开。 0 位状态使触点处于“正常”（静止）状态，而 1 位状态则驱动触点，迫使其进入非正常（驱动）状态。 检查梯形图 PLC 程序时要记住的另一条规则是，编程软件提供颜色突出显示（注 1）来显示每个程序元素的虚拟状态：彩色触点闭合，而无色触点打开。 虽然“斜线”符号的存在或不存在标志着触点的正常状态，但 PLC 编程软件显示的实时颜色突出显示实时显示元件的“导电”状态。 注 1：应该注意的是，在某些情况下，编程软件将无法正确为触点着色，特别是如果它们的状态变化太快而软件通信链路无法跟上，和/或如果位的状态变化多次 程序一次扫描内的次数。 然而，对于简单的程序和情况，这条规则是正确的，并且对初学者有很大帮助，因为他们了解现实世界条件与 PLC“虚拟”世界中条件之间的关系。 PLC 梯形图逻辑的误区 下表显示了 PLC 梯形图程序中的两种类型的触点如何响应位状态，并使用红色表示每个触点的虚拟导电性： 正如压力开关的触点在高压条件下动作，液位开关的触点在高液位条件下动作，温度开关的触点在高温条件下动作一样，PLC 的虚拟触点在高电平条件下动作。 位条件 (1)。 在任何开关的情况下，启动状态与其正常（静止）状态相反。 下面的简化图（该图中所示的电气接线不完整，为了简单起见，“公共”端子未连接。）显示了一个小型 PLC，其两个离散输入通道通电，导致这两个位具有“1 ” 状态。 编程编辑器软件显示屏中以颜色突出显示的触点显示了在各种状态下寻址到这些输入位的触点集合（彩色 = 闭合；无色 = 打开）。 如您所见，寻址到“设置”位 (1) 的每个触点都处于激活状态，而寻址到“清除”位 (0) 的每个触点都处于正常状态： 请记住，彩色触点是闭合触点。 显示为彩色的触点要么是具有“0”位状态的常闭触点，要么是具有“1”位状态的常开触点。 位状态和触点类型（NO 与 NC）的组合决定虚拟触点在任何给定时间是打开（未着色）还是关闭（着色）。 相应地，它是彩色突出显示和虚拟触点类型的组合，可指示特定 PLC 输入在任何给定时间的真实通电状态。 学生/工程师理解 PLC 梯形图程序的主要问题是他们过于简化并试图直接将连接到 PLC 的现实世界开关与 PLC 程序内各自的触点指令相关联。 学生/工程师错误地认为连接到 PLC 的真实开关和 PLC 程序内相应的虚拟开关触点是同一个，但事实并非如此。 相反，现实世界的开关将电力发送到 PLC 输入，进而控制编程到 PLC 中的虚拟触点的状态。 具体来说，我发现学生/工程师经常陷入以下误解： 错误地认为触点指令类型（NO 与 NC）需要与其关联的实际开关相匹配 错误地认为触点指令的颜色突出显示相当于其关联的真实 PLC 输入的电气状态 错误地认为闭合的现实世界开关一定会导致实时 PLC 程序中的闭合触点指令 为了澄清这一点，在解释梯形图 PLC 程序中的触点指令时，应牢记以下基本规则： 当输入通道上电时，PLC 存储器中的每个输入位将为“1”；当输入通道未上电时，PLC 存储器中的每个输入位将为“0” 程序中显示的每个虚拟触点在其各自的位中读取“1”状态时启动，在其各自的位中读取“0”状态时处于静止状态 彩色触点闭合（传递 PLC 程序中的虚拟电源），而非彩色触点打开（阻止 PLC 程序中的虚拟电源） 在尝试理解 PLC 梯形图程序时，这些规则的重要性怎么强调都不为过。 事实真相是现实世界的开关和接触指令状态之间存在因果链，而不是直接等价。 现实世界中的开关控制电力是否到达 PLC 输入通道，进而控制输入寄存器位是“1”还是“0”，进而控制触点指令是否动作或处于闭合状态。 休息。 因此，PLC 程序内的虚拟触点由相应的现实世界开关控制，而不是像新手通常认为的那样简单地与现实世界的对应开关相同。 遵循这些规则，我们看到常开（NO）触点指令将模仿现实世界开关的作用，而常闭（NC）触点指令将与现实世界对应的指令相反。 梯形图 PLC 程序中线圈指令的颜色突出显示遵循类似的规则。 当线圈之前的所有触点指令都闭合（彩色）时，线圈将“接通”（彩色）。 彩色线圈将“1”写入存储器中的相应位，而无色线圈指令将“0”写入存储器中的相应位。 如果这些位与 PLC 上的实际离散输出通道相关联，则它们的状态将控制与这些通道电气连接的设备的实际通电。 为了进一步阐明这些基本概念，我们将检查一个简单的 PLC 系统的运行情况，该系统旨在在过程容器遇到高流体压力时为警告灯通电。 PLC 的任务是，如果过程容器压力超过 270 PSI，则使警告灯通电；即使压力低于 270 PSI 的跳闸点，也使警告灯保持通电状态。 这样，操作员就会收到过去和当前工艺容器超压事件的警报。 