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1、第第 7 部分部分 第五节第五节 PLC控制系统设计的基本原则与控制系统设计的基本原则与内容内容 授课教师：陈晓梅授课教师：陈晓梅 （华北电力大学电气与电子工（华北电力大学电气与电子工程学院）程学院） 可编程序控制器可编程序控制器PLCPLC原理及应用原理及应用第五节第五节 PLC控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容 一、一、 PLC控制系统设计的基本原则控制系统设计的基本原则 在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则： 最大限度地满足控制要求 充分发挥PLC功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计中最重要的一条原则。设计人员要深入现场进行调查研究，收集资料。同时要
2、注意和现场工程管理和技术人员及操作人员紧密配合，共同解决重点问题和疑难问题。保证系统的安全可靠 保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。力求简单、经济、使用与维修方便 在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。不宜盲目追求自动化和高指标。适应发展的需要 适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。第五节第五节 PLC控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容 二、二、 PLC控制系统设计的步骤控制系统设计的步骤 n1 1分析被控对象并提出控制要求分析被控对象并提出控制要求分析被控对象并提出控制要求
3、分析被控对象并提出控制要求n 详详详详细细细细分分分分析析析析被被被被控控控控对对对对象象象象的的的的工工工工艺艺艺艺过过过过程程程程及及及及工工工工作作作作特特特特点点点点，了了了了解解解解被被被被控控控控对对对对象象象象机机机机、电电电电、液液液液之之之之间间间间的的的的配配配配合合合合，提提提提出出出出被被被被控控控控对对对对象象象象对对对对PLCPLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。n2 2确定输入输出设备确定输入输出设
4、备确定输入输出设备确定输入输出设备n 根根根根据据据据系系系系统统统统的的的的控控控控制制制制要要要要求求求求，确确确确定定定定系系系系统统统统所所所所需需需需的的的的全全全全部部部部输输输输入入入入设设设设备备备备如如如如：按按按按纽纽纽纽、位位位位置置置置开开开开关关关关、转转转转换换换换开开开开关关关关及及及及各各各各种种种种传传传传感感感感器器器器等等等等和和和和输输输输出出出出设设设设备备备备如如如如：接接接接触触触触器器器器、电电电电磁磁磁磁阀阀阀阀、信信信信号号号号指指指指示示示示灯灯灯灯及及及及其其其其它它它它执执执执行行行行器器器器等等等等），从从从从而而而而确确确确定定定定
5、与与与与PLCPLC有有有有关关关关的的的的输输输输入入入入/ /输输输输出出出出设设设设备备备备，以确定以确定以确定以确定PLCPLC的的的的I/OI/O点数。点数。点数。点数。第五节第五节 PLC控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容 二二 PLC控制系统设计的步骤控制系统设计的步骤n3 3选择选择选择选择PLCPLCn PLCPLC选选选选择择择择包包包包括括括括对对对对PLCPLC的的的的机机机机型型型型、容容容容量量量量、I/OI/O模模模模块块块块、电电电电源等的选择源等的选择源等的选择源等的选择n4 4分配分配分配分配I/OI/O点并设计点并设计点并设计点并设计
6、PLCPLC外围硬件线路外围硬件线路外围硬件线路外围硬件线路n分分分分配配配配I/OI/O点点点点：画画画画出出出出PLCPLC的的的的I/OI/O点点点点与与与与输输输输入入入入/ /输输输输出出出出设设设设备备备备的的的的连连连连接接接接图图图图或对应关系表。或对应关系表。或对应关系表。或对应关系表。nPLCPLC外外外外围围围围硬硬硬硬件件件件线线线线路路路路：画画画画出出出出系系系系统统统统其其其其它它它它部部部部分分分分的的的的电电电电气气气气线线线线路路路路图图图图，包包包包括主电路和未进入括主电路和未进入括主电路和未进入括主电路和未进入PLCPLC的控制电路等。的控制电路等。的控
7、制电路等。的控制电路等。n由由由由PLCPLC的的的的I/OI/O连连连连接接接接图图图图和和和和PLCPLC外外外外围围围围电电电电气气气气线线线线路路路路图图图图组组组组成成成成系系系系统统统统的的的的电电电电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。第五节第五节 PLC控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容 二二 、 PLC控制系统设计的步骤控制系统设计的步骤n5 5程序设计程序设计程序设计程序设计n程程程程序序序序设设设设计计计
8、计：1 1控控控控制制制制程程程程序序序序；2 2初初初初始始始始化化化化程程程程序序序序；3 3检检检检测测测测、故故故故障诊断和显示等程序；障诊断和显示等程序；障诊断和显示等程序；障诊断和显示等程序；4 4保护和连锁程序。保护和连锁程序。保护和连锁程序。保护和连锁程序。n模模模模拟拟拟拟调调调调试试试试：根根根根据据据据产产产产生生生生现现现现场场场场信信信信号号号号的的的的方方方方式式式式不不不不同同同同，模模模模拟拟拟拟调调调调试试试试有有有有硬硬硬硬件模拟法和软件模拟法两种形式。件模拟法和软件模拟法两种形式。件模拟法和软件模拟法两种形式。件模拟法和软件模拟法两种形式。n6 6硬件实施
9、硬件实施硬件实施硬件实施n设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图；设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图；设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图；设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图；n设计系统各部分之间的电气互连图；设计系统各部分之间的电气互连图；设计系统各部分之间的电气互连图；设计系统各部分之间的电气互连图；n根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。n由由由由于于于于程程程程序序序序设设设设计计计计与与与与硬硬硬硬件件件件
10、实实实实施施施施可可可可同同同同时时时时进进进进行行行行，因因因因此此此此PLCPLC控控控控制制制制系系系系统统统统的设计周期可大大缩短。的设计周期可大大缩短。的设计周期可大大缩短。的设计周期可大大缩短。第五节第五节 PLC控制系统设计的基本原则与内容控制系统设计的基本原则与内容 二、二、 PLC控制系统设计的步骤控制系统设计的步骤n7 7联机调试联机调试联机调试联机调试n联联联联机机机机调调调调试试试试是是是是将将将将通通通通过过过过模模模模拟拟拟拟调调调调试试试试的的的的程程程程序序序序进进进进一一一一步步步步进进进进行行行行在在在在线线线线统统统统调调调调。联联联联机机机机调调调调试试
11、试试过过过过程程程程应应应应循循循循序序序序渐渐渐渐进进进进，从从从从PLCPLC只只只只连连连连接接接接输输输输入入入入设设设设备备备备、再再再再连连连连接接接接输输输输出出出出设设设设备备备备、再再再再接接接接上上上上实实实实际际际际负负负负载载载载等等等等逐逐逐逐步步步步进进进进行行行行调调调调试试试试。如如如如不不不不符符符符合合合合要要要要求求求求，则则则则对对对对硬硬硬硬件件件件和和和和程程程程序序序序作作作作调调调调整整整整。通通通通常常常常只只只只需需需需修修修修改改改改部部部部份份份份程序即可。程序即可。程序即可。程序即可。n全全全全部部部部调调调调试试试试完完完完毕毕毕毕后
12、后后后，交交交交付付付付试试试试运运运运行行行行。经经经经过过过过一一一一段段段段时时时时间间间间运运运运行行行行，如如如如果果果果工工工工作作作作正正正正常常常常、程程程程序序序序不不不不需需需需要要要要修修修修改改改改，应应应应将将将将程程程程序序序序固固固固化化化化到到到到EPROMEPROM中中中中，以防程序丢失。以防程序丢失。以防程序丢失。以防程序丢失。n8 8整理和编写技术文件整理和编写技术文件整理和编写技术文件整理和编写技术文件n技技技技术术术术文文文文件件件件包包包包括括括括设设设设计计计计说说说说明明明明书书书书、硬硬硬硬件件件件原原原原理理理理图图图图、安安安安装装装装接接
13、接接线线线线图图图图、电电电电气元件明细表、气元件明细表、气元件明细表、气元件明细表、PLCPLC程序以及使用说明书等。程序以及使用说明书等。程序以及使用说明书等。程序以及使用说明书等。三、三、 PLC的选择的选择 n随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因而，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。nPLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。 三三 PLC的选择的选择 1 PLC机型的选择
14、机型的选择 PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：合理的结构型式 PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。安装方式的选择 安装方式有集中式、远程IO式以及多台PLC联网的分布式。相应的功能要求响应速度要求系统可靠性的要求 对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统机型尽量统一 便于备品备件的采购和管理；有利于技术力量的培训和技术水平的提高，外部设备通用，资源可共享，易于联网通信。三、三、 PLC的选择的选择 2 PLC容量的选择容量的选择 nI IOO点数的选择点数的选择点数的选择点数的选择n在满足控
15、制要求的前提下力争使用的在满足控制要求的前提下力争使用的在满足控制要求的前提下力争使用的在满足控制要求的前提下力争使用的I IOO点最少。点最少。点最少。点最少。n需要加上需要加上需要加上需要加上10101515的裕量。的裕量。的裕量。的裕量。n存储容量的选择存储容量的选择存储容量的选择存储容量的选择n存存存存储储储储容容容容量量量量大大大大小小小小不不不不仅仅仅仅与与与与PLCPLC系系系系统统统统的的的的功功功功能能能能有有有有关关关关，还还还还与与与与功功功功能能能能实实实实现现现现的的的的方方方方法法法法、程程程程序序序序编编编编写写写写水水水水平平平平有有有有关关关关。一一一一个个个
