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1、PLCbianchengruanjian/' target='bbbbbb'>PLC編程需要堅強的毅力和足夠的耐心
     人各有所長。有些人把編程看作一項冗長而枯燥的工作；有些人把編程看作一項趣味的智力游戲。如果你是前者，強烈建議你遠離這份工作。畢竟編程工作是對人的毅力和耐心的挑戰。我所在實驗室中，很多學生看到我編程序就會驚訝于我面對這一堆堆符號所表現出的專注。其實，這是興趣使然。興趣使我具備了足夠的毅力和耐心。經過無數次失敗后，當看到一個個符號按我的思路整齊的排列，PLC按我的要求有條不紊的運行時，興趣得到了較大的滿足，如同打通了一個游戲的關口。所以，我告訴這些學生：你們看到的是一堆枯燥怪異的符號，我看到的卻是一群熱情奔放的舞者，而我則是她們的導演。
2、PLC編程需要敢于實踐的信心
     我曾經教過一個學生學Auto，我對她的一要求就是實踐。我告訴她：你隨便怎么操作，大不了一張圖重畫；較壞的結果是系統崩潰，沒關系，系統重做，再來；只要電腦沒被砸了，怎么都行。兩年后，我再看到她做的圖紙，也自嘆不如。
     同樣道理，只有不斷地在PLC上運行這些指令，觀察運行的結果，才能弄清PLC指令的作用。很多初學者對PLC一臉的迷茫，往往是出于一種畏懼，擔心損壞設備。而這些畏懼是沒有任何道理的。仔細的閱讀手冊是非常重要的，但是僅靠讀書是成不了一個工程師的。更何況手冊上的內容并非面面俱到。我在接觸到那些不熟悉的指令時，喜歡單獨編一個小程序，讓PLC運行。然后逐個修改條件，觀察運行的結果（MicroWin為用戶提供了非常好的監控手段），反過來再重新理解手冊的描述，這樣就可以非常直觀的理解這些指令的作用和使用方法。不必擔心自己寫的程序會有什么問題，會影響PLC的正常工作。程序有沒有問題，只有讓PLC運行了才能發現。而發現問題并解決問題就是對自己能力的提高。撇開硬件操作不談，單就軟件來說，我還真沒有遇到過由于軟件問題而損壞PLC的事。在這里不必擔心繼電器電路接錯線可能造成的后果。所以，大膽的實踐是PLC編程的必由之路。
    當然，大膽實踐并不是野蠻操作，而是必須遵循必要的規范。還有一個要注意的，在程序未經可靠性實之前，千萬不要掛接負載，以免造成不必要的損失。數字量的輸出有LED顯示；而模擬量處理可以采用一些硬件或軟件模擬手段來解決。
3、PLC編程需要有縝密的邏輯思維
     編程本身就是一種邏輯思維過程。在高級語言中，使用較多的是if  then  else、select這些條件判別語句，這就是邏輯中的因果關系。PLC程序就是由這些因果關系組成的：判別條件是否成立，進而決定執行相應的指令。較初的PLC是用來替代繼電器邏輯電路的，所以繼承了繼電器電路以觸點作為觸發條件的描述方式。在PLC中，以虛擬觸點代替了繼電器的金屬觸點，而繼電器電路所表達的邏輯關系還是被完整的保留下來。即使引入了繼電器電路難以勝任的數值處理過程，PLC從根本上還是在執行一個個因果關系。所以，理順對象的各個事件之間的邏輯關系，是編程之前必須精心做好的準備工作。我在接到一項任務后，*一件事就是整理出一份邏輯關系圖，與用戶反復商討，取得用戶的認可，然后才真正進入程序的編寫過程。
4、的相關知識
     PLC的程序是直接作用于對象的具體工藝過程，那么對對象具體工藝過程的理解是非常重要的的。我在與用戶的交流過程中，會用我所掌握的Unit  Operation的知識分析用戶的工藝過程，協助用戶整理過程控制中的各個邏輯關系，甚至包括各種儀表、硬件的配置。這得益于我原本所學的專業。當然，不能要求所有搞PLC程序的工程師都有我這樣的經歷。但是有兩門知識卻是的：一是過程儀表的硬件知識，包括傳感器、變送器（二次儀表）和PLC本身，這是構建控制系統的基礎；二是過程控制理論，包括各種控制模型的原理和應用，其中較重要的是二位調節和PID調節模型。PID調節是目前用得較廣泛的過程控制手段，且變化多端。學習PID較好的方法就是讀書。
