plc編程思路教學(xué)內(nèi)容

plc編程思路PLC編程算法（1）（2）（3）（轉(zhuǎn)）圈子類別：PLCPLC編程算法（1）PLC中無非就是三大量：開關(guān)量、模擬量、脈沖量。只在搞清楚三者之間的關(guān)系，你就能熟練的掌握PLC了。1、開關(guān)量也稱邏輯量，指僅有兩個取值，0或1、ON或OFF。它是最常用的控制，對它進(jìn)行控制是PLC的優(yōu)勢，也是PLC最基本的應(yīng)用。關(guān)量控制的目的是，根據(jù)開關(guān)量的當(dāng)前輸入組合與歷史的輸入順序，使PLC產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按一定的順序工作。所以，有時也稱其為順序控制。而順序控制又分為手動、半自動或自動。而采用的控制原則有分散、集中與混合控制三種。IL占存名妙程序口詭―楙■】］0.02<5.02V5.01MlH0—C.C&ffB01—^Tn^H5QZ0.0Z/@Y5.QZTOC\o"1-5"\h\z1r0—fl.ceT5.0￡if乍*50LnT5OL雷5度Z.00kl——1IY這是用OMRON的開關(guān)量編寫的一個“單按鈕啟?！背绦颉?、模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量，如電壓、電流、壓力、速度、流量等。PLC是由繼電控制引入微處理技術(shù)后發(fā)展而來的，可方便及可靠地用于開關(guān)量控制。由于模擬量可轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，數(shù)字量只是多位的開關(guān)量，故經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬量，PLC也完全可以可靠的進(jìn)行處理控制。由于連續(xù)的生產(chǎn)過程常有模擬量，所以模擬量控制有時也稱過程控制。模擬量多是非電量，而PLC只能處理數(shù)字量、電量。所有要實現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)換要有傳感器，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)電量。如果這一電量不是標(biāo)準(zhǔn)的，還要經(jīng)過變送器，把非標(biāo)準(zhǔn)的電量變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。同時還要有模擬量輸入單元（A/D）,把這些標(biāo)準(zhǔn)的電信號變換成數(shù)字信號；模擬量輸出單元（D/A）,以把PLC處理后的數(shù)字量變換成模擬量一一標(biāo)準(zhǔn)的電信號。所以標(biāo)準(zhǔn)電信號、數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換就要用到各種運(yùn)算。這就需要搞清楚模擬量單元的分辨率以及標(biāo)準(zhǔn)的電信號。例如：PLC模擬單元的分辨率是1/32767,對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電量是0—10V,所要檢測的是溫度值0—100C。那么0—32767對應(yīng)0—100C的溫度值。然后計算出1C所對應(yīng)的數(shù)字量是327.67。如果想把溫度值精確到0.1C,把327.67/10即可。模擬量控制包括：反饋控制、前饋控制、比例控制、模糊控制等。這些都是PLC內(nèi)部數(shù)字量的計算過程。3、脈沖量是其取值總是不斷的在0（低電平）和1（高電平）之間交替變化的數(shù)字量。每秒鐘脈沖交替變化的次數(shù)稱為頻率。PLC脈沖量的控制目的主要是位置控制、運(yùn)動控制、軌跡控制等。例如：脈沖數(shù)在角度控制中的應(yīng)用。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的細(xì)分是每圈10000,要求步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)90度。那么所要動作的脈沖數(shù)值=10000/(360/90)=25000PLC編程算法(2———模擬量的計算1、-10—10V。-10V—10V的電壓時，在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為F448—0BB8Hex(-3000—3000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為E890—1770Hex(-6000^6000)o2、0—10V。0—10V的電壓時，在12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(A6000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。