120 伏交流“线路”电源（L1 和 L2）为 PLC 运行提供电能，以及输入开关的信号电位和警告灯的电源。 两个开关连接到该 PLC 的输入：一个常开按钮开关充当警报复位（按下该开关“解锁”警报灯），以及一个常开压力开关充当高过程容器压力的传感元件： 复位按钮连接到 PLC 的离散输入 X1，而压力开关连接到离散输入 X4。 警告灯连接至离散量输出 Y5。 每个 I/O 端子旁边的红色指示灯 LED 直观地指示 I/O 点的电气状态，而红色阴影突出显示 PLC 程序中“触点”和“线圈”的虚拟电源（注2）状态， 显示在通过编程电缆连接到 PLC 的个人计算机的屏幕上。 如果没有人按下复位按钮，该开关将处于正常状态，对于“常开”开关来说，该状态是打开的。 压力开关也是如此：当过程压力低于 270 PSI 的跳变点时，压力开关也将处于正常状态，对于“常开”开关来说，该状态是打开的。 由于此时两个开关均未导电，因此离散输入 X1 和 X4 都不会通电。 这意味着 PLC 程序内的“虚拟”触点同样会处于其自身的正常状态。 因此，绘制为常开的任何虚拟触点都将打开（不传递虚拟电源），绘制为常闭的任何虚拟触点（穿过触点符号的对角线标记）将闭合。 这就是为什么两个常开虚拟触点 X4 和 Y5 没有突出显示，而常闭虚拟触点 X1 有突出显示 – 彩色突出显示代表传递虚拟电源的能力。 注 2：对于 PLC 程序触点，阴影代表虚拟“电导率”。 对于 PLC 程序线圈，阴影表示设置 (1) 位。 如果过程容器承受高压 (> 270 PSI)，压力开关将启动，关闭其常开触点。 这将为 PLC 上的输入 X4 通电，从而“闭合”梯形图程序中的虚拟触点 X4。 这会将虚拟电源发送到虚拟“线圈”Y5，虚拟“线圈”Y5 又通过虚拟触点 Y5 锁定自身（注 3），并为实际离散输出 Y5 供电，从而为警告灯供电： 注 3：值得注意的是，引用虚拟触点到输出位（例如触点 Y5）的合法性，而不仅仅是输入位。 PLC 程序中的“虚拟触点”只不过是向 PLC 处理器发出的一条指令，用于读取内存中某个位的状态。 该位是否与物理输入通道、物理输出通道或 PLC 内存中的某个抽象位相关联并不重要。 然而，将虚拟线圈与输入位相关联是错误的，因为线圈指令将位值写入存储器，并且输入位应该仅由其物理输入通道的通电状态控制。 如果现在过程压力降至 270 PSI 以下，压力开关将返回到正常状态（打开），从而使 PLC 上的离散输入 X4 断电。 然而，由于 PLC 程序中的闭锁触点 Y5，输出 Y5 保持打开状态，以使警告灯保持在通电状态： 因此，Y5 触点执行密封功能，即使在高压条件清除后也能保持 Y5 位设置 (1)。 这与硬接线电机启动器电路上的“密封”辅助触点完全相同，其中机电接触器在释放“启动”按钮开关后保持自身通电。 操作员重置警告灯的唯一方法是按下按钮。 这将使 PLC 上的输入 X1 通电，从而打开程序中的虚拟触点 X1（常闭），从而中断虚拟线圈 Y5 的虚拟电源，从而关闭警告灯并解锁虚拟电源。 程序：
-
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。
-
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。 -
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。 -
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 -
台达 PLC 与变频器之间的 Modbus 通讯
caixiaofeng posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
台达 PLC(DVP 14SS2) 与台达变频器 (VFD-L系列) 的 Modbus 通讯。 电机将使用 Modbus 通信直接从 HMI (DOP-107CV) 运行。 台达 PLC 与 VFD Modbus 通讯 感应电机及其速度控制将直接从 HMI 运行。 速度控制是指 HMI 中应该有两个按钮，以 1 赫兹为单位增加和减少电机的速度（假设）。 VFD-L 系列台达交流变频器将根据从 PLC 接收到的命令来运行电机。 首先需要在驱动器中设置与 PLC 相匹配的通讯及其他参数，如波特率、奇偶校验、通讯模式等； 除了从站 ID（站地址）外，它必须与 PLC 站地址不同。 默认情况下，PLC 站地址等于一 (1)。 这意味着驱动器的站地址必须是其定义范围内除一 (1) 之外的任何地址。 