渭南西门子PLC授权代理商

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1.PLC的初始化控制

  在工业控制中，常常需要给许多设备初始化后才能进入正常的控制阶段。这些初始化仅仅只在PLC通电一开始的阶段运行，当PLC正常运行后，不再执行这些初始化程序，使用顺序控制继电器指令很容易实现这样的控制。其梯形图和语句表程序如图6-1所示。

  特殊继电器SM0.1仅在PLC通电开始产生的第一个扫描周期接通，因此S0.1所控制的顺序程序段仅在PLC通电的第一个扫描周期内运行，也就是实现了设备的初始化控制。

  2.PLC故障控制

  在PLC运行过程中会出现许多料想不到的故障，为了避免故障发生所带来严重的后果，需要采用一定的手段保证PLC正常运行或者使其停止运行。在这些情况下往往会用到有条件结束指令、停止指令以及看门狗复位指令。

  PLC故障控制的梯形图和语句表如图6-2所示。

  图6-1 设备初始化控制的梯形图和语句表

  (a)梯形图;(b)语句表

  图6-2 PLC故障控制的梯形图和语句表

  (a)梯形图;(b)语句表

  在这个过程中，PLC在一下3种情况下会执行STOP停止指令，从而停止PLC的运行，以防止事故的发生。

  1) 在PLC运行过程中如果现场出现了特殊情况，按下与10.1相连接的按钮，使得I0.1位为1。

  2) PLC系统出现I/O错误。

  3) PLC监测到系统程序出现了问题。

  当循环程序很多或者中断很多时，虽然PLC是正常运行的，但会大大延长PLC的扫描周期而造成WDT故障。为了使PLC顺利运行，可以在适当的位置执行看门狗复位指令，重新触发WDT，使其复位。

  在PLC运行过程中，若不希望运行某一部分程序，则可在这段不希望运行的程序前面加上图6-2所示的Zui后一条指令，这样只要接通与10.0相连的按钮，就会执行END指令，PLC就会返回主程序起点，重新执行。

  3.PLC的复电输出禁止控制

  在实际控制工程中，可能遇到突发停电情况。在复电时，控制环境可能仍处于原先得电的工作状态，从而会使相应的设备立即恢复工作，这极易引发设备动作逻辑错乱，甚至发生严重事故。为了避免这种情况的发生，在PLC控制程序中需要对一些关键设备的控制端口(PLC输出端口)做复电输出禁止控制。

  复电输出禁止程序运用了西门子PLC的特殊标志位存储器SMO.3，SMO.3为加电接通一个扫描周期，使M1.0置位为"1"，Q1.0和Q1.1无论在12.0、12.1处于什么状态，均无输出，该程序如图6-3所示。

  由“继电器-接触器”控制电路的工作原理可知，“继电器-接触器”控制电路图中各行元器件是并列执行的，而复电输出禁止程序反映了PLC程序(用户程序)执行时不是并列执行的，而是按先后顺序执行的。这完全是由PLC的扫描工作原理所决定的，这对于正确编制PLC控制程序是至关重要的。

  在PLC复电进入RUN状态后，PLC在自检及通信处理后，进行输入采样，而后按用户梯形图程序指令的要求，对于输出线圈按照从上到下的顺序执行，对于同一线圈按照由左向右的顺序依次执行，动作不可逆转(使用跳转指令的情况除外)，Zui后输出刷新，之后循环往复执行，直至停止。对用户程序执行过程的理解是设计PLC用户程序的关键。

  PLC复电输出禁止程序循环扫描执行过程如图6-4所示。PLC加电进入RUN状态后，SM0.3接通一个扫描周期，使MLO置位为"1"，M1.0的动断触点断开，从而切断了输出线圈QL0、QL1的控制逻辑，达到了输出被禁止的目的。当QL.0、QL.1所控制的设备准备好之后，譬如进入第2个循环时，可以转换IL.0的状态，使其为"1"，则M1.0被复位为"0"，对输出Q1.0、Q1.1的控制解除，并将控制权转移给12.0、12.1，此时若12.0、12.1为“1”，Q1.0、Q1.1置位为“1”。这样就避免了PLC复电后倘若12.0、12.1均处于ON状态而导致Q1.0、Q1.1直接输出。

  图6-3 复电输出禁止程序

  图6-4 PLC复电输出禁止程序循环扫描执行过程

  复电输出禁止程序在工程实际中经常能用到，本程序可以根据工程具体情况，稍加改造就可应用。

  4.PLC系统的多工况选择控制

  在许多工业控制场合，不仅仅需要有自动控制的功能，还需要有手动控制的功能。若选择开关(或按钮)处于自动挡的时候，PLC自动执行自动控制程序而不执行手动程序；若选择开关(或按钮)处于手动挡的时候，PLC自动执行手动控制段序而不执行自动控制程序。以此类推，还可以有更多的工况功能选择，如返回原位、单步操作、单循环操作、自动多循环操作等。这种多工况选择功能可以用顺序控制来实现。用顺序控制实现自动/手动切换的程序梯形图和其所对应的语句表如图6-5所示。

  图6-5 多工况选择控制的梯形图和语句表

  (a)梯形图;(b)语句表

PLC中的常用的CPU和存储器简介

 CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。

     1．CPU芯片

     CPU模块主要由CPU芯片和存储器组成。PLC使用以下几类CPU芯片：

    (1)通用微处理器，如Intel公司的8086，80186到Pentium系列芯片；

    (2)单片微处理器(单片机)，如Intel公司的MCS51／96系列单片机；

    (3)位片式微处理器，如AMD 2900系列位片式微处理器。

    2．存储器

   PLC的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统，它使PLC具有基本的智能，能够完成PLC设计者规定的各种工作。系统程序由PLC生产厂家设计并固化在ROM内，用户不能直接读取。PLC的用户程序由用户设计，它决定了PLC的输入信号与输出信号之间的具体关系。用户程序存储器的容量一般以字(每个字由16位二进制数组成)为单位，三菱的FX系列PLC将用户程序存储器的单位称为步(Step，即字)。小型PLC的用户程序存储器容量在lK字左右，大型PLC的用户程序存储器容量可达数M(兆)字。

    PLC常用以下几种存储器：

    (1)随机存取存储器：(RAM)

   用户可以用编程器读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，因此RAM又叫读／写存储器。它是易失性的存储器，将它的电源断开后，储存的信息将会丢失。

   RAM的工作速度高，价格低，改写方便。为了在关断PLC外部电源后，保存RAM中的用户程序和某些数据(如计数器的计数值)，为RAM配备了一个锂电池。现在有的PLC仍用RAM来储存用户程序。

 锂电池可用2~5年，需要更换锂电池时，PLC面板上的“电池电压过低”发光二极管亮，同时有一个内部标志位变为l状态，可以用它的常开触点来接通控制屏面板上的指示灯或声光报警器，通知用户及时更换锂电池。

    (2)只读存储器(ROM)

   ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，它的电源消失后，仍能保存储存的内容。ROM—般用来存放PLC的系统程序。 

    (3)可电擦除的EPROM(EEPROM或E2PROM)

   它是非易失性的，但是可以用编程器对它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点。但是写入信息所需的时间比RAM长得多，EEPROM用来存放用户程序。有的PLC将EEPROM作为基本配置，有的PLC将EEPROM作为可选件。