PLC 的開發及應用探討
2017-8-30 來源：沈陽鼓風機集團自動控制系統工程有限公司 作者：趙 惠，溫 旭，袁景嬌
【摘 要】PLC 編程方式比較直觀，目前，很多高校內都已經開設了相關的課程，由此可見 PLC 的重要性。就數控機床功能控制軟件的設計而言，通常使用專業編程語言，從數控機床與數控系統的常用接口上看，PLC 的應用比較常見，便于對各類開關量信息進行處理。PLC 可按照數控內部系統的傳感器、開關量、按鈕、外部行程開關等開關量狀態，根據預定邏輯關系，控制主軸、潤滑、冷卻系統。本文主要分析 PLC 的開發與應用，探討 PLC 的應用價值。
【關鍵詞】PLC；開發；應用
PLC 的開發首先要求對控制點數進行明確， 針對每項控制工程，都應該了解控制對象與系統控制任務，明確系統應該完成何種任務，將動作間邏輯關系梳理清楚，如果系統內容比較復雜，則需將工藝示意圖畫出來[1]。 除此之外，還需確定系統的控制方式與測控器件技術參數、反饋裝置、傳感器、設備運行情況、測控器件數量等信息。 明確上述信息的主要目的在于了解系統整體情況，便于做好下一編程的工作。
1、 PLC 選型
PLC 選型主要依靠各類型點數量完成，在選型過程中，要注意 PLC 實際輸出或輸入端數量需比統計點數大，這樣做的主要原因有兩點：①在 PLC 系統開發過程中，可能會出現臨時增加輸出量或輸入量的情況；②設備日后的維修工作做準備。就 PLC 品牌而言，在使用需求滿足的基礎上，需注重編程便利性，根據品牌熟悉度，對 PLC 品牌進行選擇[2]。
在 PLC 系統現場控制站內，PLC 的主控單元為 CPU 模板（140CPU34312A），它屬于 Quantum 系 列 產 品，在 國 外 相 關 項目中，該系列的產品應用非常廣泛，尤其在水泥行業取得了較為理想的應用效果。 一旦輸出回路或者輸入回路發生故障，則會把外部回路移動至備用回路中，然后由 DCS 工程師對地址（點號表內）進行修改，維修操作比較便捷。
2 、明確 PLC 地址定義方法
就硬件方面而言， 設計人員必須將 PLC 地址定義方法徹底掌握，其中所指的地址實際上就是 PLC 輸出端、輸入端的地址，該地址編號會在程序中出現，同時也代表該地址輸出端或者輸入端的信號[3]。 一般而言，PLC 地址定義方式大多為固定地址，地址范圍已經被固定，用戶不可變更，組件插口均被 分配了相應的字（固定），輸出信號量、輸入信號量地址都不能夠超過地址字范圍，且輸出地址、輸入地址不能夠重復。
明確地址范圍后，需將地址分配給輸出量清單、輸入量清單，并把完整輸出地址、輸入地址分配表編制出來。 在裝配控制柜接線時，輸出信號、輸入信號需準確連接。 從硬件上看，設計人員要將數字量輸出、輸入特性掌握。 目前，PLC 電壓輸入方式包括 220VDC、110VAC、24VDC 等。 在編程手冊中，操作人員需將 PLC 地址編號范圍、存儲區域定義掌握，其中包括特殊數據存儲、計數器、計時器、中間標志繼電器等。 除此之外，還需將數據處理指令、基本邏輯指令掌握，明確各個功能間的邏輯關系。
3 、編寫 PLC 程序
PLC 程序表達方式有語句表、功能圖、接點梯形圖三種表達方式，從原則上看，編程器可相互轉換上述三種表達方式，不過并非所有語句表均可以被轉換為功能圖或者接點梯形圖，例如通信、數據計算、調用功能塊、跳轉等語句就無法被轉換。 PLC 程序的組成主要為控制語句，控制語句由兩個部分組成，分別為操作數、操作指令。
PLC 編程過程實際上就是 PLC 功能指令的應用過程，要求設計人員經常練習、編寫程序，才能夠 做到熟能生巧，提高編程效率，使 PLC 功能能夠充分發揮。 編程人員要將 PLC 指令功能掌握，并對內部器件正確使用，能夠有效控制、保護、調節設備[4]。
4 、調試系統
完成程序的編寫工作后，需于室內給予調試，利用按鈕、開關對反饋、輸入信號進行模擬，利用發光二級管將輸出信號顯示出來。 模擬調試的主要目的在于對控制功能、程序結構、輸出與輸入邏輯關系進行檢查，明確其中是否存在失誤。 針對不同運行狀態、工作方式均要給予全面檢查，了解其中可能發生的異常現象。 模擬試驗要有順序、有選擇性進行，對程序可靠性、準確性進行全面檢查。 除此之外，還要檢查傳感器、執行器配合狀況，確保外部設備與內部設備能夠有效連接。
5 、結束語
PLC（可編程控制器）在選型之后，還需對控制柜進行設計制作，并且做好其它電氣控制線路設計與安裝工作。 完成設備調試操作后，需對技術文件進行編寫，主要包括輸出與輸入分配表、電氣控制原理圖、使用說明書等，必要情況下，需利用文字對程序進行說明。
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