3、0—20mA。0—20mA的電流時，在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(-6000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。4、4—20mA。4—20mA的電流時，在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(-6000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。以上僅做簡單的介紹，不同的PLC有不同的分辨率，并且您所測量物理量實現(xiàn)的量程不一樣。計算結(jié)果可能有一定的差異。注：模擬輸入的配線的要求1、使用屏蔽雙絞線，但不連接屏蔽層。2、當(dāng)一個輸入不使用的時候，將VIN和COM端子短接。3、模擬信號線與電源線隔離（AC電源線，高壓線等）。4、當(dāng)電源線上有干擾時，在輸入部分和電源單元之間安裝一個慮波器。5、確認(rèn)正確的接線后，首先給CPU單元上電，然后再給負(fù)載上電。6、斷電時先切斷負(fù)載的電源，然后再切斷CPU的電源。PLC編程算法（3———脈沖量的計算脈沖量的控制多用于步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)的角度控制、距離控制、位置控制等。以下是以步進(jìn)電機(jī)為例來說明各控制方式。1、步進(jìn)電機(jī)的角度控制。首先要明確步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分?jǐn)?shù)，然后確定步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù)。計算“角度百分比=設(shè)定角度/360°（即一圈）”“角度動作脈沖數(shù)=一圈總脈沖數(shù)*角度百分比?！惫綖椋航嵌葎幼髅}沖數(shù)=一圈總脈沖數(shù)*（設(shè)定角度/360°）。2、步進(jìn)電機(jī)的距離控制。首先明確步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所需要的總脈沖數(shù)。然后確定步進(jìn)電機(jī)滾輪直徑，計算滾輪周長。計算每一脈沖運(yùn)行距離。最后計算設(shè)定距離所要運(yùn)行的脈沖數(shù)。公式為：設(shè)定距離脈沖數(shù)=設(shè)定距離/［（滾輪直徑*3.14）/一圈總脈沖數(shù)］3、步進(jìn)電機(jī)的位置控制就是角度控制與距離控制的綜合。以上只是簡單的分析步進(jìn)電機(jī)的控制方式，可能與實際有出入，僅供各位同仁參考。伺服電機(jī)的動作與步進(jìn)電機(jī)的一樣，但要考慮伺服電機(jī)的內(nèi)部電子齒輪比與伺服電機(jī)的減速比。有些事情說起來比較簡單，但實際應(yīng)用就有難度了。請大家在實際的工作中領(lǐng)悟其中的道理10種經(jīng)典的軟件濾波方法1、限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）A、方法：根據(jù)經(jīng)驗判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設(shè)為A）每次檢測到新值時判斷：如果本次值與上次值之差＜=A,則本次值有效如果本次值與上次值之差＞慶,則本次值無效，放充本次值，用上次值代替本次值B、優(yōu)點：能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾C、缺點無法抑制那種周期性的干擾平滑度差2、中位值濾波法A、方法:連續(xù)采樣N次（N取奇數(shù)）把N次采樣值按大小排列取中間值為本次有效值B、優(yōu)點：能有效克服因偶然因素引起的波動干擾對溫度、液位的變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果C、缺點：對流量、速度等快速變化的參數(shù)不宜3、算術(shù)平均濾波法A、方法：連續(xù)取N個采樣值進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算N值較大時：信號平滑度較高，但靈敏度較低N值較小時：信號平滑度較低，但靈敏度較高N值的選?。阂话懔髁?，N=12;壓力：N=4B、優(yōu)點：適用于對一般具有隨機(jī)干擾的信號進(jìn)行濾波這樣信號的特點是有一個平均值，信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動C、缺點：對于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計算速度較快的實時控制不適用比較浪費RAM4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）A、方法：把連續(xù)取N個采樣值看成一個隊列隊列的長度固定為N每次采樣到一個新數(shù)據(jù)放入隊尾,并扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù).（先進(jìn)先出原則）把隊列中的N個數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算，就可獲得新的濾波結(jié)果N值的選?。毫髁?，N=12;壓力：N=4;液面，N=4?12;溫度，N=1?4B、優(yōu)點：對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高適用于高頻振蕩的系統(tǒng)C、缺點：靈敏度低對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾的抑制作用較差不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差不適用于脈沖干擾比較嚴(yán)重的場合比較浪費RAM5、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）A、方法：相當(dāng)于中位值濾波法”算術(shù)平均濾波法”連續(xù)采樣N個數(shù)據(jù)，去掉一個最大值和一個最小值然后計算N-2個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值N值的選?。??14B、優(yōu)點：融合了兩種濾波法的優(yōu)點對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差C、缺點：測量速度較慢，和算術(shù)平均濾波法一樣比較浪費RAM6、限幅平均濾波法A、方法：相當(dāng)于限幅濾波法”?遞推平均濾波法”每次采樣到的新數(shù)據(jù)先進(jìn)行限幅處理，再送入隊列進(jìn)行遞推平均濾波處理B、優(yōu)點：融合了兩種濾波法的優(yōu)點對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差C、缺點：比較浪費RAM7、一階滯后濾波法A、方法：取a=0?1本次濾波結(jié)果=(1-a)*本次采樣值+a*上次濾波結(jié)果B、優(yōu)點：對周期性干擾具有良好的抑制作用適用于波動頻率較高的場合C、缺點：相位滯后，靈敏度低滯后程度取決于a值大小不能消除濾波頻率高于采樣頻率的1/2的干擾信號8、加權(quán)遞推平均濾波法A、方法：是對遞推平均濾波法的改進(jìn)，即不同時刻的數(shù)據(jù)加以不同的權(quán)通常是，越接近現(xiàn)時刻的數(shù)據(jù)，權(quán)取得越大。給予新采樣值的權(quán)系數(shù)越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低B、優(yōu)點：適用于有較大純滯后時間常數(shù)的對象和采樣周期較短的系統(tǒng)C、缺點：對于純滯后時間常數(shù)較小，采樣周期較長，變化緩慢的信號不能迅速反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)前所受干擾的嚴(yán)重程度，濾波效果差9、消抖濾波法A、方法：設(shè)置一個濾波計數(shù)器將每次采樣值與當(dāng)前有效值比較：如果采樣值=當(dāng)前有效值，則計數(shù)器清零如果采樣值<>當(dāng)前有效值，則計數(shù)器+1,并判斷計數(shù)器是否>=上限N(溢出)如果計數(shù)器溢出，則將本次值替換當(dāng)前有效值，并清計數(shù)器B、優(yōu)點：對于變化緩慢的被測參數(shù)有較好的濾波效果，可避免在臨界值附近控制器的反復(fù)開/關(guān)跳動或顯示器上數(shù)值抖動C、缺點：對于快速變化的參數(shù)不宜如果在計數(shù)器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當(dāng)作有效值導(dǎo)入系統(tǒng)10、限幅消抖濾波法A、方法：相當(dāng)于限幅濾波法”+肖科濾波法”先限幅,后消抖B、優(yōu)點：繼承了限幅”和消抖”的優(yōu)點改進(jìn)了消抖濾波法”中的某些缺陷，避免將干擾值導(dǎo)入系統(tǒng)C、缺點：對于快速變化的參數(shù)不宜。變頻器有哪些干擾方式及一般如何處理？A.傳播方式：(1)輻射干擾(2)傳導(dǎo)干擾B.抗干擾措施對于通過輻射方式傳播的干擾信號，主要通過布線以及對放射源和對被干擾的線路進(jìn)行屏蔽的方式來削弱。對于通過線路傳播的干擾信號，主要通過在變頻器輸入輸出側(cè)加裝濾波器，電抗器或磁環(huán)等方式來處理。具體方法及注意事項如下：(1)信號線與動力線要垂直交叉或分槽布線。(2)不要采用不同金屬的導(dǎo)線相互連接。(3)屏蔽管(層)應(yīng)可靠接地，并保證整個長度上連續(xù)可靠接地。