通讯模式需要设置的详细参数如下： 2-00 = 4 2-01 = 4 通讯参数 我们必须按照上表设置通信参数。 （摘自手册）。 9-00 = 2（可以设置为除 1 之外的任何值） 9-01 = 1 9-04 = 7（RTU 模式，停止位等于 1，奇偶校验为偶数） DVP 14SS2 有两个通讯端口，分别为 RS232 和 RS485。 此时需要根据变频器设置的参数进行通讯口2的设置，如下所示。 打开 WPL 软件。 (台达 PLC 软件) 单击编程页面上的通信程序图标。 选择 COM2 并按下一步。 根据变频器通讯参数设置参数，然后单击“下一步”。 在这里，它们根据 VFD-L 潜水中设置的参数进行馈送。 PLC 的站地址为1（见左下角） 检查突出显示的内容并按下一步。 人们可以勾选下面的方框并写下条件。 这里，我们跳过这个窗口，而是直接在梯形图模式下编写逻辑。 单击“完成”。 现在，根据上述设定条件生成以下梯形图逻辑。 每次收到发送的请求时，都会执行梯级 2 中的梯形图。 每次从驱动器读取或写入任何数据后，都会执行梯级 3 中的梯形图。 现在，在进一步编写启动和停止电机及其速度控制的逻辑之前，我们需要找出执行该逻辑的驱动器的 Modbus 地址。 对于 VFD-L 系列，2000H 是用于启动和停止变频器的 Modbus 地址，2001H 是用于频率更改的 Modbus 地址。 这里，H 表示十六进制。 在本主题中，我们将使用十进制格式表示特定地址。 所以必须将十六进制格式改为十进制格式。 通过 8421 代码，我们将转换如下： 2000（十六进制）= 8192（十二月） 2001（十六进制）= 8193（十二月） 因此，将使用 8192K 和 8193K，而不是 200H 和 2001H。 确保 8192 和 8193 仅是 Modbus 地址。 如果 8192K 的值等于 10，则电机将启动。 如果 8192K 的值等于 1，则电机将停止。 如果 8193K 的值等于 5000，则电机将以 50 Hz 运行，这意味着如果电机的速度需要增加 1 Hz，则必须在现有值上添加 100，反之亦然。 PLC 程序说明 现在，我们来详细了解 PLC 程序。 每次向梯级 5 中的 VFD 发出任何命令时，都会设置发送请求位 M1122。 MODRW K2 K6 K8192 D70 K1 MODRW 代表 Mod 读写 K2 代表变频器的站地址。 K6/K3 代表功能码是写还是读。 这里 k6 代表写入。 K8192 代表写入数据的 Modbus 地址 D70 中的数据写入 k8192 K1 是数据长度 当梯级 6 和 7 中给出启动和停止命令时，10（十进制）和 1（十进制）被移至 D70。同时，数据传输发生，即将 D70 中的数据写入 VFD 的 8192k 地址。 梯级 8 用于启动和停止电机。 当接收到速度增加脉冲 (M4) 时，将 100（十进制）添加到梯级 10 中的 D100 值，以将速度增加 1 Hz。 当接收到速度减小脉冲 (M5) 时，从梯级 9 中的 D100 值中减去 100（十进制），将速度减小 1 Hz。 同时进行数据传输，即将 D100 中的数据写入梯级 11 中 VFD 的 8193k 地址，以启动和停止电机。 人机界面 现在，进入 HMI 配置。 选择 HMI 型号后，设置如下配置，PLC 到 HMI 的配置是在 RS232 上。 （需根据 HMI 型号进行配置） 取四个瞬时按钮，分配地址，设计 HMI 屏幕如下： 开始 = M0 停止 = M1 增加速度 = M4 降低速度 = M5 测试流程 本文不涉及 HMI 设计。 -
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。
-
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。 -
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！
-
PLC 文档是过程控制步骤的非常重要的工程记录，并且与所有技术描述一样，准确的详细工程记录至关重要。 如果没有准确的图纸，升级和诊断所需的更改和修改将极其困难或不可能。 PLC 系统文档 从 PLC 到监控设备的每根电线必须在两端有清晰的标记和编号，并记录在接线图上。 PLC 必须具有完整的最新梯形图（或其他认可的语言），并且每个梯级必须标有其功能的完整描述。 PLC 系统中的基本文件是： 1、系统概述及控制操作的完整描述； 2、系统各单元框图； 3、每个输入和输出、目的地和数量的完整列表； 4、I/O模块接线图、各I/O点地址标识、机架位置； 5、带有梯级描述、编号和功能的梯形图。 还需要具有在个人计算机上离线模拟梯形图程序的能力，或者在 PLC 中以后台模式进行模拟，以便在不中断 PLC 正常运行的情况下进行更改、升级和故障模拟，并且可以在合并之前评估更改和升级的效果。
