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解學(xué)PLC
解學(xué)PLC
PLC好學(xué)嗎？有的人說好學(xué)，更多的人說難學(xué)。我的看法是入門易，深造難。入門易，總有它易的方法。很多人都買了有關(guān)PLC的書，如果從頭看起的話，我想八成學(xué)不成了。因?yàn)槌橄笈c空洞占據(jù)了整個(gè)腦子，一句話暈！
學(xué)這東東要有可編程控制器和簡易編程器才好，若無，一句話，學(xué)不會(huì)。因?yàn)闊o法驗(yàn)證對(duì)與錯(cuò)。如何學(xué)，我的做法是直奔主題。做法如下：
1、認(rèn)識(shí)梯形圖和繼電器控制原理圖符號(hào)的區(qū)別： 繼電器控制原理圖中的元件符號(hào)，有常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)和線圈，為了區(qū)別它們，在有關(guān)符號(hào)邊上標(biāo)注如KM、KA、KT等以示不同的器件，但其觸頭的數(shù)量是受到限制。而PLC梯形圖中，也有常開、常閉觸點(diǎn)，在其邊上同樣可標(biāo)注X、Y、M、S、T、C以示不同的軟器件。它最大的優(yōu)點(diǎn)是：同一標(biāo)記的觸點(diǎn)在不同的梯級(jí)中，可以反復(fù)的出現(xiàn)。而繼電器則無法達(dá)到這一目的。而線圈的使用是相同的，即不同的線圈只能出現(xiàn)一次。
2、編程元件的分類：編程元件分為八大類，X為輸入繼電器、Y為輸出繼電器、M為輔助繼電器、S為狀態(tài)繼電器、T為定時(shí)器、C為計(jì)數(shù)器、D為數(shù)據(jù)寄存器和指針（P、I、N）。關(guān)于各類元件的功用，各種版本的PLC書籍均有介紹，故在此不介紹，但一定要清楚各類元件的功能。
編程元件的指令由二部分組成：如 LD(功能含意）X000（元件地址），即 LD X000，LDI Y000......。
3、熟識(shí)PLC基本指令：
（1）LD（?。DI取反）、OUT（輸出）指令；LD（?。?、LDI（取反）以電工的說法前者是常開、后者為常閉。這二條指令經(jīng)常用于每條電路的第一個(gè)觸點(diǎn)（即左母線第一個(gè)觸點(diǎn)），當(dāng)然它也可能在電路塊與其它并聯(lián)中的第一個(gè)觸點(diǎn)中出現(xiàn)。
這是一張?zhí)菪螆D（不會(huì)運(yùn)行）。左邊的縱線稱為左母線，右母線可以不表示。該圖有三個(gè)梯級(jí)；第1梯級(jí)；左邊第一個(gè)觸點(diǎn)為常開，上標(biāo)為X000，X表示為輸入繼電器，其后的000數(shù)據(jù)，可以這樣認(rèn)為它使用的是輸入繼電器中的編號(hào)為第000的觸點(diǎn)（下同）。其指令的正確表示應(yīng)為（如右圖程序所示）：0、LD X000 （前頭的0 即為從第0步開始，指令輸入時(shí)無須理會(huì)，它會(huì)自動(dòng)按順序顯示出）。 第2梯級(jí)；左邊的第一個(gè)觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn)，上標(biāo)為T0，T表示定時(shí)器（有時(shí)間長短不同，應(yīng)注意），0則表示定時(shí)器中的編號(hào)為0的觸點(diǎn)。其指令的正確表示應(yīng)為：2、LDI T0（如程序所示）。 第3梯級(jí)；左邊第一個(gè)觸點(diǎn)為常閉，上標(biāo)為M0, M為輔助繼電器（該繼電器有多種，注意類別），其指令的正確表示應(yīng)為：4、LDI M0（如程序所示）。本梯級(jí)的第2行第一個(gè)觸點(diǎn)為常開，上標(biāo)為Y000，Y表示輸出繼電器，由于該觸點(diǎn)與后面Y001觸點(diǎn)呈串聯(lián)關(guān)系，形成了所謂的電路"塊"，故而其觸點(diǎn)的指令應(yīng)為 5、LD Y000?？傊甃D與LDI指令從上面可以看出，它們均是左母線每一梯級(jí)第一觸點(diǎn)所使用的指令。而梯級(jí)中的支路（即第3梯級(jí)的第2行）有二個(gè)或二個(gè)以上觸點(diǎn)呈串聯(lián)關(guān)系，其第一觸點(diǎn)同樣按LD或LDI指令?？墒褂肔D、LDI指令的元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。OUT為線圈驅(qū)動(dòng)指令，該指令不能出現(xiàn)在左母頭位。驅(qū)動(dòng)線圈與驅(qū)動(dòng)線圈不能串聯(lián)，但可并聯(lián)。同一驅(qū)動(dòng)線圈只能出現(xiàn)一次，并安排在每一梯級(jí)的最后一位。如上圖中的1、OUT Y000，3、OUT Y001，Y為輸出繼電器，其線圈一旦接獲輸出信號(hào)，可以這樣認(rèn)為，線圈將驅(qū)動(dòng)其相應(yīng)的觸點(diǎn)而接通外部負(fù)載（外部負(fù)載多為接觸器、中間繼電器等）。而上圖8、OUT T0 K40 為定時(shí)器驅(qū)動(dòng)線圈指令，其中的K為常數(shù)40為設(shè)定值（類似電工對(duì)時(shí)間繼電器的整定）。可使用OUT指令元件有：輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。