(4)信號電路中要使用雙絞線屏蔽電纜。(5)屏蔽層接地點盡量遠(yuǎn)離變頻器，并與變頻器接地點分開。(6)磁環(huán)可以在變頻器輸入電源線和輸出線上使用，具體方法為：輸入線一起朝同一方向繞4圈，而輸出線朝同一方向繞3圈即可。繞線時需注意，盡量將磁環(huán)靠近變頻器。(7)一般對被干擾設(shè)備儀器，均可采取屏蔽及其它抗干擾措施?？删幊炭刂破魈菪螆D的設(shè)計方法可編程控制器是將繼電器控制的概念和設(shè)計思想與計算機(jī)技術(shù)及微電子技術(shù)相結(jié)合而形成的專門從事邏輯控制的微機(jī)系統(tǒng)。在PC系統(tǒng)應(yīng)用中，梯形圖的設(shè)計往往是最主要的問題。梯形圖不但沿用和發(fā)展了電氣控制技術(shù)，而且其功能和控制指令已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電氣控制范疇。它不僅可實現(xiàn)邏輯運(yùn)算，還具有算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，是具有工業(yè)控制指令的微機(jī)系統(tǒng)。由于梯形圖的設(shè)計是計算機(jī)程序設(shè)計與電氣控制設(shè)計思想結(jié)合的產(chǎn)物，因此，在設(shè)計方法上與計算機(jī)程序設(shè)計和電氣控制設(shè)計既有著相同點，也有著不同點。本文對開關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計，提出了四種常用方法。二、替代設(shè)計法所謂替代設(shè)計法，就是用PC機(jī)的程序，替代原有的繼電器邏輯控制電路。它的基本思想是：將原有電氣控制系統(tǒng)輸入信號及輸出信號做為PC的I/O點，原來由繼電器一接觸器硬件完成的邏輯控制功能由PC機(jī)的軟件一梯形圖及程序替代完成。例如，電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，原電氣控制線路圖如圖1所示。由PC控制替代后，其I/O接線圖和梯形圖分別如圖2、3所示。500)this.width=500"border=0500)this.width=500"border=0dypop="按此在新窗口瀏覽圖片">dypop="按此在新窗口瀏覽圖片">dypop="按此在新窗口瀏覽圖片">繼電器控制線路圖500)this.width=500"border=0圖2PCI/O接線圖圖3PC梯形圖這種方法，其優(yōu)點是程序設(shè)計方法簡單，有現(xiàn)成的電氣控制線路作依據(jù)，設(shè)計周期短。一般在舊設(shè)備電氣控制系統(tǒng)改造中，對于不太復(fù)雜的控制系統(tǒng)常采用。三、邏輯代數(shù)設(shè)計法由于電氣控制線路與邏輯代數(shù)有一一對應(yīng)的關(guān)系，因此對開關(guān)量的控制過程可用邏輯代數(shù)式表示、分析和設(shè)計。基本設(shè)計步驟如下：1、根據(jù)控制要求列出邏輯代數(shù)表達(dá)式。2、對邏輯代數(shù)式進(jìn)行化簡。3、根據(jù)化簡后的邏輯代數(shù)表達(dá)式畫梯形圖下面舉一簡單例子來具體說明。某一電動機(jī)只有在三個按鈕中任何一個或任何兩個動作時，才能運(yùn)轉(zhuǎn)，而在其他任何情況下都不運(yùn)轉(zhuǎn),試設(shè)計其梯形圖。將電動機(jī)運(yùn)行情況由PC輸出點0500來控制，三個按鈕分別對應(yīng)PC輸入地址為A、B、Co根據(jù)題意，三個按鈕中任何一個動作，PC的輸出點0500就有輸出。其邏輯代數(shù)表達(dá)式為0沏"括C+X配500)this.width=500"border=0>當(dāng)三個按鈕中有任何兩個動作時，輸出點0500的邏輯代數(shù)表達(dá)式為=欣+麗de500)this.width=500"border=0>因兩個條件是或”關(guān)系，所以電動機(jī)運(yùn)行條件應(yīng)該為0500蘭050(/^OSOOf-f]BC+五股+JSC+威++ABC500)this.width=500"border=0>

簡化該式得<>⑼>G500)this.width=500"border=0>圖4根據(jù)邏輯代數(shù)表達(dá)式，畫梯形圖，如圖4所示圖4500)this.width=500"border=0>利用這種方法設(shè)計，最大的特點是可以把很多的邏輯關(guān)系最簡化。當(dāng)然出于可靠和安全性角度考慮的冗余設(shè)計是另外一個問題。四、程序流程圖設(shè)計法