16、个有有有有经经经经验验验验的的的的程程程程序序序序员员员员和和和和一一一一个个个个初初初初学学学学者者者者，在在在在完完完完成成成成同同同同一一一一复复复复杂杂杂杂功功功功能能能能时时时时，其其其其程程程程序序序序量量量量可可可可能能能能相相相相差差差差2525之多。之多。之多。之多。n在在在在I IOO点点点点数数数数确确确确定定定定的的的的基基基基础础础础上上上上，按按按按下下下下式式式式估估估估算算算算存存存存储储储储容容容容量量量量后后后后，再再再再加加加加20203030的裕量。的裕量。的裕量。的裕量。n 存存存存储储储储容容容容量量量量( (字字字字节节节节) )开开开开关关关关量
17、量量量I/OI/O点点点点数数数数10 10 模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/O通通通通道道道道数数数数100100n存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。 三三 PLC的选择的选择 3。 IO模块的选择模块的选择 n开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择n 1 1输入信号的类型及电压等级输入信号的类型及电压等级输入信号的类型及电压等级输入信号的类型及电压等级n 有有有有直直直直流流流流输输输输入入入入、交
18、交交交流流流流输输输输入入入入和和和和交交交交流流流流直直直直流流流流输输输输入入入入三三三三种种种种类类类类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。n 直直直直流流流流输输输输入入入入模模模模块块块块的的的的延延延延迟迟迟迟时时时时间间间间较较较较短短短短，还还还还可可可可以以以以直直直直接接接接与与与与接接接接近开关、光电开关等电子输入设备连接；近开关、光电开关等电子输入设备连接；近开关、光电开关等电子输入设备连接；近开关、光电开关等电子输
19、入设备连接；n 交交交交流流流流输输输输入入入入模模模模块块块块可可可可靠靠靠靠性性性性好好好好，适适适适合合合合于于于于有有有有油油油油雾雾雾雾、粉粉粉粉尘尘尘尘的的的的恶劣环境。恶劣环境。恶劣环境。恶劣环境。 n 开开开开关关关关量量量量输输输输入入入入模模模模块块块块的的的的电电电电压压压压等等等等级级级级有有有有：直直直直流流流流5 5、1212、2424、4848、6060等；交流等；交流等；交流等；交流110110、220220等。等。等。等。n 选选选选择择择择时时时时主主主主要要要要根根根根据据据据现现现现场场场场输输输输入入入入设设设设备备备备与与与与输输输输入入入入模模模模
20、块块块块之之之之间间间间的的的的距离来考虑。距离来考虑。距离来考虑。距离来考虑。n 一一一一般般般般5 5、1212、2424用用用用于于于于传传传传输输输输距距距距离离离离较较较较近近近近场场场场合合合合，如如如如5 5输输输输入入入入模模模模块块块块最最最最远远远远不不不不得得得得超超超超过过过过米米米米。距距距距离离离离较较较较远远远远的的的的应应应应选选选选用用用用输输输输入电压等级较高的。入电压等级较高的。入电压等级较高的。入电压等级较高的。三三 PLC的选择的选择 3 IO模块的选择模块的选择n开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择n 2
21、2输入接线方式输入接线方式输入接线方式输入接线方式n 主要有汇点式和分组式两种接线方式主要有汇点式和分组式两种接线方式主要有汇点式和分组式两种接线方式主要有汇点式和分组式两种接线方式 三三 PLC的选择的选择 3 IO模块的选择模块的选择n开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择n 3 3注意同时接通的输入点数量注意同时接通的输入点数量注意同时接通的输入点数量注意同时接通的输入点数量n 对于选用高密度的输入模块对于选用高密度的输入模块对于选用高密度的输入模块对于选用高密度的输入模块( (如如如如3232点、点、点、点、4848点等点等点等点等) )，应考
22、虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的6060。n n 4 4输入门槛电平输入门槛电平输入门槛电平输入门槛电平n 门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远，具体可参阅远，具体可参阅远，具体可参阅远，具体可参阅PLCPLC说明书。说明书。说明书。说明书。三三 PLC的选择的选择 3 IO模块的选择模块的选择n开关量输出模
23、块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择n 1 1输出方式输出方式输出方式输出方式n 开开开开关关关关量量量量输输输输出出出出模模模模块块块块有有有有继继继继电电电电器器器器输输输输出出出出、晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管输输输输出出出出和和和和晶晶晶晶体体体体管管管管输出三种方式输出三种方式输出三种方式输出三种方式n 继继继继电电电电器器器器输输输输出出出出：价价价价格格格格便便便便宜宜宜宜，可可可可以以以以驱驱驱驱动动动动交交交交、直直直直流流流流负负负负载载载载，适适适适用用用用的的的的电电电电压压压压大大大大小小小小范范范范围围围围较较较较宽宽宽宽、导导导导通通通
24、通压压压压降降降降小小小小，承承承承受受受受瞬瞬瞬瞬时时时时过过过过电电电电压压压压和和和和过过过过电电电电流流流流的的的的能能能能力力力力较较较较强强强强，但但但但动动动动作作作作速速速速度度度度较较较较慢慢慢慢驱驱驱驱动动动动感感感感性性性性负负负负载载载载时时时时，触触触触点点点点动动动动作作作作频频频频率率率率不不不不超超超超过过过过1HZ1HZ）、寿寿寿寿命命命命较较较较短短短短、可可可可靠靠靠靠性性性性较较较较差，只能适用于不频繁通断的场合。差，只能适用于不频繁通断的场合。差，只能适用于不频繁通断的场合。差，只能适用于不频繁通断的场合。n 对对对对于于于于频频频频繁繁繁繁通通通通断
25、断断断的的的的负负负负载载载载，应应应应该该该该选选选选用用用用晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管输输输输出出出出或或或或晶晶晶晶体体体体管管管管输输输输出出出出，它它它它们们们们属属属属于于于于无无无无触触触触点点点点元元元元件件件件。但但但但晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管输输输输出出出出只只只只能能能能用用用用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。 三三 PLC的选择的选择 3 IO模块的选择模块的选择n开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块
26、的选择n 2 2输出接线方式输出接线方式输出接线方式输出接线方式n 开开开开关关关关量量量量输输输输出出出出模模模模块块块块主主主主要要要要有有有有分分分分组组组组式式式式和和和和分分分分隔隔隔隔式式式式两两两两种种种种接接接接线线线线方方方方式式式式三三 PLC的选择的选择 3 IO模块的选择模块的选择n开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择n 3 3驱动能力驱动能力驱动能力驱动能力n 应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模
27、块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。无法直接驱动，可增加中间放大环节。无法直接驱动，可增加中间放大环节。无法直接驱动，可增加中间放大环节。n 4 4注意同时接通的输出点数量注意同时接通的输出点数量注意同时接通的输出点数量注意同时接通的输出点数量n 同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端同时接通输出设备的累计电流值必须小
28、于公共端所允许通过的电流值所允许通过的电流值所允许通过的电流值所允许通过的电流值n 一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的出点数的出点数的出点数的6060n 5 5输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关n 与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大与不同的负载类型密切相关，
29、特别是输出的最大与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，电流。晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，电流。晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，电流。晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。在实际使用中也应注意。在实际使用中也应注意。在实际使用中也应注意。 三三 PLC的选择的选择 3 IO模块的选择模块的选择n模拟量模拟量模拟量模拟量I/OI/O模块的选择模块的选择模块的选择模块的选择n 模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入A/DA/D模模模模块块块块是是是是将将将将现现现现场场场场由由由由传传传传感感感感
30、器器器器检检检检测测测测而而而而产产产产生生生生的的的的连连连连续续续续的的的的模模模模拟拟拟拟量量量量信信信信号号号号转转转转换换换换成成成成PLCPLC内内内内部部部部可可可可接接接接受受受受的的的的数数数数字字字字量；量；量；量；n 模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输出出出出(D/A)(D/A)模模模模块块块块是是是是将将将将PLCPLC内内内内部部部部的的的的数数数数字字字字量量量量转转转转换换换换为模拟量信号输出。为模拟量信号输出。为模拟量信号输出。为模拟量信号输出。n 典典典典型型型型模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/O模模模模块块块块的的的的量量量量程程程程为为为为-10V+10V
31、-10V+10V、0+10V0+10V、420mA420mA等等等等，可可可可根根根根据据据据实实实实际际际际需需需需要要要要选选选选用用用用，同同同同时时时时还还还还应应应应考考考考虑虑虑虑其其其其分分分分辨率和转换精度等因素。辨率和转换精度等因素。辨率和转换精度等因素。辨率和转换精度等因素。n 一一一一些些些些PLCPLC制制制制造造造造厂厂厂厂家家家家还还还还提提提提供供供供特特特特殊殊殊殊模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入模模模模块块块块，可可可可用来直接接收低电平信号如用来直接接收低电平信号如用来直接接收低电平信号如用来直接接收低电平信号如RTDRTD、热电偶等信号）、热电偶等