（2）觸點(diǎn)的串聯(lián)指令A(yù)ND（與）ANI（與非）；前者為常開，后者為常閉。二者均用于單個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)。二指令可重復(fù)出現(xiàn)，不受限制，。如下圖所示。
由第1梯級(jí)來看；X000、T0、Y001三觸點(diǎn)成串聯(lián)關(guān)系，即T0的常閉串接于X000的后端，而Y001的常閉則串接于T0常閉的后端。由于都是常閉故用ANI指令?，F(xiàn)來看第2梯級(jí)；X000、M0、Y001，同樣三觸點(diǎn)也是串聯(lián)關(guān)系，M0的常閉接點(diǎn)串接于X001的后端，而Y000的常開接點(diǎn)則串接于M0的后端。故M0的指令用ANI，而Y000的指令則用AND（具體編程詳上圖），一句話只要是串聯(lián)后面是常開的用AND，是常閉的則用ANI?？墒褂肁ND、ANI指令元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。
（3）觸點(diǎn)并聯(lián)指令OR（或）、ORI（或反）；觸點(diǎn)并聯(lián)時(shí)，不管梯級(jí)中有幾條支路，只要是單個(gè)觸點(diǎn)與上一支路并聯(lián)，是常開的用OR，是常閉的則用ORI。如下圖所示。
可以看出上圖的X000、X001、M0三者處于并聯(lián)關(guān)系。由于X000下面二條支路均為單個(gè)觸點(diǎn)，因X001是常開觸點(diǎn)，故用OR指令。而M0是常閉觸點(diǎn)，則用ORI指令。三接點(diǎn)并聯(lián)后又與M1串聯(lián)，串聯(lián)后又與Y000并聯(lián)，而Y000也是單個(gè)觸點(diǎn)，所以仍采用OR指令?？墒褂肙R、ORI指令元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。
（4）串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令ORB（或）；任一梯級(jí)中有多（或單支路）支路與上一級(jí)并聯(lián)，只要是本支路中是二個(gè)以上的觸點(diǎn)成串聯(lián)關(guān)系（即所謂的：串聯(lián)電路塊），則應(yīng)使用ORB指令。如下圖所示。
由上圖可以看出，第一支路X003的常開觸點(diǎn)與M1的常開觸點(diǎn)成串聯(lián)關(guān)系（在這樣的情況下，形成了塊的關(guān)系），它是與上一行的X000與M0串聯(lián)后相并聯(lián)，此時(shí)程序的編寫，如步序號(hào)0、1、2、3、4所示。4所出現(xiàn)的第一個(gè)ORB指的是與上一行并。而第二支路，常閉Y001與M2同樣是串聯(lián)關(guān)系。也是一個(gè)塊結(jié)構(gòu)，其串聯(lián)后再與第一支路并。故步序7再次出現(xiàn)ORB。ORB指令并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示。可以這樣認(rèn)為；它是下一行形成電路塊的情況下與上一行并聯(lián)的一條垂直直線（如圖中所示的二條粗線）。
（5）并聯(lián)電路塊與塊之間的串聯(lián)指令A(yù)NB；如左下圖虛線框內(nèi)所示的二電路塊相串，各電路塊先并好后再用ANB指令進(jìn)行相串。左圖的梯形圖可以用右圖進(jìn)行簡化。程序的編寫如下圖所示。ANB指令并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示。可以這樣認(rèn)為；它是形成電路塊與電路塊之間的串聯(lián)聯(lián)接關(guān)系，是一條橫直線。
