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PLC(可编程控制器)是一种数字运算与操作的控制装置。PLC作为传统继电器的替代产品，广泛应用于工业控制的各个领域。由于PLC可以用软件来改变控制过程，并有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，特别适用于恶劣环境下运行。当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采用PLC和变频器相配合使用。PLC可提供控制信号和指令的通断信号。一个PLC系统由三部分组成，即中央处理单元、输入输出模块和编程单元。下面我们就来谈谈关于PLC和变频器进行配合时所需要注意的一些事项。

一、开关指令信号的输入

变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态进行操作的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件(如晶体管)与PLC相连，得到运行状态指令，如图1所示。

图1 运行信号的连接方式

在使用继电器接点时，常常因为接触不良而带来误动作;使用晶体管进行连接时，则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素，保证系统的可靠性。

在设计变频器的输入信号电路时还应该注意，当输入信号电路连接不当时有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载时，继电器开闭产生的浪涌电流带来的噪音有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。图2与图3给出了正确与错误的接线例子。

图2 变频器输入信号接入方式

图3 输入信号的错误接法

当输入开关信号进入变频器时，有时会发生外部电源和变频器控制电源(DC24V)之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源，将外部晶体管的集电极经过二极管接到PLC。如图4所示。

图4输入信号防干扰的接法

二、数值信号的输入

变频器中也存在一些数值型(如频率、电压等)指令信号的输入，可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板上的键盘操作和串行接口来给定;模拟输入则通过接线端子由外部给定，通常通过0～10V/5V的电压信号或0/4～20mA的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异，因此必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。

当变频器和PLC的电压信号范围不同时，如变频器的输入信号为0～10V，而PLC的输出电压信号范围为0～5V时;或PLC的一侧的输出信号电压范围为 0～10V而变频器的输入电压信号范围为0～5V时，由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制，需用串联的方式接入限流电阻及分压方式，以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。此外，在连线时还应注意将布线分开，保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。

通常变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号。电信号的范围通常为0～10V/5V及0/4～20mA电流信号。无论哪种情况，都应注意：PLC 一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值，以保证系统的可靠性和减少误差。另外，由于这些监测系统的组成互不相同，有不清楚的地方应向厂家咨询。

另外，在使用PLC进行顺序控制时，由于CPU进行数据处理需要时间，存在一定的时间延迟，故在较jingque的控制时应予以考虑。

因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰，为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障，将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点：

(1)对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地，而且应注意避免和变频器使用共同的接地线，且在接地时使二者尽可能分开。

(2)当电源条件不太好时，应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器和降低噪音用的变压器等，另外，若有必要，在变频器一侧也应采取相应的措施。

(3)当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时，应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。

(4)通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。

PLC和变频器连接应用时，由于二者涉及到用弱电控制强电，因此，应该注意连接时出现的干扰，避免由于干扰造成变频器的误动作，或者由于连接不当导致PLC或变频器的损坏。

1．西门子PLC编程软件

    西门子公司针对SIMATIC系列PLC提供了很多种的编程软件，主要有STEPMICRO/DOS和STEPMICRO/WIN；STEPmini;标准软件包STEP7

    S7系列的PLC的编程语言非常丰富，有LAD、STL、SCL、GRAPH、HIGRAPH、CFC等。用户可以选择一种语言编程，如果需要，也可以混合使用几种语言编程。

    2．程序结构

    程序结构主要适用与S7-3000和S7-400，他有线性编程、分步式编程和结构化编程等3种编程方法。

    FPI系列可编程控制器是日本松下电工公司的小型PLC产品。

    FPI编程软件及指令系统

    1．编程方式

    NPST-GR提供了3种编程方式：梯形图方式；语句表方式和语句表达方式。

    2．注释功能

    NPST-GR可以为I/O继电器和输出点加入注释，使用户对继电器所对应的设备及继电器的用途一目了然。

    3．程序检查

    NPST-GR能查找程序中语法的错误和进行程序校验

    4．监控

    NPST-GR能监控用户编制的程序，并可以进行运行测试。用户可以检查继电器、寄存器和PLC工作状态，方便的进行调试与修改。

    5．系统寄存器设置

    NPST-GR可设置N0.0-N0.418系统寄存器的内容，根据屏幕的提示信息进行选择或输入，简单方便。

    6．I/O和远程I/O地址分配

    用NPST-GR可以为主机扩展板上每个槽分配I/O和远程I/O地址

    7．数据管理

    数据管理可以将程序或数据存盘，用于数据备份，或在传入PLC之前暂存数据

    两者在编程的应用上还有就是西门子的是单母线，而日本松下的是双母线；

    还有就是西门子和日本松下的输入和输出也不同的，日本松下的输入就只有X，输出就只有Y。

    其实语言是相通的，就是方法不同，两个可以相互转换。

西门子S7-1200PLC的IEC格式的定时器属于功能块。在插入定时器指令时，要求创建一个16字节的IEC_Timer数据类型的DB结构（即背景数据块），来保存有关的数据。在功能块中，可以事先创建一个IEC_Timer数据类型的静态变量(多重背景），然后将它给定时器指令。