32、信号）、热电偶等信号）、热电偶等信号）三三 PLC的选择的选择 3 IO模块的选择模块的选择n特殊功能模块的选择特殊功能模块的选择特殊功能模块的选择特殊功能模块的选择n PLCPLC厂厂厂厂家家家家相相相相继继继继推推推推出出出出了了了了一一一一些些些些具具具具有有有有特特特特殊殊殊殊功功功功能能能能的的的的I/OI/O模模模模块块块块，有有有有的的的的还还还还推推推推出出出出了了了了自自自自带带带带CPUCPU的的的的智智智智能能能能型型型型I/OI/O模模模模块块块块，如如如如高高高高速速速速计计计计数数数数器器器器、凸轮模拟器、位置控制模块、凸轮模拟器、位置控制模块、凸轮模拟器、位置控制
33、模块、凸轮模拟器、位置控制模块、PIDPID控制模块、通信模块等。控制模块、通信模块等。控制模块、通信模块等。控制模块、通信模块等。三三 PLC的选择的选择 3 IO模块的选择模块的选择n电源模块及其它外设的选择电源模块及其它外设的选择电源模块及其它外设的选择电源模块及其它外设的选择n 1 1电源模块的选择电源模块的选择电源模块的选择电源模块的选择n 电电电电源源源源模模模模块块块块选选选选择择择择仅仅仅仅对对对对于于于于模模模模块块块块式式式式结结结结构构构构的的的的PLCPLC而而而而言言言言，对对对对于于于于整体式整体式整体式整体式PLCPLC不存在电源的选择。不存在电源的选择。不存在电
34、源的选择。不存在电源的选择。n 电电电电源源源源模模模模块块块块的的的的选选选选择择择择主主主主要要要要考考考考虑虑虑虑电电电电源源源源输输输输出出出出额额额额定定定定电电电电流流流流和和和和电电电电源输入电压。源输入电压。源输入电压。源输入电压。 n 2 2编程器的选择编程器的选择编程器的选择编程器的选择n 3 3写入器的选择写入器的选择写入器的选择写入器的选择n 为为为为了了了了防防防防止止止止由由由由于于于于干干干干扰扰扰扰或或或或锂锂锂锂电电电电池池池池电电电电压压压压不不不不足足足足等等等等原原原原因因因因破破破破坏坏坏坏RAMRAM中中中中的的的的用用用用户户户户程程程程序序序序，
35、可可可可选选选选用用用用EPROMEPROM写写写写入入入入器器器器，通通通通过过过过它它它它将将将将用用用用户户户户程程程程序序序序固固固固化化化化在在在在EPROMEPROM中中中中。有有有有些些些些PLCPLC或或或或其其其其编编编编程程程程器器器器本本本本身身身身就就就就具具具具有有有有EPROM EPROM 写入的功能。写入的功能。写入的功能。写入的功能。四四 PLC与输入输出设备的连接与输入输出设备的连接 1 PLC与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接 nPLCPLC与主令与主令与主令与主令电电器器器器类设备类设备的的的的连连接接接接 四四 PLC与输入输出设备的连接与输入输出
36、设备的连接 1 PLC与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接 nPLCPLC与拨码开关的连接与拨码开关的连接与拨码开关的连接与拨码开关的连接 四四 PLC与输入输出设备的连接与输入输出设备的连接 1 PLC与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接 nPLCPLC与旋与旋与旋与旋转编码转编码器的器的器的器的连连接接接接 四四 PLC与输入输出设备的连接与输入输出设备的连接 1 PLC与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接 nPLCPLC与与与与传传感器感器感器感器类设备类设备的的的的连连接接接接 I -传感器的漏电流mA）UOFF-PLC输入电压低电平的上限值V）RC-PLC的输入阻抗K）四
37、四 PLC与输入输出设备的连接与输入输出设备的连接 2 PLC与常用输出设备的连接与常用输出设备的连接 nPLCPLC与输出设备的一般连接方法与输出设备的一般连接方法与输出设备的一般连接方法与输出设备的一般连接方法 四四 PLC与输入输出设备的连接与输入输出设备的连接 2 PLC与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接 nPLCPLC与感性输出设备的连接与感性输出设备的连接与感性输出设备的连接与感性输出设备的连接 续流二极管的额定电流为1A、额定电压大于电源电压的3倍；电阻值可取50120电容值可取0.10.47F，电容的额定电压应大于电源的峰值电压。接线时要注意续流二极管的极性 四四 PLC
38、与输入输出设备的连接与输入输出设备的连接 2 PLC与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接nPLCPLC与七段与七段与七段与七段LEDLED显显示器的示器的示器的示器的连连接接接接 四四 PLC与输入输出设备的连接与输入输出设备的连接 2 PLC与常用输入设备的连接与常用输入设备的连接nPLCPLC与与与与输输出出出出设备连设备连接的其它注意事接的其它注意事接的其它注意事接的其它注意事项项n 1 1除了除了除了除了PLCPLC输输入和入和入和入和输输出共用同一出共用同一出共用同一出共用同一电电源外，源外，源外，源外，输输入公共端入公共端入公共端入公共端与与与与输输出公共端一般不能接在一起；出
39、公共端一般不能接在一起；出公共端一般不能接在一起；出公共端一般不能接在一起；n 2 2PLCPLC的晶体管和晶的晶体管和晶的晶体管和晶的晶体管和晶闸闸管型管型管型管型输输出都有出都有出都有出都有较较大的漏大的漏大的漏大的漏电电流，尤流，尤流，尤流，尤其是晶其是晶其是晶其是晶闸闸管管管管输输出，将可能会出出，将可能会出出，将可能会出出，将可能会出现输现输出出出出设备设备的的的的误动误动作。所作。所作。所作。所以要在以要在以要在以要在负载负载两端并两端并两端并两端并联联一个旁路一个旁路一个旁路一个旁路电电阻，旁路阻，旁路阻，旁路阻，旁路电电阻阻阻阻R R的阻的阻的阻的阻值值估估估估算可由下式确定：
40、算可由下式确定：算可由下式确定：算可由下式确定：n n UON UON是是是是负载负载的开启的开启的开启的开启电压电压V V），），），），I I是是是是输输出漏出漏出漏出漏电电流流流流mAmA）五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 PLC在实际应用中常碰到这样两个问题： 1PLC的I/O点数不够，需要扩展，然而增加I/O点数将提高成本； 2是已选定的PLC可扩展的I/O点数有限，无法再增加。 在满足系统控制要求的前提下，合理使用I/O点数，尽量减少所需的I/O点数是很有意义的。 本节将介绍几种实用的减少I/O点数的措施。 五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 1 减少输入点数的措施减
41、少输入点数的措施 n分组输入分组输入分组输入分组输入五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 1 减少输入点数的措施减少输入点数的措施n矩阵输入矩阵输入矩阵输入矩阵输入 1矩阵输入方法需要硬件与软件相配合来完成2由于矩阵输入的输入信号为一系列断续的脉冲信号。3应保证输入信号的宽度要大于Y0、Y1、Y2轮流导通一遍的时间五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 1 减少输入点数的措施减少输入点数的措施n组合输入组合输入组合输入组合输入n对对对对于于于于不不不不会会会会同同同同时时时时接接接接通通通通的的的的输输输输入入入入信信信信号号号号，可可可可采采采采用用用用组组组组合合合合编编编编码码码码
42、的的的的方方方方式式式式输输输输入入入入五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 1 减少输入点数的措施减少输入点数的措施n输入设备多功能化输入设备多功能化输入设备多功能化输入设备多功能化n 例如例如例如例如 五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 1 减少输入点数的措施减少输入点数的措施n 合并输入合并输入合并输入合并输入n 将将将将某某某某些些些些功功功功能能能能相相相相同同同同的的的的开开开开关关关关量量量量输输输输入入入入设设设设备备备备合合合合并并并并输输输输入入入入。如如如如果果果果是是是是几几几几个个个个常常常常闭闭闭闭触触触触点点点点，则则则则串串串串联联联联输输输输入入入入
43、；如如如如果果果果是是是是几几几几个个个个常常常常开开开开触触触触点点点点，则并联输入。则并联输入。则并联输入。则并联输入。n某些输入设备可不进某些输入设备可不进某些输入设备可不进某些输入设备可不进PLC PLC n 有些输入信号功能简单、有些输入信号功能简单、有些输入信号功能简单、有些输入信号功能简单、n 涉及面很窄，有时就没有必要涉及面很窄，有时就没有必要涉及面很窄，有时就没有必要涉及面很窄，有时就没有必要n 作为作为作为作为PLCPLC的输入，将它们放在的输入，将它们放在的输入，将它们放在的输入，将它们放在n 外部电路中同样可以满足要求。外部电路中同样可以满足要求。外部电路中同样可以满足
44、要求。外部电路中同样可以满足要求。 五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 2 减少输出点数的措施减少输出点数的措施n矩阵输出矩阵输出矩阵输出矩阵输出n 注注注注 意意意意 ： 采采采采用用用用矩矩矩矩阵阵阵阵输输输输出出出出时时时时，必必必必须须须须要要要要将将将将同同同同一一一一时时时时间间间间段段段段接接接接通通通通的的的的负负负负载载载载安安安安排排排排在在在在同同同同一一一一行行行行或或或或同同同同一一一一列列列列中中中中，否则无法控制。否则无法控制。否则无法控制。否则无法控制。 五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 2 减少输出点数的措施减少输出点数的措施n分组输出分组输出分
45、组输出分组输出n 当当当当两两两两组组组组输输输输出出出出设设设设备备备备或或或或负负负负载载载载不不不不会会会会同同同同时时时时工工工工作作作作，可可可可通通通通过过过过外外外外部部部部转转转转换换换换开开开开关关关关或或或或通通通通过过过过受受受受PLCPLC控控控控制制制制的的的的电电电电器器器器触触触触 点点点点 进进进进 行行行行 切切切切 换换换换 ， 所所所所 以以以以PLCPLC的的的的每每每每个个个个输输输输出出出出点点点点可可可可以以以以控控控控制制制制两两两两个个个个不不不不同同同同时时时时工工工工作作作作的的的的负载。负载。负载。负载。 五五 减少减少I/O点数的措施点
46、数的措施 2 减少输出点数的措施减少输出点数的措施n并联输出并联输出并联输出并联输出n 注注注注意意意意PLCPLC输输输输出出出出点点点点同同同同时时时时驱驱驱驱动动动动多多多多个个个个负负负负载载载载时时时时，应应应应考考考考虑虑虑虑PLCPLC输出点的驱动能力是否足够。输出点的驱动能力是否足够。输出点的驱动能力是否足够。输出点的驱动能力是否足够。n输出设备多功能化输出设备多功能化输出设备多功能化输出设备多功能化n 利利利利用用用用PLCPLC的的的的逻逻逻逻辑辑辑辑处处处处理理理理功功功功能能能能，一一一一个个个个输输输输出出出出设设设设备备备备可可可可实实实实现现现现多种用途。多种用途