（6）進(jìn)棧指令MPS、讀棧指令MRD、出棧指令MPP和程序結(jié)束指令END；MPS、MRD、MPP這是一組堆棧指令。如下圖使用的二種堆棧形式；在堆棧形式下MPS應(yīng)與MPP成對(duì)出現(xiàn)使用。如在第一堆棧形式下，則采用MPS、MPP指令。若在MPS、MPP指令中間還有支路出現(xiàn)，則增加MRD指令，如下圖的第二堆棧所示。應(yīng)知道MPS、MPP成對(duì)出現(xiàn)的次數(shù)應(yīng)少于11次，而MRD的指令則可重復(fù)使用，但不得超過24次。要知道這一組指令，同樣并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示?？梢赃@樣認(rèn)為；MPS是堆棧的起始點(diǎn)，它起到承上啟下的聯(lián)接點(diǎn)作用，而支路的MRD、MPP則與之依次聯(lián)接而已。而END指令則是結(jié)束指令，它在每一程序的結(jié)束的末端出現(xiàn)。
當(dāng)然還有其它的指令，但只要熟織和應(yīng)用以上的指令，我以為入個(gè)門應(yīng)該沒什么問題了，也夠用了。入了門后再去研究其它的指令就不是很難了。故不再一一說明。
4、熟知簡易編程器各鍵的功能：以下是FX-10P（手持式編程器）面板分布（當(dāng)然少了晶液顯示屏）及各鍵功能。各鍵下方標(biāo)注的中文與元件符號(hào)均為我所增加（目的是為了輸入時(shí)易找到對(duì)象），其余均與原鍵盤相同（即實(shí)線框內(nèi)英文與數(shù)碼）。
（1）液晶顯示器；在編程時(shí)可顯示指令（即指令、元件符號(hào)、數(shù)據(jù)）。在監(jiān)控運(yùn)行時(shí)，可顯示元器件工作狀態(tài)。
（2）鍵盤；由35個(gè)按鍵組成，有功能鍵、指令鍵、元件符號(hào)鍵和數(shù)據(jù)鍵，大多可切換。各鍵作用如下：
①功能鍵：RD/WR......讀出/寫入，若在左下角出現(xiàn)R為程序讀出，若出現(xiàn)W則為寫入，即程序輸入時(shí)應(yīng)出現(xiàn)W，否則無法輸入程序。按第一下如為R,再按一下則為W。INS/DEL......插入/刪除，若在程序輸入過程中漏了一條程序，此時(shí)應(yīng)按該鍵，顯現(xiàn)I則可輸入遺漏程序。若發(fā)現(xiàn)多輸了一條程序，同樣按該鍵，顯現(xiàn)D則可刪除多余或錯(cuò)誤的程序。MNT/TEST......監(jiān)視/測試，T為測試，M為監(jiān)視，同樣按該鍵，可相互切換。在初學(xué)時(shí)要學(xué)會(huì)使用監(jiān)視鍵M, 以監(jiān)視程序的運(yùn)行情況，以利找出問題，解決問題。
② 菜單鍵：OTHER, 顯示方式菜單。
③清除鍵：CLEAR，按此鍵，可清除當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)。
④幫助鍵：HELP，顯示應(yīng)用指令一覽表，在監(jiān)視方式時(shí)進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)為轉(zhuǎn)換。
⑤步序鍵：STEP，監(jiān)視某步輸入步序號(hào)。
⑥空格鍵：，/SP，輸入指令時(shí)，用于特定元件號(hào)和常數(shù)。
⑦光標(biāo)鍵：↑、↓，用這二鍵可移動(dòng)液晶顯示屏上光標(biāo)，作行（上或下）滾動(dòng)。
⑧執(zhí)行鍵：GO，該鍵用于輸入指令的確認(rèn)、插入、刪除的執(zhí)行等。
⑨指令鍵/元件符號(hào)鍵/數(shù)字鍵（虛線框內(nèi)）：這些鍵均可自動(dòng)切換，上部為指令鍵，下部為元件符號(hào)鍵或數(shù)字鍵。一旦按了指令鍵，其它鍵即切換成元件符號(hào)或數(shù)字，可以進(jìn)行選擇輸入。其它Z/V、K/H、P/I均可同一鍵的情況下相互切換。
5、熟習(xí)編程器的操作
按規(guī)定聯(lián)接好PLC與簡易編程器。PLC通入電源，小型指示燈亮。將PLC上的扭子開關(guān)撥向STOP（停止）位置。
操作要點(diǎn)：
①清零：扭子開關(guān)撥向STOP（停止）位置，會(huì)出現(xiàn)英文，別管它。直接按RD/WD（使顯示屏左側(cè)出現(xiàn)W即寫的狀態(tài)），此時(shí)先按NOP，再按MC/A中的A，接著按二次GO予以確認(rèn)即可（即：W→NOP→A→GO→GO）。
②輸入指令：如指令 LD X000 ， 按以下順序輸入 LD→X→0→GO 即可，屏上自動(dòng)顯現(xiàn) LD X000。其它指令類推。對(duì)于ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、END、NOP等指令，輸入后只要按GO確認(rèn)即可（ORB→GO）。
③定時(shí)器的輸入：如指令 OUT T0 K 40 按如下順序輸入即可 OUT→T→0→，/SP→K→40→GO（T0為100ms為單位，其整定值為：100×40=4000ms=4S）。
