1、1本文列举了 PLC故障查找的方法，并列出常规输入、输出单元故障处理策略。 PLC有很强的自诊断能力，当 PLC自身故障或外围设备故障，都可用 PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。一、PLC 故障查找流程图1、总体检查根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障，如图 1所示。图 12、电源故障检查电源灯不亮需对供电系统进行检查，检查流程图如图 2所示。2图 23、运行故障检查电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行，检查流程图如图 3所示。图 334、输入输出故障检查输入输出是 PLC与外部设备进行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和
2、输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险管等元件状态有关。检查流程图如图 4、图 5所示。图 4图 55、外部环境的检查影响 PLC工作的环境因素主要有温度、湿度、噪音与粉尘，以及腐蚀性酸碱等。本文介绍了利用 PC-Link网络实现多层电梯的 PLC控制。通过实际测试，电梯运行稳定可靠。利用通信网络实现电梯的 PLC控制，对于其他系统同样具有借鉴作用。 由于 PLC具有体积小、价格低、功能强、运行稳定可靠等特点，且集电控、电仪、电传于一体，所以在工业控制的各个领域得到了广泛的应用。对于要求 I/O点数较多，且控制点比较分散的控制系统，可以通过 PLC网络实现控制要求。本文介绍利用松下
3、FP 构成 PC-Link网络实现六层电梯的 PLC控制。一、电梯控制系统4电梯主要由轿厢系统、电力拖动系统、电气控制系统等组成。电力拖动系统通过曳引电机实现电梯轿厢的上下移动。电气控制系统实现电梯的自动运行。电梯控制要求如下：开始时电梯处于任意一层。当有外呼梯信号时，轿厢应该响应呼梯信号，到达该楼层时轿厢停止运行，轿厢门打开，无人操作时延时一定时间后自动关门。当有内呼梯信号时，轿厢响应该呼梯信号，到达该层时轿厢停止运行，轿厢门打开，无人操作时延时一定时间后自动关门。电梯轿厢运行过程中，轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方无其他内、外呼梯
4、信号外呼梯响应功能。电梯未平层即运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿厢响应停止后，按开门按钮轿厢门打开，按关门按钮轿厢门关闭。六层电梯控制系统的硬件是由松下最新 PLC产品 FP（2 台）、三相异步电动机、变频器、旋转编码器、内选信号控制器、轿厢内部控制器、外呼装置等组成。2 台 PLC之间通过 PC-Link网络实现数据共享，其控制系统结构如图 1所示。图 1 网络的构成及通信原理二、PC-Link 网络的构成及通信原理PC-Link网络是松下电工 FP 系列 PLC网络的子网，为工业局域网，其网络体结构是 3层结构（如图 2），其中物理层和数据链路层面向通信，应用层面向用户，
5、向用户提供服务。应用层协议以其专用通信协议 MEWTOCOL为基础。图 2 PC-Link网络结构其通信原理是串行通信中的共享存储器通信，它在网上的各站通信单元内都划出一块存储器，这些存储器在各站均占据相同的地址编号空间。把这样的存储区都构造成信箱。如果网上有 n个站，则每个信箱都分为 n格，其中 1个格作为自己的发送信箱，其他（n-1）格作为（n-1）个接收分箱，与其他（n-1）个站一一对应。如果 PC-Link的物理层和数据链路层提供的网络通信能够把每个站发送分箱的数据复制到其他（n-1）个站与其对应的接收分箱中去，则每个站只要访问自己的通信单元中的信箱就可以获得全网的通信数据。显然该信箱
6、成为全网共享的存储器。5通过使用链接继电器和链接寄存器，能实现 PLC之间的数据共享。在 PC-Link网络中，打开网络中一台 PLC上的链接继电器，也就打开了在同一网络上其他 PLC上相同的链接继电器；如果一个 PLC的链接寄存器的内容被改变，那么，同一网络上其他 PLC上相同的寄存器的内容也相应被修改。三、PC-Link 的连接图 3 FP 通信插卡 1通道 RS485端口布局四、PC-Link 的设置为了能够实现 2个 PLC之间正常通信，需进行必要的参数设置。1. 站号和通信模式的设定站号设置一方面可以利用 FP 的站号设置开关进行设置，另一方面可以利用 FPWIN GR编程工具使用系