47、。多种用途。多种用途。n某些输出设备可不进某些输出设备可不进某些输出设备可不进某些输出设备可不进PLCPLCn 系系系系统统统统中中中中某某某某些些些些相相相相对对对对独独独独立立立立、比比比比较较较较简简简简单单单单的的的的控控控控制制制制部部部部分分分分，可可可可直接采用直接采用直接采用直接采用PLCPLC外部硬件电路实现控制。外部硬件电路实现控制。外部硬件电路实现控制。外部硬件电路实现控制。 五五 减少减少I/O点数的措施点数的措施 3 注意的问题注意的问题n以上一些常用的减少I/0点数的措施，仅供参考，实际应用中应该根据具体情况，灵活使用。n同时应该注意不要过份去减少PLC的I/0点数
48、，而使外部附加电路变得复杂，从而影响系统的可靠性。 六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 PLC具有很高的可靠性，并且有很强的抗干扰能力，但在过于恶劣的环境或安装使用不当等情况下，都有可能引起PLC内部信息的破坏而导致控制混乱，甚至造成内部元件损坏。 为了提高PLC系统运行的可靠性，应注意以下问题： 适合的工作环境 合理的安装与布线 正确的接地 必须的安全保护环节 必要的软件措施 采用冗余系统或热备用系统 六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 1 适合的工作环境适合的工作环境n环境温度适宜环境温度适宜环境温度适宜环境温度适宜n 通通通通常常常常P
49、LCPLC允允允允许许许许的的的的环环环环境境境境温温温温度度度度约约约约在在在在055C055C。安安安安装装装装时时时时不不不不要要要要把把把把发发发发热热热热量量量量大大大大的的的的元元元元件件件件放放放放在在在在PLCPLC的的的的下下下下方方方方；PLCPLC四四四四周周周周要要要要有有有有足足足足够够够够的的的的通通通通风风风风散散散散热热热热空空空空间间间间；不不不不要要要要把把把把PLCPLC安安安安装装装装在在在在阳阳阳阳光光光光直直直直接接接接照照照照射射射射或或或或离离离离暖暖暖暖气气气气、加加加加热热热热器器器器、大大大大功功功功率率率率电电电电源源源源等等等等发发发发
50、热热热热器器器器件件件件很很很很近近近近的的的的场场场场所所所所；安安安安装装装装PLCPLC的的的的控控控控制制制制柜柜柜柜最最最最好好好好有有有有通通通通风风风风的的的的百百百百叶叶叶叶窗窗窗窗，如如如如果果果果控控控控制制制制柜柜柜柜温温温温度度度度太高，应该在柜内安装风扇强迫通风。太高，应该在柜内安装风扇强迫通风。太高，应该在柜内安装风扇强迫通风。太高，应该在柜内安装风扇强迫通风。n环境湿度适宜环境湿度适宜环境湿度适宜环境湿度适宜n PLCPLC工工工工作作作作环环环环境境境境的的的的空空空空气气气气相相相相对对对对湿湿湿湿度度度度一一一一般般般般要要要要求求求求小小小小于于于于858
51、5，以以以以保保保保证证证证PLCPLC的的的的绝绝绝绝缘缘缘缘性性性性能能能能。湿湿湿湿度度度度太太太太大大大大也也也也会会会会影影影影响响响响模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入/ /输输输输出出出出装装装装置置置置的的的的精精精精度度度度。因因因因而而而而，不不不不能能能能将将将将PLCPLC安安安安装装装装在在在在结结结结露露露露、雨雨雨雨淋淋淋淋的的的的场所场所场所场所六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 1 适合的工作环境适合的工作环境n注意环境污染注意环境污染注意环境污染注意环境污染n 不不不不宜宜宜宜把把把把PLCPLC安安安安装装装装在在在在有有有
52、有大大大大量量量量污污污污染染染染物物物物如如如如灰灰灰灰尘尘尘尘、油油油油烟烟烟烟、铁铁铁铁粉粉粉粉等等等等）、腐腐腐腐烛烛烛烛性性性性气气气气体体体体和和和和可可可可燃燃燃燃性性性性气气气气体体体体的的的的场场场场所所所所，尤尤尤尤其其其其是是是是有有有有腐腐腐腐蚀性气体的地方，易造成元件及印刷线路板的腐蚀。蚀性气体的地方，易造成元件及印刷线路板的腐蚀。蚀性气体的地方，易造成元件及印刷线路板的腐蚀。蚀性气体的地方，易造成元件及印刷线路板的腐蚀。n远离振动和冲击源远离振动和冲击源远离振动和冲击源远离振动和冲击源n 远远远远离离离离有有有有强强强强烈烈烈烈振振振振动动动动和和和和冲冲冲冲击击击
53、击场场场场所所所所，尤尤尤尤其其其其是是是是连连连连续续续续、频频频频繁繁繁繁的的的的振振振振动动动动。必必必必要要要要时时时时可可可可以以以以采采采采取取取取相相相相应应应应措措措措施施施施来来来来减减减减轻轻轻轻振振振振动动动动和和和和冲冲冲冲击击击击的的的的影影影影响。响。响。响。n远离强干扰源远离强干扰源远离强干扰源远离强干扰源n PLCPLC应应应应远远远远离离离离强强强强干干干干扰扰扰扰源源源源，如如如如大大大大功功功功率率率率晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管装装装装置置置置、高高高高频频频频设设设设备备备备和和和和大大大大型型型型动动动动力力力力设设设设备备备备等等等等，同同同同时时时时
54、PLCPLC还还还还应应应应该该该该远远远远离离离离强强强强电电电电磁磁磁磁场场场场和强放射源，以及易产生强静电的地方。和强放射源，以及易产生强静电的地方。和强放射源，以及易产生强静电的地方。和强放射源，以及易产生强静电的地方。六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 2 合理的安装与布线合理的安装与布线 n注意电源安装注意电源安装注意电源安装注意电源安装nPLCPLC的的的的I IOO电电电电路路路路都都都都具具具具有有有有滤滤滤滤波波波波、隔隔隔隔离离离离功功功功能能能能，所所所所以以以以对对对对外外外外部部部部电电电电源要求不高源要求不高源要求不高源要求不高n内内内内
55、部部部部电电电电源源源源的的的的性性性性能能能能好好好好坏坏坏坏直直直直接接接接影影影影响响响响到到到到PLCPLC的的的的可可可可靠靠靠靠性性性性，对对对对其其其其要要要要求求求求较高较高较高较高n 在在在在干干干干扰扰扰扰较较较较强强强强或或或或可可可可靠靠靠靠性性性性要要要要求求求求较较较较高高高高的的的的场场场场合合合合，应应应应该该该该用用用用带带带带屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽层层层层的的的的隔隔隔隔离离离离变变变变压压压压器器器器，对对对对PLCPLC系系系系统统统统供供供供电电电电。还还还还可可可可以以以以在在在在隔隔隔隔离离离离变变变变压压压压器器器器二二二二次次次次侧侧侧侧串串串串接接
56、接接LCLC滤滤滤滤波波波波电电电电路路路路。同同同同时时时时，在在在在安安安安装装装装时时时时还还还还应应应应注注注注意以下问题：意以下问题：意以下问题：意以下问题：n 1 1） 隔隔隔隔离离离离变变变变压压压压器器器器与与与与PLCPLC和和和和I/OI/O电电电电源源源源之之之之间间间间最最最最好好好好采采采采用用用用双双双双绞绞绞绞线连接，以抑制串模干扰；线连接，以抑制串模干扰；线连接，以抑制串模干扰；线连接，以抑制串模干扰；n 2 2系系系系统统统统的的的的动动动动力力力力线线线线应应应应足足足足够够够够粗粗粗粗，以以以以降降降降低低低低大大大大容容容容量量量量设设设设备备备备起起起
57、起动时引起的线路压降；动时引起的线路压降；动时引起的线路压降；动时引起的线路压降；n 3 3） PLCPLC输输输输入入入入电电电电路路路路用用用用外外外外接接接接直直直直流流流流电电电电源源源源时时时时，最最最最好好好好采采采采用用用用稳稳稳稳压压压压电电电电源源源源，以以以以保保保保证证证证正正正正确确确确的的的的输输输输入入入入信信信信号号号号。否否否否则则则则可可可可能能能能使使使使PLCPLC接接接接收收收收到错误的信号。到错误的信号。到错误的信号。到错误的信号。 六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 2 合理的安装与布线合理的安装与布线n远离高压远离高压远离
58、高压远离高压n PLCPLC不不不不能能能能在在在在高高高高压压压压电电电电器器器器和和和和高高高高压压压压电电电电源源源源线线线线附附附附近近近近安安安安装装装装，更更更更不不不不能能能能与与与与高高高高压压压压电电电电器器器器安安安安装装装装在在在在同同同同一一一一个个个个控控控控制制制制柜柜柜柜内内内内。在在在在柜柜柜柜内内内内PLCPLC应应应应远远远远离高压电源线，二者间距离应大于离高压电源线，二者间距离应大于离高压电源线，二者间距离应大于离高压电源线，二者间距离应大于200mm200mm。n合理的布线合理的布线合理的布线合理的布线n 1) 1) I/OI/O线线线线、动动动动力力力
59、力线线线线及及及及控控控控制制制制线线线线应应应应分分分分开开开开走走走走线线线线，尽尽尽尽量量量量不不不不要要要要在在在在同同同同一线槽中。一线槽中。一线槽中。一线槽中。n 2) 2) 交流线与直流线、输入线与输出线最好分开走线。交流线与直流线、输入线与输出线最好分开走线。交流线与直流线、输入线与输出线最好分开走线。交流线与直流线、输入线与输出线最好分开走线。n 3) 3) 开开开开关关关关量量量量与与与与模模模模拟拟拟拟量量量量的的的的/ /线线线线最最最最好好好好分分分分开开开开走走走走线线线线，传传传传送送送送模模模模拟拟拟拟量量量量信信信信号号号号的的的的/ /线线线线最最最最好好好
60、好用用用用屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽线线线线，且且且且屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽线线线线的的的的屏屏屏屏敝敝敝敝层层层层应应应应一一一一端接地。端接地。端接地。端接地。n 4) 4) PLCPLC的的的的基基基基本本本本单单单单元元元元与与与与扩扩扩扩展展展展单单单单元元元元之之之之间间间间电电电电缆缆缆缆传传传传送送送送的的的的信信信信号号号号小小小小、频频频频率率率率高高高高，很很很很容容容容易易易易受受受受干干干干扰扰扰扰，不不不不能能能能与与与与其其其其它它它它的的的的连连连连线线线线敷敷敷敷埋埋埋埋在在在在同同同同一一一一线槽内。线槽内。线槽内。线槽内。n 5 5PLCPLC的的的的I/OI/O回路配线
61、，必须使用压接端子或单股线。回路配线，必须使用压接端子或单股线。回路配线，必须使用压接端子或单股线。回路配线，必须使用压接端子或单股线。n 6) 6) 与与与与PLCPLC安安安安装装装装在在在在同同同同一一一一控控控控制制制制柜柜柜柜内内内内的的的的感感感感性性性性元元元元件件件件，最最最最好好好好有有有有消消消消弧弧弧弧电路。电路。电路。电路。六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 3 正确的接地正确的接地 nPLC一般最好单独接地，也可以采用公共接地，但禁止使用串联接地方式 nPLC的接地线应尽量短，使接地点尽量靠近PLC。同时，接地电阻要小于100，接地线的截面应
62、大于mm2。 六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 4 必须的安全保护环节必须的安全保护环节 n短路保护短路保护短路保护短路保护n 应应应应该该该该在在在在PLCPLC外外外外部部部部输输输输出出出出回回回回路路路路中中中中装装装装上上上上熔熔熔熔断断断断器器器器，进进进进行行行行短短短短路路路路保护。最好在每个负载的回路中都装上熔断器。保护。最好在每个负载的回路中都装上熔断器。保护。最好在每个负载的回路中都装上熔断器。保护。最好在每个负载的回路中都装上熔断器。n互锁与联锁措施互锁与联锁措施互锁与联锁措施互锁与联锁措施n 除除除除在在在在程程程程序序序序中中中中保保保保