    CPU没有给任何特定的定时器指令分配专门的资源。每个定时器使用DB结构和一个连续运行的内部CPU定时器（我的理解是一个硬件定时器）来执行定时。

    在定时器指令的输入IN的上升沿启动定时器时，连续运行的内部CPU定时器的值将被复制到为该定时器指令分配的DB结构的元素START（起始值）中。

    该起始值在定时器继续运行期间将保持不变，以后将在每次更新定时器时使用。以下条件时将会执行定时器更新：

    1）执行定时器指令（TP、TON、TOF或TONR）；

    2）定时器结构的元素ELAPSED（经过的时间）或位输出Q作为其它指令的参数，该指令被执行。

    更新定时器时，将从内部CPU定时器的当前值中减去上述起始值，得到经过的时间ELAPSED。再将ELAPSED与预设值PT进行比较，以确定定时器的位输出Q的状态。然后更新该定时器的DB结构的元素ELAPSED和Q。达到预设值PT后，定时器不会继续累加经过的时间ELAPSED。

    STEP7Basic的V11版与V10.5版相比，增加了类似于S7-300/400的定时器线圈指令。

    从上述的定时器内部的定时机制可知，在使用定时器时，其定时精度与CPU的扫描周期有很大的关系。在CPU两次更新定时器之间，定时器的输入、输出参数保持不变。

    为了验证上述结论，在FB1中调用定时器指令TP，在OB1中用I0.1作为调用条件，调用FB1。用监视表格监视定时器的输出Q和经过的时间ET，用输入IN的上升沿启动定时器后，如果I0.1为0状态，没有调用FB1和执行定时器指令，定时器的输出Q和经过的时间ET保持不变。只有在调用FB1，执行定时器指令时，ET的值才会变化。

    对于CPU31*C紧凑型CPU，由于CPU模块本身集成有I/O点，对于这些I/O点，同样需要设定其属性参数。

    在硬件安装清单上，右键单击CPU模块集成I/O所在的行，并选中“对象属性(ObjectProperties...)”选项，可以打开集成I/O的参数设定页面。

    通过设定页面不同的标签，可以打开不同的参数设定对象。

    在基本参数(General)设定页面，可以在“简介(Short)”栏显示集成I/O的特征参数。在“地址(Address)”设定页面，可以显示与设定集成I/O的起始地址，地址也可以通过选定“系统选择(SV)”诜项，由PLC讲行白动分配

西门子S7-200的自由口通信需要通过编程设置串口的工作模式，安排发送和接受指令的触发顺序，还要设定接收的起始和结束条件。对于刚刚开始使用s7-200的电气工程师来说，的确有很多细微处易犯错误。一般碰到客户抱怨通信不上的问题，就要逐一帮客户确认编程配置是否正确。虽然麻烦，不过逐条查下去，总能查到错误所在并解决问题。但是有一次客户遇到的问题颇出人意料，还真耗费了一些时间。

　　客户反应在编写了自由口通信程序之后，PLC可以发送数据给通信伙伴，但是却收不到任何伙伴方发出的数据。能发送数据给对方，说明通信端口设置没有问题。极有可能是端口被其他通信指令占用导致无法进入接收状态。比如说用常开点调用XMT，或者没有对接收的故障状态进行判断并终止接收，从而导致后续的XMT和RCV都无法被正确执行。客户表示他的程序并不存在这种情况。但是为了测试问题所在，客户下载了一个仅包含条件触发RCV的程序下去，还是接收不到数据。监控程序RCV指令已被正常执行。

　　那么是不是接收的起始条件设置不当?客户使用的是起始字符，这并无不妥。并且改成空闲线检测之后，问题依然存在。难道是对方发送的信号有问题用串口调试软件来测试，是可以接收到的。眼见这几个常见错误都没能cover住这个问题，我只好从头一步步地跟客户确认。但是还是没能发现任何破绽。郁闷之下，只好让客户把程序发过来看看。

　　次检查程序的时候还真没注意到问题出在哪里。等到看出来了才觉得啼笑皆非：

　　不知道大家看出来没有?客户在设定完空闲线时间SMW90和消息定时器溢出值SMW92后，惯性地将接受地大字符数SMB94也写成了传送字SMW94。而西门子PLC的高低字节是逆序的，也就是说SMB94为高有效字节，SMB95为低有效字节。见手册中的如下说明：

　　结果就是大字符数100被传给了SMB95，SMB95是神马呢?神马也不是，总之与接收条件无关。而真正大字符数存储字节SMB94被赋值为0。大字符数都为0了，那当然是接收不到任何数据了。

    S7-200 PLC 功能强大，性能可靠，但在做数学运算时不能象语言那样做变量类型自动转换，经常要手工做 BTI、ITD 之类的转换，计算完成后又要 DTI 等耗时的操作，而且使代码行数增加，程序可读性不好，也降低了程序运行的效率。