7、统寄存器设置。但首先站号设置开关设定为 0，以便系统寄存器为有效状态。当利用 FPWIN GR编程工具设置时，进入 FPWIN GR系统，打开本站的 PLC程序。点击系统菜单“设置”的子菜单选项“PLC 系统设置”，出现 COM1口设置的对话框，对站号进行设置，在通信类型栏目中选择 PC-Link，如果当前这台 PLC设为 1号站，则另一台设为 2号站，整个网络站号不能重复。表 1和表 2为各站的设置情况。表 1 FP1 号单元设定表 2 FP2 号单元设定2. 通信格式和波特率的设定使用 PC-Link，通信格式固定为：数据长度 8位，奇偶校验奇校验，停止位 1位；波特率固定为：115200
8、b/s。3. 链接继电器和链接寄存器的区域分配6为实现 PLC之间的数据共享，使用了专用的内部继电器“链接继电器（L）”和数据寄存器“链接寄存器（LD）”。当使用链接继电器时，如果一个 PLC中的某个链接继电器为 ON状态，那么连接于网络上的其他 PLC相应链接继电器也为 ON状态。对于链接寄存器，如果一台 PLC的链接寄存器的内容被重新写入，那么处于网络中的其他 PLC的链接寄存器的内容也改变了。在本 PC-Link网络中，链接继电器的区域分配为：1 号站的系统寄存器设定 No.40为 6，No.42 为 0，No.43为 3，No.47 为 2；2 号站的系统寄存器设定 No.40为 6，
9、No.42 为 3，No.43 为 3，No.47 为 2。在本控制系统中，由于站 1和站 2之间主要传递控制量，不需两站之间的数据量的传递，因此也不需分配链接寄存器区域，即链接寄存器采用默认设置。通过以上设置，将各站的控制程序分别下载到 1号 PLC和 2号 PLC中，然后将 2台 PLC设置成运行模式，则电梯在 2台 PLC构成的 PC-Link网络控制下自动运行。通过实际测试，电梯根据外呼和内呼信号能够正确响应，运行稳定可靠。电梯的 PLC控制，证明通信网络可以满足要求 I/O点数较多且控制点比较分散的系统的控制要求，且 PC-Link的建立比较简单。通过本系统的实现可为其他系统的 PL
10、C控制提供借鉴作用。参考文献1 常斗南.可编程控制器M.北京:机械工业出版社,2002.2 邱公伟.可编程控制器网络通信及应用M.北京:清华大学出版社,2001.3 郭宗仁,吴亦锋,郭永.可编程控制器网络通信及应用M.北京:人民邮电出版社,2001.本文介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及 PLC在应用过程中，要保证正常运行应该注意的一系列问题，并给出一些合理的建议。 一、简述多年来，可编程控制器（以下简称 PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各
11、种任务的跨越。今天的 PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。二、PLC 的应用领域目前，PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：1开关量逻辑控制取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2工业过程控制7在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的
12、量（即模拟量），PLC 采用相应的 A/D和 D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID 调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。3运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4数据处理PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制
13、系统。5通信及联网PLC通信含 PLC间的通信及 PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的 PLC都具有通信接口，通信非常方便。三、PLC 的应用特点1可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC 由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用 PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中