63、证证证证电电电电路路路路的的的的互互互互锁锁锁锁关关关关系系系系，PLCPLC外外外外部部部部接接接接线线线线中中中中还还还还应应应应该该该该采采采采取取取取硬硬硬硬件件件件的的的的互互互互锁锁锁锁措措措措施施施施，以以以以确确确确保保保保系系系系统统统统安安安安全全全全可可可可靠靠靠靠地地地地运行。运行。运行。运行。n失压保护与紧急停车措施失压保护与紧急停车措施失压保护与紧急停车措施失压保护与紧急停车措施n PLCPLC外外外外部部部部负负负负载载载载的的的的供供供供电电电电线线线线路路路路应应应应具具具具有有有有失失失失压压压压保保保保护护护护措措措措施施施施，当当当当临临临临时时时时停停
64、停停电电电电再再再再恢恢恢恢复复复复供供供供电电电电时时时时，不不不不按按按按下下下下“ “启启启启动动动动按按按按钮钮钮钮PLCPLC的的的的外外外外部部部部负负负负载载载载就就就就不不不不能能能能自自自自行行行行启启启启动动动动。这这这这种种种种接接接接线线线线方方方方法法法法的的的的另另另另一一一一个个个个作作作作用用用用是是是是，当当当当特特特特殊殊殊殊情情情情况况况况下下下下需需需需要要要要紧紧紧紧急急急急停停停停机机机机时时时时，按按按按下下下下“ “停停停停顿顿顿顿按按按按钮钮钮钮就就就就可可可可以切断负载电源，而与以切断负载电源，而与以切断负载电源，而与以切断负载电源，而与PL
65、CPLC毫无关系。毫无关系。毫无关系。毫无关系。六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 5 必要的软件措施必要的软件措施 n消除开关量输入信号抖动消除开关量输入信号抖动消除开关量输入信号抖动消除开关量输入信号抖动 六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 5 必要的软件措施必要的软件措施n故障的检测与诊断故障的检测与诊断故障的检测与诊断故障的检测与诊断 n超时检测：设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的，超时检测：设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的，超时检测：设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的，超时检测：设备在各工步的动作所需的时间一般是
66、不变的，即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参考，在即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参考，在即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参考，在即使变化也不会太大，因此可以以这些时间为参考，在PLCPLC发出输出信号，相应的外部执行机构开始动作时启发出输出信号，相应的外部执行机构开始动作时启发出输出信号，相应的外部执行机构开始动作时启发出输出信号，相应的外部执行机构开始动作时启动一个定时器定时，定时器的设定值比正常情况下该动动一个定时器定时，定时器的设定值比正常情况下该动动一个定时器定时，定时器的设定值比正常情况下该动动一个定时器定时，定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长作的持
67、续时间长作的持续时间长作的持续时间长2020左右。左右。左右。左右。n逻辑错误检测：编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦逻辑错误检测：编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦逻辑错误检测：编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦逻辑错误检测：编制一些常见故障的异常逻辑关系，一旦异常逻辑关系为异常逻辑关系为异常逻辑关系为异常逻辑关系为ONON状态，就应按故障处理。状态，就应按故障处理。状态，就应按故障处理。状态，就应按故障处理。n消除预知干扰：某些干扰是可以预知的，如消除预知干扰：某些干扰是可以预知的，如消除预知干扰：某些干扰是可以预知的，如消除预知干扰：某些干扰是可以预知的，如PLCPLC的输出命的输
68、出命的输出命的输出命令使执行机构如大功率电动机、电磁铁动作，常常令使执行机构如大功率电动机、电磁铁动作，常常令使执行机构如大功率电动机、电磁铁动作，常常令使执行机构如大功率电动机、电磁铁动作，常常会伴随产生火花、电弧等干扰信号，它们产生的干扰信会伴随产生火花、电弧等干扰信号，它们产生的干扰信会伴随产生火花、电弧等干扰信号，它们产生的干扰信会伴随产生火花、电弧等干扰信号，它们产生的干扰信号可能使号可能使号可能使号可能使PLCPLC接收错误的信息。在容易产生这些干扰的接收错误的信息。在容易产生这些干扰的接收错误的信息。在容易产生这些干扰的接收错误的信息。在容易产生这些干扰的时间内，可用软件封锁时间
69、内，可用软件封锁时间内，可用软件封锁时间内，可用软件封锁PLCPLC的某些输入信号，在干扰易的某些输入信号，在干扰易的某些输入信号，在干扰易的某些输入信号，在干扰易发期过去后，再取消封锁。发期过去后，再取消封锁。发期过去后，再取消封锁。发期过去后，再取消封锁。六六 提高提高PLC控制系统可靠性的措施控制系统可靠性的措施 6 采用冗余系统或热备用系统采用冗余系统或热备用系统 n冗余系统冗余系统冗余系统冗余系统 n 冗余系统是指系统中冗余系统是指系统中冗余系统是指系统中冗余系统是指系统中有多余的部分，在系统出有多余的部分，在系统出有多余的部分，在系统出有多余的部分，在系统出现故障时，这多余的部分现
70、故障时，这多余的部分现故障时，这多余的部分现故障时，这多余的部分能立即替代故障部分而使能立即替代故障部分而使能立即替代故障部分而使能立即替代故障部分而使系统继续正常运行。系统继续正常运行。系统继续正常运行。系统继续正常运行。n热备用系统热备用系统热备用系统热备用系统n 热备用系统的结构热备用系统的结构热备用系统的结构热备用系统的结构较冗余系统简单，虽然也较冗余系统简单，虽然也较冗余系统简单，虽然也较冗余系统简单，虽然也有两个有两个有两个有两个CPUCPU模块在同时运模块在同时运模块在同时运模块在同时运行一个程序，但没有冗余行一个程序，但没有冗余行一个程序，但没有冗余行一个程序，但没有冗余处理单
71、元处理单元处理单元处理单元RPURPU。系统两个。系统两个。系统两个。系统两个CPUCPU模块的切换，是由主模块的切换，是由主模块的切换，是由主模块的切换，是由主CPUCPU模块通过通信口与备模块通过通信口与备模块通过通信口与备模块通过通信口与备用用用用CPUCPU模块进行通信来完模块进行通信来完模块进行通信来完模块进行通信来完成的。成的。成的。成的。七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 1 机械手及其控制要求机械手及其控制要求 机械手的原位：在最上面、最左边且除松开的电磁线圈(YV5)通电外其它线圈全部断电的状态七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制
72、系统中的应用 1 机械手及其控制要求机械手及其控制要求n机械手具有手动、单步、单周期、连续和回原位五种工作方式，用开关SA进行选择。 七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 2 PLC的的I/O分配分配 n为了保证在紧急情况下包括PLC发生故障时），能可靠地切断PLC的负载电源，设置了交流接触器KM。在PLC开始运行时按下“电源按钮SB1，使KM线圈得电并自锁，KM的主触点接通，给输出设备提供电源；出现紧急情况时，按下“急停按钮SB2，KM触点断开电源。 七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 3 PLC程序设计程序设计 n程序的总体结构程序
73、的总体结构程序的总体结构程序的总体结构 n将程序分为公用程序、自动程序、手将程序分为公用程序、自动程序、手将程序分为公用程序、自动程序、手将程序分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序四个部分，动程序和回原位程序四个部分，动程序和回原位程序四个部分，动程序和回原位程序四个部分，n其中自动程序包括单步、单周期和连其中自动程序包括单步、单周期和连其中自动程序包括单步、单周期和连其中自动程序包括单步、单周期和连续工作的程序，这是因为它们的工续工作的程序，这是因为它们的工续工作的程序，这是因为它们的工续工作的程序，这是因为它们的工作都是按照同样的顺序进行，所以作都是按照同样的顺序进行，所以作都是按
74、照同样的顺序进行，所以作都是按照同样的顺序进行，所以将它们合在一起编程更加简单。将它们合在一起编程更加简单。将它们合在一起编程更加简单。将它们合在一起编程更加简单。n梯形图中使用跳转指令使得自动程序、梯形图中使用跳转指令使得自动程序、梯形图中使用跳转指令使得自动程序、梯形图中使用跳转指令使得自动程序、手动程序和回原位程序不会同时执手动程序和回原位程序不会同时执手动程序和回原位程序不会同时执手动程序和回原位程序不会同时执行。行。行。行。 七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 3 PLC程序设计程序设计 n各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计
75、n公用程序公用程序公用程序公用程序 七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 3 PLC程序设计程序设计 n各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计n手动程序手动程序手动程序手动程序七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 3 PLC程序设计程序设计 n各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计n自动程序自动程序自动程序自动程序七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 3 PLC程序设计程序设计n各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计n自动程序自动程序
76、自动程序自动程序七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 3 PLC程序设计程序设计n各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计各部分程序的设计n回原位程序回原位程序回原位程序回原位程序七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 3 PLC程序设计程序设计n程序综合与模拟调试程序综合与模拟调试程序综合与模拟调试程序综合与模拟调试n由于在分部分程序设计时已经考虑各部分之间的相互关系，由于在分部分程序设计时已经考虑各部分之间的相互关系，由于在分部分程序设计时已经考虑各部分之间的相互关系，由于在分部分程序设计时已经考虑各部分之间的相互关系，因此只要