-
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。
-
初学者多电机控制 PLC 编程实例
leigehong posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
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。 -
停车场进出控制 PLC 程序
caixiaofeng posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
这是一个用于地下室或地下停车场的出入控制的 PLC 程序。 PLC 停车场 问题描述 由于区域拥挤，我们在商场、酒店、综合体等场所面临着许多车辆在地下室或地下停车的问题。这是由于城市中商场、商店和综合体的车辆数量迅速增长与有限的停车位之间的矛盾而发生的。 造成“停车难、乱停车”的现象。当前停车问题严重影响人们的生活质量和道路运行。 问题图 问题方案 通过简单的自动化，我们可以减少商场、酒店、综合体等地下室或地下的停车问题。地下室的出入口是单车道通道，需要红绿灯来控制汽车。这里我们考虑两个灯指示 汽车控制。 红灯禁止车辆进出，绿灯允许车辆进出。当汽车从底层入口进入通道时，红灯（底层和地下室）都会亮起。禁止其他车辆进出 在此过程中，直到汽车通过单一通道。当通道畅通时，两个绿灯（底层和地下室）都会亮起，并允许其他车辆从底层或地下室进入。 最初我们将保持绿灯亮，红灯灭 输入和输出列表 输入列表 主开关：I0.0 底层入口/出口传感器 S1：I0.1 地下室入口/出口传感器 S2：I0.2 输出列表 绿灯（入口/出口底层）：Q0.0 绿灯（地下室入口/出口）：Q0.1 红灯（底层入口/出口）：Q0.2 红灯（地下室入口/出口）：Q0.3 M记忆线圈列表 M10.0 : 当汽车经过传感器 S1 时亮起 M10.3 : 当汽车经过传感器 S2 时亮起 M0.0：系统ON上升沿 M0.1 & M11.0：传感器 S1 的上升沿 M0.3 & M11.1：传感器 S2 的上升沿 M11.2：传感器S2的下降沿 M11.3：传感器S1的下降沿 停车场进出控制 PLC 梯形图 计划说明 在本应用中，我们使用西门子S7-300 PLC和TIA Portal软件进行编程。 网络1： 根据上述第一个网络中的说明，当系统开启 (I0.0) 时，最初两个绿灯（底层 (Q0.0) 和地下室 (Q0.1)）都会亮起。 执行 SET 指令后，将设置输出 Q0.0 和 Q0.1。 网络2： 根据上面在第二个网络中的解释，当系统打开（I0.0）时，最初两个红灯（底层（Q0.2）和地下室（Q0.3））将关闭。）执行RESET指令并将重置 均输出 Q0.2 和 Q0.3。 网络3： 当轿厢从底层进入空通道时，传感器S1（I0.1）将被触发，并且通过该触发，记忆线圈M10.0将被置位。 网络4： 当汽车从地下室进入空通道时，传感器S2（I0.2）将被触发，并且通过该触发，记忆线圈M10.3将被置位。 网络5： 两个红灯将由传感器 S1 或传感器 S2 的正触发设置。因为当汽车进入空通道时，两个红灯（Q0.2 和 Q0.3）将禁止汽车从两侧进出。 网络6： 这里我们对传感器 S1 (I0.1) 和 S2 (I0.2) 进行负触发。 因此，当它们触发红灯（Q0.2和Q0.3）时，红灯（Q0.2和Q0.3）将关闭。当汽车完全通过空通道时，红灯（Q0.2和Q0.3）应该关闭。 网络7： 在该网络中，当红灯熄灭时，绿灯（Q0.0＆Q0.1）将亮起。绿灯（Q0.0＆Q0.1）允许其他车辆进入或退出。 网络8： 如果红灯（Q0.2 & Q0.3）亮起，此时绿灯（Q0.0 & Q0.1）应该关闭。因此，在该网络中，当红灯（Q0.2 & Q0.3）亮起时 此时将执行复位指令，绿灯（Q0.0 & Q0.1）将熄灭 网络9： 如果系统ON（I0.0）开关关闭，则所有存储器都应为0。这里我们采用MOVE指令在所有存储器（MB0、QB0和MB10）中移动零。 本示例仅用于概念解释，本示例并未考虑所有参数（例如门开/关系统、警报等） 结果 注：以上PLC逻辑提供了PLC在停车场出入口控制中应用的基本思路。 逻辑是有限的，不完整的应用。