14、除 PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。2配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC 大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使 PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。3易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电
15、路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。4系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。四、PLC 应用中需要注意的问题8PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或
16、运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证 PLC的正常运行，要提高 PLC控制系统可靠性，一方面要求 PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题：1工作环境(1) 温度 PLC 要求环境温度在 055oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。(2) 湿度 为了保证 PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于 85%（无凝露）。(3) 震动 应使 PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为 1055Hz的频繁或连续振
17、动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。(4) 空气 避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将 PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。(5) 电源 PLC 对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般 PLC都有直流 24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使 PLC接收到错误信息。2控制系统中干扰及其来源现场电磁干扰是 PLC控制系统中最
18、常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。(1) 干扰源及一般分类影响 PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统 I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直
19、流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。(2) PLC系统中干扰的主要来源及途径a. 强电干扰PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。b. 柜内干扰9控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对 PLC造成一定程度的干扰。c. 来自信号线引入的干扰与 PLC控制系
20、统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起 I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。d. 来自接地系统混乱时的干扰接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使 PLC系统将无法正常工作。e. 来自 PLC系统内部的干扰主要由系统内部元器
21、件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。f. 变频器干扰一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。计算机与 PLC集成控制系统的基本组成、功能、系统软硬件设计与通信技术以及该系统在石化行业的应用。 近年来，国际市场上石化产品的竞争日趋激烈。与国外同类产品相比，我国的石化产品无论在生产工艺上，还是产品质量上，都存在着相当大的差距。为改变我国石化产品发展严重滞后的局面，国内石化行业的许多厂家已开始向产