77、将公用程序、手动程序、自动程序和回原位程因此只要将公用程序、手动程序、自动程序和回原位程因此只要将公用程序、手动程序、自动程序和回原位程因此只要将公用程序、手动程序、自动程序和回原位程序按照机械手程序总体结构综合起来即为机械手控制系序按照机械手程序总体结构综合起来即为机械手控制系序按照机械手程序总体结构综合起来即为机械手控制系序按照机械手程序总体结构综合起来即为机械手控制系统的统的统的统的PLCPLC程序。程序。程序。程序。n模拟调试时各部分程序可先分别调试，然后再再进行全部模拟调试时各部分程序可先分别调试，然后再再进行全部模拟调试时各部分程序可先分别调试，然后再再进行全部模拟调试时各部分程序
78、可先分别调试，然后再再进行全部程序的调试，也可直接进行全部程序的调试。程序的调试，也可直接进行全部程序的调试。程序的调试，也可直接进行全部程序的调试。程序的调试，也可直接进行全部程序的调试。 七、七、 PLC在开关量控制系统中的应用在开关量控制系统中的应用 4 现场施工与联机调试略）现场施工与联机调试略） 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 1 PLC模拟量闭环控制系统的基本原理模拟量闭环控制系统的基本原理 n虚线部分由PLC的基本单元加上模拟量输入/输出扩展单元来承担。即由PLC自动采样来自检测元件或变送器的模拟输入信号，同时将采样的信号转换为数字量，存在指定的数据
79、寄存器中，经过PLC运算处理后输出给执行机构。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 2 PLC与其它模拟量控制装置的比较与其它模拟量控制装置的比较 传统的模拟量控制系统主要采用电动组合仪表，常用的有DDZ-型和DDZ-型仪表。其特点是结构简单、价格便宜，但体积大、功耗大、安装复杂、通用性和灵活性较差、控制精度和稳定性较差。另外，其控制运算功能简单，不能实现复杂的过程控制。 随着电子技术的发展，新型的过程控制计算机不断涌现，较为流行的有工业控制计算机IPC）、可编程调节器PSC）、集散控制系统DCS）。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 2
80、PLC与其它模拟量控制装置的比较与其它模拟量控制装置的比较 nPLCPLC与与与与PSC PSC n可可可可编编程程程程调节调节器器器器PSCPSC是在是在是在是在DDZ-DDZ-型型型型仪仪表的基表的基表的基表的基础础上，采上，采上，采上，采用微用微用微用微处处理器技理器技理器技理器技术发术发展起来的第四代展起来的第四代展起来的第四代展起来的第四代仪仪表。它的表。它的表。它的表。它的强强强强大功能、大功能、大功能、大功能、灵活性、可靠性、控制精度、数字通灵活性、可靠性、控制精度、数字通灵活性、可靠性、控制精度、数字通灵活性、可靠性、控制精度、数字通讯讯能力是能力是能力是能力是传统传统的的的的
81、电电动组动组合合合合仪仪表无法比表无法比表无法比表无法比拟拟的。的。的。的。nPSCPSC与与与与PLCPLC都是智能化的工都是智能化的工都是智能化的工都是智能化的工业业装置，各有特色。装置，各有特色。装置，各有特色。装置，各有特色。PLCPLC以以以以开关量控制开关量控制开关量控制开关量控制为为主，模主，模主，模主，模拟拟量控制量控制量控制量控制为辅为辅；而；而；而；而PSCPSC则则以以以以闭环闭环模模模模拟拟量控制量控制量控制量控制为为主，开关量控制主，开关量控制主，开关量控制主，开关量控制为辅为辅，并能，并能，并能，并能进进行行行行显显示、示、示、示、报报警警警警和手和手和手和手动动操
82、作。操作。操作。操作。n在模在模在模在模拟拟量控制系量控制系量控制系量控制系统统中采用中采用中采用中采用PSCPSC更适合于各种更适合于各种更适合于各种更适合于各种过过程控制的程控制的程控制的程控制的要求。而要求。而要求。而要求。而PLCPLC的可靠性、灵活性、的可靠性、灵活性、的可靠性、灵活性、的可靠性、灵活性、强强强强大的开关量控制能大的开关量控制能大的开关量控制能大的开关量控制能力和通力和通力和通力和通讯联讯联网能力，在模网能力，在模网能力，在模网能力，在模拟拟量控制上也富有特色。特量控制上也富有特色。特量控制上也富有特色。特量控制上也富有特色。特别别在开关量、模在开关量、模在开关量、模
83、在开关量、模拟拟量混合控制系量混合控制系量混合控制系量混合控制系统统中更中更中更中更显显示出其独特的示出其独特的示出其独特的示出其独特的优优越性。越性。越性。越性。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 2 PLC与其它模拟量控制装置的比较与其它模拟量控制装置的比较 nPLCPLC与与与与DCSDCSn集集集集散散散散控控控控制制制制系系系系统统统统DCSDCS是是是是19751975年年年年问问问问世世世世的的的的，它它它它的的的的是是是是3C3Ccomputercomputer、communicationscommunications、controlcontrol技
84、技技技术术术术的的的的产产产产物物物物，它它它它将将将将顺顺顺顺序序序序控控控控制制制制装装装装置置置置、数数数数据据据据采采采采集集集集装装装装置置置置、过过过过程程程程控控控控制制制制的的的的模模模模拟拟拟拟量量量量仪仪仪仪表表表表、过过过过程程程程监监监监控控控控装装装装置置置置有有有有机机机机地地地地结结结结合合合合在在在在一一一一起起起起，产产产产生生生生了了了了满满满满足足足足各各各各种不同要求的种不同要求的种不同要求的种不同要求的DCSDCS。n而而而而今今今今天天天天的的的的PLCPLC加加加加强强强强了了了了模模模模拟拟拟拟量量量量控控控控制制制制功功功功能能能能，多多多多数
85、数数数配配配配备备备备了了了了各各各各种种种种智智智智能能能能模模模模块块块块，具具具具有有有有了了了了PIDPID调调调调节节节节功功功功能能能能和和和和构构构构成成成成网网网网络络络络、组组组组成成成成分分分分级级级级控控控控制制制制的的的的功功功功能能能能，也也也也实实实实现现现现了了了了DCSDCS所所所所能能能能完完完完成成成成的的的的功功功功能能能能。到到到到目目目目前前前前为为为为止止止止，PLCPLC与与与与DCSDCS的发展越来越近。的发展越来越近。的发展越来越近。的发展越来越近。n就就就就发发发发展展展展趋趋趋趋势势势势来来来来看看看看，控控控控制制制制系系系系统统统统将将
86、将将综综综综合合合合PLCPLC和和和和DCSDCS各各各各自自自自的的的的优优优优势势势势，并并并并把把把把两两两两者者者者有有有有机机机机地地地地结结结结合合合合起起起起来来来来，形形形形成成成成一一一一种种种种新新新新型型型型的的的的全全全全分分分分布布布布式计算机控制系统。式计算机控制系统。式计算机控制系统。式计算机控制系统。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 2 PLC与其它模拟量控制装置的比较与其它模拟量控制装置的比较 nPLCPLC与与与与IPCIPCn工工工工业业业业控控控控制制制制计计计计算算算算机机机机IPCIPC是是是是由由由由通通通通用用用用
87、微微微微机机机机的的的的推推推推广广广广应应应应用用用用而而而而发发发发展展展展起起起起来来来来的的的的，其其其其硬硬硬硬件件件件结结结结构构构构和和和和总总总总线线线线的的的的标标标标准准准准化化化化程程程程度度度度高高高高，品品品品种种种种兼兼兼兼容容容容性性性性强强强强，软软软软件件件件资资资资源源源源丰丰丰丰富富富富，特特特特别别别别是是是是有有有有实实实实时时时时操操操操作作作作系系系系统统统统的的的的支支支支持持持持，在要求实时性强、系统模型复杂的领域占有优势。在要求实时性强、系统模型复杂的领域占有优势。在要求实时性强、系统模型复杂的领域占有优势。在要求实时性强、系统模型复杂的领域
88、占有优势。n而而而而PLCPLC的的的的标标标标准准准准化化化化程程程程度度度度较较较较差差差差，产产产产品品品品不不不不能能能能兼兼兼兼容容容容，故故故故开开开开发发发发较较较较为为为为困困困困难难难难。但但但但PLCPLC的的的的梯梯梯梯形形形形图图图图编编编编程程程程很很很很受受受受不不不不熟熟熟熟悉悉悉悉计计计计算算算算机机机机的的的的电电电电气气气气技技技技术术术术人人人人员员员员欢欢欢欢迎迎迎迎，同同同同时时时时PLCPLC专专专专为为为为工工工工业业业业现现现现场场场场环环环环境境境境设设设设计计计计的的的的，可可可可靠靠靠靠性性性性非非非非常常常常高高高高，被被被被认认认认为为
89、为为是是是是不不不不会会会会损损损损坏坏坏坏的的的的设设设设备备备备，而而而而IPCIPC在在在在可可可可靠靠靠靠性性性性上上上上还还还还不夠理想。不夠理想。不夠理想。不夠理想。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 3 PLC的的A/D和和D/A模块介绍模块介绍 nFX2N系列中有关模拟量的特殊功能模块有：nFX2N-2AD2路模拟量输入）nFX2N-4AD4路模拟量输入）nFX2N-8AD8路模拟量输入）nFX2N-4AD-PT4路热电阻直接输入）nFX2N-4AD-TC4路热电偶直接输入）nFX2N-2DA2路模拟量输出）nFX2N-4DA4路模拟量输出）nFX2
90、N-2LC2路温度PID控制模块等。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 3 PLC的的A/D和和D/A模块介绍模块介绍nFX-4ADFX-4AD模模模模拟拟量量量量输输入模入模入模入模块块 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 3 PLC的的A/D和和D/A模块介绍模块介绍nFX-2DAFX-2DA模模模模拟拟量量量量输输出模出模出模出模块块 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 3 PLC的的A/D和和D/A模块介绍模块介绍n模拟量模块的编程模拟量模块的编程模拟量模块的编程模拟量模块的编程 n特殊功能模块的编号特殊功
91、能模块的编号特殊功能模块的编号特殊功能模块的编号 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 3 PLC的的A/D和和D/A模块介绍模块介绍n模拟量模块的编程模拟量模块的编程模拟量模块的编程模拟量模块的编程 n特殊功能模块的读特殊功能模块的读特殊功能模块的读特殊功能模块的读/ /写指令写指令写指令写指令 ml为特殊功能模块的编号，ml=07；m2为该特殊功能模块中缓冲寄存器(BFM)的编号，m2=032767；n是待传送数据的字数，n=l3216位操作或l1632位操作）。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 3 PLC的的A/D和和D/A模块介绍模