④ 刪除指令：移動(dòng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)欲刪除的指令，將INS/DEL鍵置于D，再予以GO確認(rèn)即可。即 ：移動(dòng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)欲刪除指令→D→GO。
⑤插入指令：若欲在步序4、5之間插入新的步序，移動(dòng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)5，將INS/DEL鍵置于I，予以確認(rèn)，再輸入新的程序再次確認(rèn)即可。如欲插入AND Y001即：移動(dòng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)欲插入部位→I→GO→AND→Y→1→GO。
⑥GO鍵：每一步序輸入完畢均應(yīng)輸入GO予以確認(rèn)。
⑦結(jié)束指令：每一程序輸入完畢在結(jié)束時(shí)應(yīng)輸入END指令，程序才可運(yùn)行。
⑧輸入指令完畢應(yīng)將PLC上的扭子開關(guān)撥向RUN于運(yùn)行狀態(tài)。若有音響、燈亮則說明輸入程序有問題。
6、輸入簡單的可運(yùn)行程序在監(jiān)控狀態(tài)下運(yùn)行：初學(xué)時(shí)要學(xué)會(huì)使用監(jiān)視鍵M,可以從液晶顯示上監(jiān)視程序的運(yùn)行情況，加深對(duì)PLC各接點(diǎn)運(yùn)行的認(rèn)識(shí)。并利于找出問題，解決問題的最好辦法。
具體操作如下：按MNT/TEST鍵置于M監(jiān)視運(yùn)行方式，移動(dòng)光標(biāo)即可觀查整個(gè)程序的運(yùn)行情況。若程序中出現(xiàn)■標(biāo)記表示元件處于導(dǎo)通狀態(tài)（ON），若無■標(biāo)記則元件處于斷開狀態(tài)（OFF）。
7、試著編繪簡易梯形圖：簡易梯形圖的編繪，一般以現(xiàn)有的電工原理圖，根據(jù)其工作原理進(jìn)行繪制，由淺入深，先求畫出，再求簡單明了，慢慢領(lǐng)會(huì)繪制梯形圖心得。首先要理解電工原理圖的工作原理，根據(jù)電工原理圖的工作原理，再按PLC的要求進(jìn)行繪制。應(yīng)把握的是，不能簡單地將PLC各接點(diǎn)與電工原理圖上的各接點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)（這是初學(xué)者的通?。羰沁@樣的話就有可能步入死胡同，繪制的梯形圖只要能達(dá)到目的即可。
①不可逆啟動(dòng)改用PLC控制
上圖的圖1為電原理圖，圖2則為按與原理圖一一對(duì)應(yīng)的原則編繪的梯形圖，其特點(diǎn)是易于理解，但在我的印象中沒有幾張是可以這樣繪制的。如果采用這樣的方法繪制的話，將有可能走入不歸路。盡管二個(gè)圖都可運(yùn)行，但如果將圖2加以改變而成為圖3 ，可以看出圖3在程序上少了一個(gè)步序ANB。簡潔明了是編程的要素。故而在編繪梯形圖時(shí)應(yīng)盡量地將多觸頭并聯(lián)觸頭放置在梯形圖的母線一側(cè)可減少ANB指令。圖2中的X000、圖3中的X002均為外接熱繼電器所控制的常閉接點(diǎn)，而熱繼電器則用常開接點(diǎn)（或也可將外部的熱繼電器的常閉觸頭與接觸器線圈相串聯(lián)）。只有在畫出梯形圖后，再根據(jù)梯形圖編出程序。
工作原理：以圖3為例說明，當(dāng)外接啟動(dòng)按鈕一按，X000的常開接點(diǎn)立即閉合電流（實(shí)為能流），流經(jīng)X001、X002的常閉接點(diǎn)至使輸出繼電器Y000閉合，由于Y000的閉合，并接于母線側(cè)的Y000常開觸點(diǎn)閉合形成自保，由輸出繼電器接通外部接觸器，從而控制了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。停止時(shí)按外部停止按鈕，X001常閉接點(diǎn)在瞬間斷流從而關(guān)斷了輸出繼電器線圈，外部接觸器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，外部熱繼電器常閉接點(diǎn)閉合，導(dǎo)至X002常閉接點(diǎn)斷開，從而保護(hù)電動(dòng)機(jī)。
②啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)控制改用PLC控制