22、品的多样化、添加剂材料和配方的高科技化迈进。我们应有关厂家提出的技术要求，针对石化产品生产工艺复杂、添加剂配比要求严格、品种多样、互换性差的特点，开发研制了计算机与 PLC集成控制系统。该系统控制可靠、操作简便、开放性强、性能价格比高，在国内石化系统的数家企业推广应用后，受到好评。1、系统组成计算机与 PLC集成控制系统由生产系统和非生产系统二部分组成(如图 1)。生产系统主要由微型机、适配器、PLC、执行机构及现场仪表等部分组成。非生产系统主要由工艺流程模拟显示屏、电视监视设备、现场通话设备、质量检查系统、管理信息系统等部分组成。中央控制室负责处理来自生产系统和非生产系统的大量信息。通过计算
23、机与 PLC集成控制系统，将润滑油厂的各生产车间、附属部门以及总厂厂部联成了密不可分的整体，从而最大限度地利用了信息资源。10图 1 计算机集成控制系统的组成2、 系统功能为满足用户提出的技术要求和现场的工况，此控制系统的设计具有以下功能：1.根据用户提出的技术要求，按照添加剂配方的比例精确地配制生产各种型号的石化产品，并且通过微型机和现场 PLC控制系统实现整个生产过程的自动化。2.通过自行开发的计算机软件，实现生产现场的动态监控。良好的人机界面、清晰的组态图形，使得操作人员通过计算机屏幕，对于现场的各种工况变化一目了然。3.在现场生产中，为提高整个控制系统的精确性，在搅拌器、电动机、电动阀
24、、电磁阀等设备上均设计了局部反馈功能，这些相互独立系统的局部反馈功能构成了对总系统反馈控制的有力支持。4.当系统出现压力报警或油面报警时，一方面通过 PLC程序实现自动停车，另一方面借助于语音卡，在控制间的操作人员可以立即听到报警信号，及时采取相应措施。5.考虑到生产现场某些部位属于高温、有害气体残留处，技术人员不宜靠近，在现场设置了电视监视设备，让技术人员实现远程监控。为便于管理，还安装了现场通话设备。6.在中央控制室设置了 1个大屏幕模拟显示屏，在屏幕上不仅可以显示总厂所有管道线路，而且能够动态显示油的液位、流向，让高层管理人员从宏观上掌握全厂的生产状况。7.通过微机联网，质量检查部门可以
25、直接得到工业现场的信息，各管理部门之间也可以实现数据通信与数据共享。3、 硬件与软件设计3、1 硬件设计在本系统中，工业现场控制是核心，而工业现场控制主要由 PLC系统完成，所以如何合理有效地使用 PLC技术就成了设计的关键。PLC 的特点是控制可靠，编程简单，但程序内存不大，不能进行复杂的编程；而石化产品的特点是生产工艺复杂，产品型号繁多，往往 1条生产线就能够生产几十种型号的产品。这就形成了一对矛盾。如果设计时采用常规的 PLC控制系统，那么 1条生产线就需要 20几台 PLC基本模块和 A/D转换模块。投资巨大，而且按照现代控制理论，在 1个控制系统中配置的控制模块越多，控制越不可靠。为
26、了减少投资和增强控制的可靠性，在 PLC控制系统的硬件配置上进行了多项创新。以润滑油生产线为例，在润滑油生产车间，有搅拌温度、添加剂温度、输油泵压力、油罐的液面等共计 32路模拟信号需要检测。如果按常规设计，需要 8块 FX-4AD模块。为减少投资，设计了多路开关切换电路，只用2块 FX-4AD模块就完成了全部功能。图 2为 FX-4AD模块的多路开关切换示意图。11图 2 FX-4AD 模块的多路开关切换示意图图 2中，FX-4AD 模块为 12位 4通道模拟量输入模块，Y0、Y1、Y2、Y3 为 PLC的任意输出触点。FX-4AD 模块的多路开关切换电路的设计实质上是通过 1个多路开关控制
27、 FX-4AD模块分别去完成搅拌温度检测、添加剂温度检测、输油泵压力检测及油罐液面检测 4项功能，其中多路开关的 4个转换触点接 PLC的输出触点，由 PLC编程控制。这个多路开关切换电路简单实用，而且节省了大量投资，实践证明，该电路在控制精度上完全满足用户的需要。3、2 软件设计在计算机与 PLC集成控制系统的软件设计中，也采用了许多新的设计思想。仍以润滑油生产车间为例，按照用户提出的 72种润滑油的生产工艺和技术要求，如果用常规方法编程，需要 12台 PLC基本模块。为节约投资，我们充分利用 PLC的文件寄存器(2000 点)，用逐项查表的方法编写了 1个 72种润滑油的通用程序，用 1台
28、 PLC基本模块带 2台 PLC扩展模块的方式完成了过去需要 12台 PLC才能实现的功能。我们选用了三菱公司生产的 FX系列的可编程序控制器，文件寄存器共计 2 000点(D1000D2999)。为节约程序内存，充分利用 PLC本身提供的指令资源，我们选用了字传送方式，用 1个 16bit的字来控制 PLC触点的 16个输出触点，而不必像过去那样，1 条指令只能控制 1个输出触点。例如在图 3中，首先 X0导通，十进制数 K6送入数据寄存器 D0，接着 X1导通，数据寄存器 D0的数值 K6转化为二进制数“0000 0000 0000 0110”送入 K4Y0，控制输出 Y0Y17 共计 1