92、块介绍n模拟量模块的编程模拟量模块的编程模拟量模块的编程模拟量模块的编程 n编程举例编程举例编程举例编程举例 例例例例11：FX2N-4ADFX2N-4AD模块在模块在模块在模块在0 0号位置，其通道号位置，其通道号位置，其通道号位置，其通道CH1CH1和和和和CH2CH2作为电压输入，作为电压输入，作为电压输入，作为电压输入，CH3CH3、CH4CH4关闭，平均值采样次关闭，平均值采样次关闭，平均值采样次关闭，平均值采样次数为数为数为数为4 4，数据存储器，数据存储器，数据存储器，数据存储器D1D1和和和和D2D2用于接收用于接收用于接收用于接收CH1CH1、CH2CH2输入的平输入的平输入
93、的平输入的平均值。均值。均值。均值。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 3 PLC的的A/D和和D/A模块介绍模块介绍n模拟量模块的编程模拟量模块的编程模拟量模块的编程模拟量模块的编程 n编程举例编程举例编程举例编程举例 例例例例22：FX2N-2DAFX2N-2DA模块在模块在模块在模块在1 1号位置，其通道号位置，其通道号位置，其通道号位置，其通道CH1CH1和和和和CH2CH2作为电作为电作为电作为电压输出，将数据存压输出，将数据存压输出，将数据存压输出，将数据存储器储器储器储器D1D1和和和和D2D2的内容的内容的内容的内容通过通过通过通过CH1CH1、CH
94、2CH2输输输输出。出。出。出。n程序如图程序如图程序如图程序如图6-346-34所示，所示，所示，所示，X000X000接通时，通道接通时，通道接通时，通道接通时，通道1 1CH1CH1执行数字执行数字执行数字执行数字到模拟量的转换；到模拟量的转换；到模拟量的转换；到模拟量的转换；X001X001接通时，通道接通时，通道接通时，通道接通时，通道2 2CH2CH2执行数字执行数字执行数字执行数字到模拟量的转换。到模拟量的转换。到模拟量的转换。到模拟量的转换。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 4 PLC的的PID功能介绍功能介绍 nPIDPID控制控制控制控制n 在
95、在在在工工工工业业业业控控控控制制制制中中中中，PIDPID控控控控制制制制比比比比例例例例- -积积积积分分分分- -微微微微分分分分控控控控制制制制得到了广泛的应用，这是因为得到了广泛的应用，这是因为得到了广泛的应用，这是因为得到了广泛的应用，这是因为PIDPID控制具有以下优点：控制具有以下优点：控制具有以下优点：控制具有以下优点：n 1 1不不不不需需需需要要要要知知知知道道道道被被被被控控控控对对对对象象象象的的的的数数数数学学学学模模模模型型型型。实实实实际际际际上上上上大大大大多多多多数数数数工工工工业业业业对对对对象象象象准准准准确确确确的的的的数数数数学学学学模模模模型型型型
96、是是是是无无无无法法法法获获获获得得得得的的的的，对对对对于于于于这这这这一一一一类类类类系系系系统统统统，使用使用使用使用PIDPID控制可以得到比较满意的效果。控制可以得到比较满意的效果。控制可以得到比较满意的效果。控制可以得到比较满意的效果。n 2 2PIDPID控控控控制制制制器器器器具具具具有有有有典典典典型型型型的的的的结结结结构构构构，程程程程序序序序设设设设计计计计简简简简单单单单，参参参参数数数数调整方便。调整方便。调整方便。调整方便。n 3 3有有有有较较较较强强强强的的的的灵灵灵灵活活活活性性性性和和和和适适适适应应应应性性性性，根根根根据据据据被被被被控控控控对对对对象
97、象象象的的的的具具具具体体体体情情情情况况况况，可可可可以以以以采采采采用用用用各各各各种种种种PIDPID控控控控制制制制的的的的变变变变种种种种和和和和改改改改进进进进的的的的控控控控制制制制方方方方式式式式，如如如如 PIPI、PDPD、带带带带死死死死区区区区的的的的PIDPID、积积积积分分分分分分分分离离离离式式式式PIDPID、变变变变速速速速积积积积分分分分PIDPID等。等。等。等。n 随随随随着着着着智智智智能能能能控控控控制制制制技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展，PIDPID控控控控制制制制与与与与模模模模糊糊糊糊控控控控制制制制、神神神神经经经经网网网网络络络络
98、控控控控制制制制等等等等现现现现代代代代控控控控制制制制方方方方法法法法相相相相结结结结合合合合，可可可可以以以以实实实实现现现现PIDPID控控控控制制制制器的参数自整定，使器的参数自整定，使器的参数自整定，使器的参数自整定，使PIDPID控制器具有经久不衰的生命力。控制器具有经久不衰的生命力。控制器具有经久不衰的生命力。控制器具有经久不衰的生命力。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 4 PLC的的PID功能介绍功能介绍nPLCPLC实现实现PIDPID控制的方法控制的方法控制的方法控制的方法 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 4 PL
99、C的的PID功能介绍功能介绍nPLCPLC实现实现PIDPID控制的方法控制的方法控制的方法控制的方法n1 1使用使用使用使用PIDPID过过程控制模程控制模程控制模程控制模块块。这这种模种模种模种模块块的的的的PIDPID控制程序是控制程序是控制程序是控制程序是PLCPLC生生生生产产厂家厂家厂家厂家设计设计的，并存放在模的，并存放在模的，并存放在模的，并存放在模块块中，用中，用中，用中，用户户在使用在使用在使用在使用时时只需要只需要只需要只需要设设置一些参数，使用起来非常方便，一置一些参数，使用起来非常方便，一置一些参数，使用起来非常方便，一置一些参数，使用起来非常方便，一块块模模模模块块
100、可可可可以控制几路甚至几十路以控制几路甚至几十路以控制几路甚至几十路以控制几路甚至几十路闭环闭环回路。但是回路。但是回路。但是回路。但是这这种模种模种模种模块块的价格的价格的价格的价格昂昂昂昂贵贵，一般在大型控制系，一般在大型控制系，一般在大型控制系，一般在大型控制系统统中使用。如三菱的中使用。如三菱的中使用。如三菱的中使用。如三菱的A A系列、系列、系列、系列、QQ系列系列系列系列PLCPLC的的的的PIDPID控制模控制模控制模控制模块块。n2 2使用使用使用使用PIDPID功能指令。功能指令。功能指令。功能指令。现现在很多中小型在很多中小型在很多中小型在很多中小型 PLC PLC都提供都
101、提供都提供都提供PIDPID控制用的功能指令，如控制用的功能指令，如控制用的功能指令，如控制用的功能指令，如FX2NFX2N系列系列系列系列PLCPLC的的的的PIDPID指令。它指令。它指令。它指令。它们们实际实际上是用于上是用于上是用于上是用于PIDPID控制的子程序，与控制的子程序，与控制的子程序，与控制的子程序，与A/DA/D、D/AD/A模模模模块块一起一起一起一起使用，可以得到使用，可以得到使用，可以得到使用，可以得到类类似于使用似于使用似于使用似于使用PIDPID过过程控制模程控制模程控制模程控制模块块的效果，价的效果，价的效果，价的效果，价格却便宜得多。格却便宜得多。格却便宜得
102、多。格却便宜得多。n3 3使用自使用自使用自使用自编编程序程序程序程序实现实现PIDPID闭环闭环控制。有的控制。有的控制。有的控制。有的PLCPLC没有有没有有没有有没有有PIDPID过过程控制模程控制模程控制模程控制模块块和和和和 PID PID控制指令，有控制指令，有控制指令，有控制指令，有时虽时虽然有然有然有然有PIDPID控制指令，控制指令，控制指令，控制指令，但用但用但用但用户户希望采用希望采用希望采用希望采用变变型型型型PIDPID控制算法。在控制算法。在控制算法。在控制算法。在这这些情况下，都需些情况下，都需些情况下，都需些情况下，都需要由用要由用要由用要由用户户自己自己自己自
103、己编编制制制制PIDPID控制程序控制程序控制程序控制程序 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 4 PLC的的PID功能介绍功能介绍nFX2NFX2N的的的的PIDPID指令指令指令指令PID指令是用来调用PID运算程序，在PID运算开始之前，应使用MOV指令将参数见表6-3设定值预先写入对应的数据寄存器中。如果使用有断电保持功能的数据寄存器，不需要重复写入。如果目标操作数D有断电保持功能，应使用初始化脉冲M8002的常开触点将其复位。 八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 4 PLC的的PID功能介绍功能介绍nFX2NFX2N的的的的PIDP
104、ID指令指令指令指令八八 PLC在模拟量闭环控制中的应用在模拟量闭环控制中的应用 4 PLC的的PID功能介绍功能介绍nPIDPID参数的整定参数的整定参数的整定参数的整定 n比例系数比例系数比例系数比例系数K pK p越大，比例越大，比例越大，比例越大，比例调节调节作用越作用越作用越作用越强强强强，系，系，系，系统统的的的的稳态稳态精度精度精度精度越高；但是越高；但是越高；但是越高；但是对对于大多数系于大多数系于大多数系于大多数系统统，K pK p过过大会使系大会使系大会使系大会使系统统的的的的输输出量出量出量出量振振振振荡荡加加加加剧剧，稳稳定性降低定性降低定性降低定性降低n积积分部分可以
105、消除分部分可以消除分部分可以消除分部分可以消除稳态误稳态误差，提高控制精度，但是差，提高控制精度，但是差，提高控制精度，但是差，提高控制精度，但是积积分作分作分作分作用的用的用的用的动动作作作作缓缓慢，可能慢，可能慢，可能慢，可能给给系系系系统统的的的的动态稳动态稳定性定性定性定性带带来不良影响。来不良影响。来不良影响。来不良影响。积积分分分分时间时间常数常数常数常数T IT I增大增大增大增大时时，积积分作用减弱，系分作用减弱，系分作用减弱，系分作用减弱，系统统的的的的动态动态性性性性能能能能稳稳定性可能有所改善，但是消除定性可能有所改善，但是消除定性可能有所改善，但是消除定性可能有所改善，
106、但是消除稳态误稳态误差的速度差的速度差的速度差的速度减慢。减慢。减慢。减慢。n微分部分是根据微分部分是根据微分部分是根据微分部分是根据误误差差差差变变化的速度，提前化的速度，提前化的速度，提前化的速度，提前给给出出出出较较大的大的大的大的调节调节作作作作用。微分部分反映了系用。微分部分反映了系用。微分部分反映了系用。微分部分反映了系统变统变化的化的化的化的趋势趋势，它，它，它，它较较比例比例比例比例调节调节更更更更为为及及及及时时，所以微分部分具有超前和，所以微分部分具有超前和，所以微分部分具有超前和，所以微分部分具有超前和预测预测的特点。微分的特点。微分的特点。微分的特点。微分时时间间常数常
107、数常数常数T DT D增大增大增大增大时时，超，超，超，超调调量减小，量减小，量减小，量减小，动态动态性能得到改善，但性能得到改善，但性能得到改善，但性能得到改善，但是抑制高是抑制高是抑制高是抑制高频频干干干干扰扰的能力下降。的能力下降。的能力下降。的能力下降。n选选取采取采取采取采样样周期周期周期周期T ST S时时，应应使它使它使它使它远远远远小于系小于系小于系小于系统阶跃统阶跃响响响响应应的的的的纯纯滞后滞后滞后滞后时间时间或上升或上升或上升或上升时间时间。为为使采使采使采使采样值样值能及能及能及能及时时反映模反映模反映模反映模拟拟量的量的量的量的变变化，化，化，化，T ST S越小越好