這一道題往往是初學(xué)者邁不過的一道坎。這主要是因?yàn)槔^電器電原理圖使用的是復(fù)合按鈕，形成的思維定式所造成。從梯形圖中可以看出，X001為點(diǎn)動(dòng)控制觸點(diǎn)，因左邊的電原理圖是使用的復(fù)合按鈕，思維上自然而然轉(zhuǎn)向了采用X001的常閉觸點(diǎn)，與X001的常開形成了與復(fù)合按鈕相似的效果，想象是不錯(cuò)。要知道PLC在運(yùn)行狀態(tài)下，是以掃描的方式按順序逐句掃描處理的，掃描一條執(zhí)行一條，掃描的速度是極快的。如果是用X001的常閉代替M0的常閉的話，當(dāng)按下外接點(diǎn)動(dòng)按鈕時(shí)，X001常開觸點(diǎn)則閉合而常閉接點(diǎn)則斷開，但一旦松手其常閉觸點(diǎn)幾乎就閉合形成了自保，因此失去了點(diǎn)動(dòng)的功能，變?yōu)橹挥袉?dòng)的功能。梯形圖中的第一梯級(jí)中的第二支路是由Y000的常開與中間繼電器M0的常閉相串后再與第一支路相并，在這樣觸點(diǎn)多的情況下如果允許應(yīng)將它擺列在第一行，這樣在編程時(shí)可以少用了ORB指令。
工作原理：本梯形圖沒設(shè)熱繼電器觸點(diǎn)，只設(shè)一停止觸點(diǎn)。按外部啟動(dòng)按鈕使X000閉合，電流（能流）由母線經(jīng)X002使輸出繼電器Y000接通，由于Y000的接通，本梯級(jí)第二支路中的Y000常開接點(diǎn)接通，經(jīng)中間繼電器M0的常閉接點(diǎn)與輸出繼電器形成了自保關(guān)系，從而驅(qū)動(dòng)外部接觸器帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。停止時(shí)，按外部的停止按鈕至使X002在瞬間斷開，使輸出繼電器失電，電動(dòng)機(jī)停止了轉(zhuǎn)動(dòng)。點(diǎn)動(dòng)時(shí)，按外部點(diǎn)動(dòng)按鈕使第一梯級(jí)第一支路的X001常開接點(diǎn)閉合，同時(shí)第二梯級(jí)的X001也同時(shí)閉合，接通了中間繼電器，由于中間繼電器的閉合，使第一梯級(jí)第二支路的X001相串聯(lián)的M0常閉接點(diǎn)斷開從而破壞了自?；芈饭识妱?dòng)機(jī)處于點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)。
③接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制改用PLC控制
本圖中靠近母線一側(cè)中的第一梯級(jí)和第二梯級(jí)中的X000、X001均為PLC外部按鈕SB2、SB3按鈕所控制的常開接點(diǎn)，一旦接到外部信號(hào)使相應(yīng)的X000或X001閉合，通過串接于第一或第二梯級(jí)相應(yīng)線路，使輸出繼電器Y000或Y001線圈中的一個(gè)閉合，由于輸出繼電器線圈的閉合，使并接于第一和第二梯級(jí)中的常開接點(diǎn)Y000或Y001中的一個(gè)閉合形成了自保關(guān)系。接于輸出繼電器外圍相應(yīng)接觸器則帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。停止則由外部的SB1按鈕控制，使串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)X002斷開，不管是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)均能斷電，從而使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。熱保護(hù)則由外部的FR驅(qū)動(dòng)，使串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)X003斷開使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。而串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)Y001和Y000的作用，是保證在正轉(zhuǎn)時(shí)反轉(zhuǎn)回路被切斷，同理反轉(zhuǎn)時(shí)正轉(zhuǎn)回路被切斷使它們只能處于一種狀態(tài)下運(yùn)行，其實(shí)質(zhì)是相互聯(lián)鎖的作用。這里特別要強(qiáng)調(diào)的是：由于PLC運(yùn)行速度極快，在正反轉(zhuǎn)控制狀態(tài)下若沒有必要的外圍聯(lián)鎖，將會(huì)造成短路。如果只靠PLC內(nèi)部的聯(lián)鎖是不行的。這一點(diǎn)初學(xué)者一定要記住。而且在星角降壓啟動(dòng)等必要的電路中均應(yīng)考慮這一問題。