29、6个触点的动作，其开关动作和数据寄存器 D0的数值 K6一一对应。如图 4所示，“1”控制输出触点导通，“0”控制输出触点关断。在此例中，Y1、Y2 触点导通，其余输出触点关断。 图 3 字传送方式控制输出触点示意图图 4 数据寄存器 DO的值与 16个触点的对应关系通过字传送方式，我们用 1条指令就可控制 16个电动阀及输油泵的动作，大大节省了程序空间。在这种设计思想下，我们把 72种润滑油的工艺流程全部用字方式编写，然后输入文件寄存器，并在此基础上，编制了 72种润滑油的通用程序。在通用程序运行时，根据某一润滑油的型号，通过查表的方式，在文件寄存器中调出对应的数据段(这些数据段也就是该种润
30、滑油的工艺流程)，然后该数据自动输入 PLC的控制程序，使得 PLC按照规定的工艺流程控制整个执行机构工作。如图 5所示之例，润滑油品种 LSO-1的工艺状态字存于文件寄存器 D121050D1060 10 个字节中。程序运行时，首先根据润滑油型号在文件寄存器中寻址，查到正确的地址后，调出D1050D1060 10 个字节的数据，然后输入到通用程序的相应寄存器，参与工业控制。图 5 文件寄存器示意图4、 计算机与 PLC的通信技术在计算机与 PLC集成控制系统中，一个关键的技术问题是计算机与 PLC的通信。若在整个系统设计中全部采用进口器件，软件也选用相应的进口产品，那么，整个工程造价惊人。针
31、对这种情况，我们自行开发了计算机与 PLC的串行通信技术。该技术设计思想先进，软硬件简单实用，可靠性高，性能价格比好，兼容性强，可适用于市场上多种型号的计算机与 PLC。从硬件上讲，现在中国市场上使用的 PLC，在通信接口上多采用 RS422接口或 RS485接口；而微型机多采用RS232接口。这样在计算机与 PLC通信时就不可避免地要选用 RS422-RS232转换模块，同时考虑到恶劣工况下的抗干扰要求，这个转换模块必须具有良好的隔离功能和放大功能，而选用高性能进口模块，必定提高工程造价。针对这种情况，为降低工程造价，我们在硬件上用 1根普通的通信电缆代替进口的通信模块，在电缆的接口处采用先
32、进的电路设计技术和单片机技术，以完成信号的隔离和放大功能。实践证明，通信的可靠性完全可以和国外的进口模块媲美，而且造价极低。从软件上讲，计算机和 PLC的通信技术属于保密技术，长期为国外公司垄断。这就使得我们只要选用了该厂家生产的 PLC，就必须选用它开发的工控软件，提高工程造价。针对这种情况，我们开发了自己的工控软件。下面以三菱公司生产的 FX系列可编程序控制器为例，介绍我们的软件设计。FX 系列可编程序控制器命令格式如表 1所示。表 1 FX 系列可编程序控制器的命令格式 命令 命令号 日标设备 功 能 设备读 命令0 X/Y/M/S/T/C/D 读位设备或字设备状态 设备写 命令1 X/
33、Y/M/S/T/C/D 写位设备或字设备 强制开 命令7 X/Y/M/S/T/C 打开位设备 强制关 命令8 X/Y/M/S/T/C 关闭位设备 每一个字符都以 ASCII码形式串行传输，传输格式如图 6。 13图 6 字符传输格式例如，字符F(ASCII 码是 46H)的传输格式如图 7。图 7 字符“F”的传输格式一般文本数据的传输格式如图 8。图 8 文件数据传输格式图 8中，STX 为文本的开始，其 ASCII码定为 02H；ETX 为文本的结束，其 ASCII码定为 03H；CMD 为命令字符，取0、1、7、8。在 STX之后，被传送数据的 ASCII之和，也被作为 2个字符码发送。
34、例如，实现从地址 10F6(10F6为寄存器 D123的地址)处读取 4个字节数据，执行传输格式如图 9。求和：30H+31H+30H+46H+36H+30H+34H+03H74H图 9 传输格式之例通过改变命令号和地址号，就可以实现计算机与 PLC之间的读、写、强制开关等基本功能，用户可以使用我们研制的通信软件，也可以在该软件基础上，根据实际情况灵活地用 C语言开发自己的通信程序，这正体现了该软件的开放性特点。5、 结束语计算机集成控制系统采用了先进的系统集成的设计思想，投入运行后，为企业带来了可观的经济效益和社会效益。该系统在工业现场控制方面，尤其在 PLC控制方面，独树一帜，以其卓越的控