PC采用計算機(jī)控制技術(shù)，其程序設(shè)計同樣可遵循軟件工程設(shè)計方法，程序工作過程可用流程圖表示。由于PC的程序執(zhí)行為循環(huán)掃描工作方式，因而與計算機(jī)程序框圖不同點是，PC程序框圖在進(jìn)行輸出刷新后，再重新開始輸入掃描，循環(huán)執(zhí)行。下面以全自動洗衣機(jī)控制為例，說明這種設(shè)計方法的應(yīng)用。首先畫出洗衣機(jī)工藝流程圖，如圖5所示例停舐出境R轉(zhuǎn)行停骷行停骷500)this.width=500"border=0>計時/計數(shù)器分配計時/計數(shù)器分配T600正轉(zhuǎn)計時T601暫停計時T602反轉(zhuǎn)計時T603暫停計時T604脫水計時T605報警計時C606洗滌次數(shù)C607脫水次數(shù)圖5洗衣機(jī)工藝流程圖第二步選擇PC機(jī)型，設(shè)置I/O點編號。其I/O點編號分配如下：I/O點分配00起動開關(guān)01停止開關(guān)02手動排水開關(guān)03高水位開關(guān)04低水位開關(guān)20起動洗衣機(jī)21進(jìn)水22正轉(zhuǎn)洗滌23反轉(zhuǎn)洗滌25排水26脫水27停止、報警第三步，根據(jù)流程圖，設(shè)計梯形圖，如圖6所示儼Wr呼聲6m血就遇水洗麻正轉(zhuǎn)I"甘仲3?洗褸反眥1y折停金3次排水脫水70s3次圖6洗衣機(jī)梯形圖五、功能模塊設(shè)計法根據(jù)模塊化設(shè)計思想，可對系統(tǒng)按控制功能進(jìn)行模塊劃分，依次對各控制的功能模塊設(shè)計梯形圖o例如，在PC電梯控制系統(tǒng)中，對電梯控制按功能可分為：廳門開關(guān)控制模塊，選層控制模塊，電梯運(yùn)行控制模塊，呼梯顯示控制模塊等。按電梯功能進(jìn)行梯形圖設(shè)計，可使電梯相同功能的程序集中在一起，程序結(jié)構(gòu)清晰，便于調(diào)試，還可以根據(jù)需要靈活增加其他控制功能。當(dāng)然，在設(shè)計中要注意模塊之間的互相影響時、時序關(guān)系，以及聯(lián)鎖指令的使用條件。同一種控制功能可有不同的軟件實現(xiàn)方法，應(yīng)根據(jù)具體情況采用簡單實用的方案，并應(yīng)充分利用不同機(jī)型所提供的編程指令，使程序盡量簡潔。六、結(jié)束語本文介紹了PC梯形圖的四種設(shè)計方法，除此之外，還有其他一些方法，如經(jīng)驗法。在系統(tǒng)設(shè)計中對不同的環(huán)節(jié)，可根據(jù)具體情況，采用不同的設(shè)計方法。通常在全局上采用程序框圖及功能模塊方法設(shè)計；在舊設(shè)備改造中，采用替代法設(shè)計；在局部或具體功能的程序設(shè)計上，采用邏輯代數(shù)法和經(jīng)驗法。第八節(jié)信號控制雙速電梯PLC程序1、編制PLC程序的步驟2、確定I/O接口點數(shù)及PLC選型3、繪制電路原理圖和安裝接線圖4、編制PLC梯形圖(1)樓層控制回路(2)指令、召喚信號的登記與消除(3)自動定向回路(4)啟動關(guān)門與啟動(5)開關(guān)門回路(6)基站鎖梯(7)上行、下行接觸器，運(yùn)行繼電器(8)停站觸發(fā)與停站(9)快車、慢車接觸器，JK繼電器(10)1A、2A、3A、4A接觸器(11)蜂鳴器、結(jié)束源程序下載編制PLC電梯程序的步驟1系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)確定電梯的拖動和控制方式及其它特殊要求，根據(jù)所在單位和個人條件，計算I/O點數(shù)和選擇PC機(jī)的規(guī)格型號，并設(shè)計繪制電路原理圖和安裝接線圖。2設(shè)計PLC梯形圖程序采用PLC作為中間過程控制的電梯電氣控制，在電路原理圖和安裝接線圖設(shè)計繪制完成后，還必須設(shè)計繪制與電路原理圖對應(yīng)的PLC梯形圖程序，梯形圖程序是PLC內(nèi)各種軟硬繼電器的邏輯控制圖，它的邏輯控制方式類似于中間過程控制繼電器之間的邏輯控制電路圖，因此它是PLC控制電氣系統(tǒng)設(shè)計工作的重要環(huán)節(jié)之一。設(shè)計梯形圖程序時，應(yīng)接PLC使用手冊的方法，了解PLC的I/O接口分配、組合排列和代號，機(jī)內(nèi)各種軟繼電器、數(shù)據(jù)區(qū)、通道代號，常用指令的編制規(guī)則和代號等。設(shè)計梯形圖一般應(yīng)遵守以下規(guī)則：(1)I/O點和內(nèi)部各種軟繼電器等的常開和常閉觸點可多次重復(fù)使用。(2)軟繼電器的線圈不能與左邊的母線直接連接，應(yīng)有過渡點。(3)軟繼電器的右邊不能再有接點。(4)在一套梯形圖中，相同代號的線圈不能重復(fù)出現(xiàn)。(用SETRSE旨令外)(5)PLC的輸入輸出點可當(dāng)軟繼電器來使用。3、灌輸程序梯形圖編制好后，必須灌輸?shù)絇LC的存儲器中方可運(yùn)行?，F(xiàn)在大家都有電腦，我們可以用編程軟件把梯形圖編好，用專用的電纜把電腦與PLC連接后，就可把程序?qū)懙絇LC中去了。4、模擬運(yùn)行程序灌入PLC中之后，先要進(jìn)行模擬運(yùn)行。方法可用搭接線的辦法模擬輸入端的各種狀態(tài)，觀看輸出信號是否達(dá)到設(shè)計要求。編程