108、。但是越小越好。但是越小越好。但是越小越好。但是T ST S太小会增加太小会增加太小会增加太小会增加CPUCPU的运算工的运算工的运算工的运算工作量，相作量，相作量，相作量，相邻邻两次采两次采两次采两次采样样的差的差的差的差值值几乎没有什么几乎没有什么几乎没有什么几乎没有什么变变化，所以也化，所以也化，所以也化，所以也不宜将不宜将不宜将不宜将T ST S取得取得取得取得过过小。小。小。小。 九九 PLC控制系统的维护和故障诊断控制系统的维护和故障诊断 1 PLC控制系统的维护控制系统的维护 n一般情况下检修时间以每6个月至一年1次为宜，当外部环境条件较差时，可根据具体情况缩短检修间隔时间。nP
109、LC日常维护检修的一般内容 九九 PLC控制系统的维护和故障诊断控制系统的维护和故障诊断 2 PLC的故障诊断的故障诊断 n任何PLC都具有自诊断功能，当PLC异常时应该充分利用其自诊断功能以分析故障原因。一般当PLC发生异常时，首先请检查电源电压、PLC及I/O端子的螺丝和接插件是否松动，以及有无其他异常。然后再根据PLC基本单元上设置的各种LED的指示灯状况，以检查PLC自身和外部有无异常。 n下面以FX系列PLC为例，来说明根据LED指示灯状况以诊断PLC故障原因的方法。 九九 PLC控制系统的维护和故障诊断控制系统的维护和故障诊断 2 PLC的故障诊断的故障诊断n电源指示（电源指示（电
110、源指示（电源指示（POWERLEDPOWERLED指示）指示）指示）指示）n当向当向当向当向PLCPLC基本单元供电时，基本单元表面上设置的基本单元供电时，基本单元表面上设置的基本单元供电时，基本单元表面上设置的基本单元供电时，基本单元表面上设置的POWERPOWERLEDLED指示灯会亮。指示灯会亮。指示灯会亮。指示灯会亮。n如果电源合上但如果电源合上但如果电源合上但如果电源合上但POWERPOWERLEDLED指示灯不亮，请确认电指示灯不亮，请确认电指示灯不亮，请确认电指示灯不亮，请确认电源接线。另外，若同一电源有驱动传感器等时，请确认源接线。另外，若同一电源有驱动传感器等时，请确认源接线
111、。另外，若同一电源有驱动传感器等时，请确认源接线。另外，若同一电源有驱动传感器等时，请确认有无负载短路或过电流。若不是上述原因，则可能是有无负载短路或过电流。若不是上述原因，则可能是有无负载短路或过电流。若不是上述原因，则可能是有无负载短路或过电流。若不是上述原因，则可能是PLCPLC内混入导电性异物或其他异常情况，使基本单元内内混入导电性异物或其他异常情况，使基本单元内内混入导电性异物或其他异常情况，使基本单元内内混入导电性异物或其他异常情况，使基本单元内的保险丝熔断，此时可通过更换保险丝来解决。的保险丝熔断，此时可通过更换保险丝来解决。的保险丝熔断，此时可通过更换保险丝来解决。的保险丝熔断
112、，此时可通过更换保险丝来解决。 九九 PLC控制系统的维护和故障诊断控制系统的维护和故障诊断 2 PLC的故障诊断的故障诊断n出错指示（出错指示（出错指示（出错指示（EPROREPRORLEDLED闪烁）闪烁）闪烁）闪烁）n当当当当程程程程序序序序语语语语法法法法错错错错误误误误如如如如忘忘忘忘记记记记设设设设定定定定定定定定时时时时器器器器或或或或计计计计数数数数器器器器的的的的常常常常数数数数等等等等），或或或或有有有有异异异异常常常常噪噪噪噪音音音音、导导导导电电电电性性性性异异异异物物物物混混混混入入入入等等等等原原原原因因因因而而而而引引引引起起起起程程程程序序序序内内内内存存存存的
113、的的的 内内内内 容容容容 变变变变 化化化化 时时时时 ， EPROREPROR LEDLED会会会会 闪闪闪闪 烁烁烁烁 ， PLCPLC处处处处 于于于于STOPSTOP状状状状态态态态，同同同同时时时时输输输输出出出出全全全全部部部部变变变变为为为为OFFOFF。在在在在这这这这种种种种情情情情况况况况下下下下，应应应应检检检检查查查查程程程程序序序序是是是是否否否否有有有有错错错错，检检检检查查查查有有有有无无无无导导导导电电电电性性性性异异异异物物物物混混混混入入入入和和和和高高高高强强强强度度度度噪音源。噪音源。噪音源。噪音源。n发发发发生生生生错错错错误误误误时时时时，8009
114、8009、8060806880608068其其其其中中中中之之之之一一一一的的的的值值值值被被被被写写写写入入入入特特特特殊殊殊殊数数数数据据据据寄寄寄寄存存存存器器器器D8004D8004中中中中，假假假假设设设设这这这这个个个个写写写写入入入入D8004D8004中中中中内内内内容容容容是是是是80648064，则则则则通通通通过过过过查查查查看看看看D8064D8064的的的的内内内内容容容容便便便便可可可可知知知知道道道道出出出出错错错错代代代代码码码码。与与与与出出出出错错错错代代代代码码码码相相相相对对对对应应应应的的的的 实实实实际际际际出出出出错错错错内内内内容容容容参参参参见
115、见见见PLCPLC使使使使用用用用手手手手册册册册的的的的错错错错误代码表。误代码表。误代码表。误代码表。 九九 PLC控制系统的维护和故障诊断控制系统的维护和故障诊断 2 PLC的故障诊断的故障诊断n出错指示（出错指示（出错指示（出错指示（EPROREPRORLEDLED灯亮）灯亮）灯亮）灯亮） n由由由由于于于于PLCPLC内内内内部部部部混混混混入入入入导导导导电电电电性性性性异异异异物物物物或或或或受受受受外外外外部部部部异异异异常常常常噪噪噪噪音音音音的的的的影影影影响响响响，导导导导致致致致CPUCPU失失失失控控控控或或或或运运运运算算算算周周周周期期期期超超超超过过过过200m
116、s200ms，则则则则WDTWDT出出出出错错错错，EPROREPRORLEDLED灯灯灯灯亮亮亮亮，PLCPLC处处处处于于于于STOPSTOP，同同同同时时时时输输输输出出出出全全全全部部部部都都都都变变变变为为为为OFFOFF。此此此此时时时时可可可可进进进进行行行行断断断断电电电电复复复复位位位位，若若若若PLCPLC恢恢恢恢复复复复正正正正常常常常，请请请请检检检检查查查查一一一一下下下下有有有有无无无无异异异异常常常常噪噪噪噪音音音音发发发发生生生生源源源源和和和和导导导导电电电电性性性性异异异异物物物物混混混混入入入入的的的的情情情情况。另外，请检查况。另外，请检查况。另外，请检
117、查况。另外，请检查PLCPLC的接地是否符合要求。的接地是否符合要求。的接地是否符合要求。的接地是否符合要求。n检检检检查查查查过过过过程程程程如如如如果果果果出出出出现现现现EPROREPRORLEDLED灯灯灯灯亮亮亮亮闪闪闪闪烁烁烁烁的的的的变变变变化化化化，请请请请进进进进行行行行程程程程序序序序检检检检查查查查。假假假假如如如如EPROREPRORLEDLED依依依依然然然然一一一一直直直直保保保保持持持持灯灯灯灯亮亮亮亮状状状状态态态态时时时时，请请请请确确确确认认认认一一一一下下下下程程程程序序序序运运运运算算算算周周周周期期期期是是是是否否否否过过过过长长长长监监监监视视视视D
118、8012D8012可知最大扫描时间）。可知最大扫描时间）。可知最大扫描时间）。可知最大扫描时间）。n如如如如果果果果进进进进行行行行了了了了全全全全部部部部的的的的检检检检查查查查之之之之后后后后，EPROREPRORLED LED 的的的的灯灯灯灯亮亮亮亮状状状状态态态态仍仍仍仍不不不不能能能能解解解解除除除除，应应应应考考考考虑虑虑虑PLCPLC内内内内部部部部发发发发生生生生了了了了某某某某种种种种故故故故障障障障，请请请请与与与与厂商联系。厂商联系。厂商联系。厂商联系。 九九 PLC控制系统的维护和故障诊断控制系统的维护和故障诊断 2 PLC的故障诊断的故障诊断n输入指示输入指示输入指
119、示输入指示n不管输入单元的不管输入单元的不管输入单元的不管输入单元的LEDLED灯亮还是灭，请检查输入信号开关是灯亮还是灭，请检查输入信号开关是灯亮还是灭，请检查输入信号开关是灯亮还是灭，请检查输入信号开关是否确实在否确实在否确实在否确实在ONON或或或或OFFOFF状态。状态。状态。状态。n如果输入开关的额定电流容量过大或由于油侵入等原因，如果输入开关的额定电流容量过大或由于油侵入等原因，如果输入开关的额定电流容量过大或由于油侵入等原因，如果输入开关的额定电流容量过大或由于油侵入等原因，容易产生接触不良。当输入开关与容易产生接触不良。当输入开关与容易产生接触不良。当输入开关与容易产生接触不良
120、。当输入开关与LEDLED灯亮用电阻并联灯亮用电阻并联灯亮用电阻并联灯亮用电阻并联时，即使输入开关时，即使输入开关时，即使输入开关时，即使输入开关OFFOFF但并联电路仍导通，仍可对但并联电路仍导通，仍可对但并联电路仍导通，仍可对但并联电路仍导通，仍可对PLCPLC进行输入。如果使用光传感器等输入设备，由于发光进行输入。如果使用光传感器等输入设备，由于发光进行输入。如果使用光传感器等输入设备，由于发光进行输入。如果使用光传感器等输入设备，由于发光受光部位粘有污垢等，引起灵敏度变化，有可能不能完受光部位粘有污垢等，引起灵敏度变化，有可能不能完受光部位粘有污垢等，引起灵敏度变化，有可能不能完受光部
121、位粘有污垢等，引起灵敏度变化，有可能不能完全进入全进入全进入全进入“ON“ON状态。在比状态。在比状态。在比状态。在比PLCPLC运算周期短的时间内，不运算周期短的时间内，不运算周期短的时间内，不运算周期短的时间内，不能接收到能接收到能接收到能接收到ONON和和和和OFFOFF的输入。如果在输入端子上外加不同的输入。如果在输入端子上外加不同的输入。如果在输入端子上外加不同的输入。如果在输入端子上外加不同的电压时，会损坏输入回路。的电压时，会损坏输入回路。的电压时，会损坏输入回路。的电压时，会损坏输入回路。 九九 PLC控制系统的维护和故障诊断控制系统的维护和故障诊断 2 PLC的故障诊断的故障
122、诊断n输出指示输出指示输出指示输出指示n不不不不管管管管输输输输出出出出单单单单元元元元的的的的LEDLED灯灯灯灯亮亮亮亮还还还还是是是是灭灭灭灭，如如如如果果果果负负负负载载载载不不不不能能能能进进进进行行行行ONON或或或或OFFOFF时时时时，主主主主要要要要是是是是由由由由于于于于过过过过载载载载、负负负负载载载载短短短短路路路路或或或或容容容容量量量量性性性性负负负负载载载载的的的的冲冲冲冲击击击击电电电电流流流流等等等等，引引引引起起起起继继继继电电电电器器器器输输输输出出出出接接接接点点点点粘粘粘粘合合合合，或或或或接接接接点点点点接接接接触触触触面面面面不好导致接触不良。不好
123、导致接触不良。不好导致接触不良。不好导致接触不良。n 另另另另外外外外，还还还还也也也也可可可可根根根根据据据据PLCPLC的的的的出出出出错错错错代代代代码码码码来来来来诊诊诊诊断断断断故故故故障障障障原原原原因因因因，FP1FP1系系系系列列列列PLCPLC出出出出错错错错代代代代码码码码一一一一览览览览表表表表见见见见附附附附录录录录B B，在在在在此此此此不不不不再再再再赘赘赘赘述。述。述。述。 分选大、小球的机械手分选大、小球的机械手n系统设有手动、单周期、单步、连续和回原点5种工作方式，机械手在最上面、最左边且电磁吸盘断电时，称为系统处于原点状态或称初始状态）。手动时应设有左行、右行、上升、下降、吸合、释放六个操作按钮；回原点工作方式时应设有回原点起动按钮；单周期、单步、连续工作方式时应设有起动和停止按钮。系统还应该设有起动和急停按钮。图中SQ为用来检测大小球的光电开关，SQ为ON时为小球，SQ为OFF时为大球。n根据以上要要求，试为该大、小球分选系统设计一套PLC控制系统。 分选大、小球的机械手分选大、小球的机械手