35、制功能和良好的性能价格比，赢得了用户的广泛赞誉。印刷机的一套电气设计属于系统设计，包括硬件，软件设计，涵盖范围较广。使用三菱的一套控制系统，感觉可靠，方便，在机器批量生产过程中，没有发现大问题。 1 引言14近年来，随着我国自动化技术的提高，工厂自动化也上了一个新台阶。PLC 作为一个新兴的工业控制器，以其体积小,功能齐全，价格低廉，可靠性高等方面具有独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。作为国内最大的印刷机生产厂家-北人集团公司，为了使产品性能稳定，易于维护，我们采用了以 PLC为主控器的控制方案。由于双色印刷机要求易于操作，精度高，故其输入，输出点较多，因此采用了双机通讯。上位机采用三菱
36、FX2N-80MR+32EX+4D/A，主要负责主传动的控制，各机组离合压的控制，以及气泵，气阀的控制等。下位机采用三菱 FX2N-64MR+4A/D,主要负责水辊电机的控制，主传动的调速输出，调版电机数据采集等。同时选用了一台三菱 5.7寸触摸屏，主要负责水辊电机速度显示，调版显示，以及整机故障显示等。本系统运行可靠，维护方便，操作简便直观，大大提高了胶印机的档次，受到用户好评。2 系统结构本系统结构图如下：其中，上位机与下位机采用了 RS485通讯，通讯方便，可靠。对多色机而言，安全因素很重要。在设计中，每个机组既要考虑到安全控制，其中包括本位机组的急停，安全按钮；还要考虑方便操作，包括每
37、个机组均应有正点，反点按钮。因此，一方面输入点增加很多；另一方面，走线也很不方便。采用双机通讯，可以很好地解决此问题，各机组的走线可以按照就近原则，进入离它较近的控制柜内，既节省了走线，也方便了控制。由于印刷机是一个精度较高的机械，印刷品的好坏一方面在于机械加工以及安装的精度，另一方面，也取决于水路，墨路的平衡以及合压的准确性。双色机的每一色组，都有水路和墨路装置。为了便于水辊速度的调节，每根水辊都用一个变频器控制，同时，主电机速度也需要变频器调节。因此，为了实现多路速度调节，我们采用了三菱 4D/A数模转换器，它将 PLC方给出的数字量，根据相应的算法，转换成 010V直流电压输出，很好地实
38、现了多路速度调节要求。在印刷过程中，调版是一个比较繁琐的过程。尤其对多色机来说，各组版对正的精度会对印品产生很大的影响。如果套印不准，印刷品就会出现字面重叠或影像不清。一般来说，印版轴向调节范围为-2mm+2mm ,周向调节范围为-1mm+1mm。如果使用手动调版，会浪费很多时间，而且精度不高。为了实现自动打版，我们在版辊上安装了电位器，通过电位器将模拟量传送给 4A/D，经过 PLC处理，可将版辊的转动精度很好地控制在打版范围内。触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境。用户可以自由地组合文字，按钮，图形，数字等来处理或
39、监控管理随时可能变化的信息。随着机械设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，无法提高效率。但使用人机界面，能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变得简单生动。使用触摸屏，还可以使机器配线标准化，简单化，同时也能减少 PLC控制所需的 I/O点数，降低生产成本，也相对提高整套设备的附加价值。三菱触摸屏和三菱 PLC有很好的通用性，能在线监视并修改程序，不必很麻烦的重复插拔接口。3 软件设计1531 给纸设计印刷机整体的电气设计还是比较复杂的，对时间的要求也很严格。在机器的很多地方装有接近开关，用来检测不同的时间点。在印刷过程中，走纸的好坏是影响机器质量的一个重要环节。所
40、谓纸走的好坏，指的是无歪张，双张等现象，如果有歪张，双张现象，在高速情况下，就会将走坏的纸，卷入机器内，从而破坏胶皮，给用户带来很大损失。此过程流程如下：在实验中，我们发现，按照上述流程编制的程序，在低速没有问题，但速度增高至 7000r/h后，就会出现歪张锁不住现象。究其原因，主要是因为光头反应时间和磁铁动作时间滞后造成。程序在执行过程中，采用循环扫描方式，为了让电磁铁输出提前，在设计中，我采用了中断和三菱编程指令的输入输出刷新指令，使电磁铁输出立即执行，提前了电磁铁动作时间，即使在 12000r/h的速度下，也能很好的锁住有故障的纸张，解决了给纸的一大难题。32 离合压设计离压，合压在印刷
41、中具有很重要的作用。离合压的准确性，对印品质量的好坏有着直接的影响。合压过早，会弄脏压印辊筒，给操作带来很多不便；离压过早，会使最后一张纸印不上完整的图案，造成纸张浪费。在设计中，离压，合压的程序流程如图所示：16印刷时，版辊筒与胶皮辊筒先合压，胶皮辊筒与压印辊筒后合压。在我们的机器中，合压全部采用了气动装置，每个气缸都有一个动作时间。由于印刷速度是多段速，在 300012000r/h之间，根据用户需要可选择不同的速度。但是，气缸动作时间是一定的，齿轮转过角度是一定的，因此，机器速度不同时，合压时间也不同。为了解决此问题，我们根据理论计算值，找出对于不同机器速度时，机器的延时时间。采用比较指令
42、，当机器段速与理论值相等时，延时相应的时间，使压印辊筒与胶皮辊筒准确合压。经过多次试验，离压，合压都没有问题。33 人机界面设计在人机界面中，设计了 7幅画面，包括整体图形，故障显示，机器速度和计数显示，水辊速度显示，调版监控等。故障显示使用指示器，给出位元件即可实现闪动效果，让操作者很方便的知道故障部位，整体感很好。在水辊速度显示中，设计了一个柱状图，可以显示水量增加大小，只需按下柱状图，就可增加水量，同时也可方便监控。如图所示：4 结束语17印刷机的一套电气设计属于系统设计，包括硬件，软件设计，涵盖范围较广。这里，我只简单介绍了其中比较重要的几部分，其它细节还有很多，这里不再一一列举。使用
43、三菱的一套控制系统，感觉可靠，方便，在机器批量生产过程中，没有发现大问题。其 PLC功能齐全，可靠耐用，指令简洁，与其他产品相比，感觉三菱整体软件系统界面都比较友好，给用户编程，维修都带来极大方便。其触摸屏与 PLC有很好的通用性，可通过触摸屏监视并修改程序，这是其它产品所不能匹及的。总之，三菱的工控元件给设计人员和用户都带来了很多方便。电梯控制；松下电工 FP3/FP10SH PLC 指令表1819202125262728293031一、引言浅谈可编程控制器梯形图的设计方法可编程控制器是将继电器控制的概念和设计思想与计算机技术及微电子技术相结合而形成的 专门从事逻辑控制的微机系统。在 PC
44、系统应用中，梯形图的设计往往是最主要的问题。梯形图不但沿用和发展了电气控制技术，32而且其功能和控制指令已远远超过电气控制范畴。它不仅可实现逻辑运算，还具有算术运算、数据处理、联网通信等功能，是具有工业控制指令的微机系统。由于梯形图的设计是计算机程序设计与电气控制设计思想结合的产物，因此，在设计方法上与计算机程序设计和电气控制设计既有着相同点，也有着不同点。本文对开关量控制系统梯形图的设计，提出了四种常用方法。二、替代设计法所谓替代设计法，就是用 PC 机的程序，替代原有的继电器逻辑控制电路。它的基本思想是： 将原有电气控制系统输入信号及输出信号做为 PC 的 I/O 点，原来由继电器接触器硬
45、件完成的逻辑控制功能由 PC 机的软件梯形图及程序替代完成。例如，电动机正反转控制电路，原电气控制线路图如图 1 所示。由 PC 控制替代后，其 I/O 接线 图和梯形图分别如图 2、3 所示。javascript:if(this.widthscreen.width-333)this.width=screen.width-333“图 3PC 梯形图这种方法，其优点是程序设计方法简单，有现成的电气控制线路作依据，设计周期短。一般 在旧设备电气控制系统改造中，对于不太复杂的控制系统常采用。三、逻辑代数设计法由于电气控制线路与逻辑代数有一一对应的关系，因此对开关量的控制过程可用逻辑代数式 表示、分析
46、和设计。基本设计步骤如下：1、根据控制要求列出逻辑代数表达式。2、对逻辑代数式进行化简。3、根据化简后的逻辑代数表达式画梯形图。下面举一简单例子来具体说明。某一电动机只有在三个按钮中任何一个或任何两个动作时，才能运转，而在其他任何情况下 都不运转，试设计其梯形图。1将电动机运行情况由 PC 输出点 0500 来控制，三个按钮分别对应 PC 输入地址为 A、B、C。根据题意，三个按钮中任何一个动作，PC 的输出点 0500 就有输出。其逻辑代数表达式为当三个按钮中有任何两个动作时，输出点 0500 的逻辑代数表达式为因两个条件是“或”关系，所以电动机运行条件应该为简化该式得 javascript
47、:if(this.widthscreen.width-333)this.width=screen.width-333“根据逻辑代数表达式，画梯形图，如图 4 所示。图 4 利用这种方法设计，最大的特点是可以把很多的逻辑关系最简化。当然出于可靠和安全性角度考虑的冗余设计是另外一个问题。四、程序流程图设计法 PC 采用计算机控制技术，其程序设计同样可遵循软件工程设计方法，程序工作过程可用流程 图表示。由于 PC 的程序执行为循环扫描工作方式，因而与计算机程序框图不同点是，PC 程序框图在进行输出刷新后，再重新开始输入扫描，循环执行。下面以全自动洗衣机控制为例，说明这种设计方法的应用。首先画出洗衣机工艺流程图，如图 5 所示。javascript:if(this.widthscreen.width-333)this.width=screen.width-333“图 5 洗衣机工艺流程图第二步选择 PC 机型，设置 I/O 点编号。其 I/O 点编号分配如下：