     幾乎所有講解過程控制的書籍都有關于PID的內容，多讀基本相關的書籍對理解PID是很有益處的。我發現不少網友在進入PLC領域時，缺乏這些相關知識。這并不可怕；可怕的是當事者不能靜下心來知識的缺陷。我們不要怪罪學校沒有教授這些內容，而是要注重自己如何去學習這些知識。工作中遇到的許多問題是學校里沒講過的，這不能成為我們拒絕工作的理由，而應該以積極的態度去應對這些問題。我的體會是，為了解決工作中的問題而學習的知識，比課堂上學的東西更容易記住。
5、養成良好的編程習慣
      每個人編程都會有不同的習慣和特點，不能強求一致。但是一些好的習慣還是應該為大多數人所遵循。一是理順邏輯關系、時序關系，編制程序框圖；二是合理分配主程序、子程序和中斷程序；三是合理分配寄存器，編制寄存器符號表。
     PLC編程更接近于單片機，或者說PLC就是模塊化的單片機。因此PLC的很多操作都是直接針對寄存器的，如果在程序中出現不合理的寄存器重疊，一定會出現不可預想的后果。編制寄存器符號表不僅可以避免上述問題（MicroWin會有問題提示），而且可以使程序具備更好的可讀性。這和VB中定義變量有異曲同工之處。
     VB編程中關注的是事件，不強調主程序和子程序的觀念，因為VB主程序的工作是由PC的操作系統完成的。PLC則不然。PLC程序是以主程序為主干的，CPU不斷的循環執行主程序，只有觸發條件成立時才會調用子程序或中斷程序。即子程序和中斷程序所執行的任務不是全時需要的。如果把這些任務都放在主程序中會無端增加主程序的工作量，降低程序的效率。這點和單片機的編程思路是一致的。子程序的使用可以使整個程序的邏輯更清晰。而且子程序可以分開編寫、調試，最后“安裝”到主程序上。這樣你可以一個一個解決問題。
     PLC編程，無論是LAD，抑或STL，都不如VB那么直觀、有趣，更不如那么形象。但比單片機的匯編語言的可視性強多了。對于初學者，LAD（梯形圖）的編程相對直觀，更容易上手。
     最后，PLC提供了豐富的指令、模塊，比單片機方便了很多。但是初學者編程時應盡量先使用簡單的指令達到目的。盡管看上去有點土，卻不失為一個入門的好途徑，且對你理解那些較為復雜的指令會有幫助。具備了一定經驗后，應該考慮掌握復雜指令的應用，以及程序的優化。
看到不少新手的帖子，感覺得到樓主著急的心情，特別是遇到跟書上理論不相符的現象更是上火。
      鑒于此，“曾經的新手”給正在準備入門的學弟們介紹幾點經驗。
1、先通讀一遍“系統手冊”（不管能不能看懂，先了解個大概，以便學習編程時查找）；
2、由位控邏輯入手，逐漸增加定時、計數等條件，把或、與、非關系理順；
3、進而練習整數運算、實數運算、類型轉換；
4、量程轉換、PID調節回路的建立及P、I、D參數的理解（較好是有個物理回路驗證，比如變頻器+電機+測速傳感器）；
5、循環、順序、跳轉等程序控制（盡量避免跳轉，非跳不可時也是跳的越近越好）；
6、中斷、通訊、位置控制....
特別提醒：
①如果發現PLC工作不正常，先，再下載。
②有疑問*一個動作按“F1”，*二動作查“系統手冊”，*三動作“論壇搜索”，*四動作“提問”。
③無論是編程還是實際接線驗證，切忌躁，如果腦子不清楚就先別干，防止發生安全事故或損壞設備。
④自己的驗證過的程序注意收藏，程序文件命名要簡明清晰，以備今后復習或直接應用到項目中。

1.引言

唐山鋼鐵公司中型廠是生產型鋼的企業，原有4套鉆、銑床設備，用于輕軌精整。其電氣控制系統采用繼電器及接觸器構成，控制手段比較落后，控制效果完全取決于操作工經驗和精神狀態，各道工序間連貫性差，費時又費力，故障率較高且維修困難，影響了生產效率。因此，有必要進行技術改造。PLC控制具有可靠性高、柔性好、開發等優點，特別適合于機床控制和故障自診斷系統，可以大大減少繼電器等元器件的數量，提高電氣控制系統的穩定性和可靠性，從而,用PLC控制系統替代體積大、投資大、耗能大的繼電器是電氣控制系統發展的趨勢。鑒于上述原因，我們利用PLC技術對原有電氣系統進行了全面技術改造。

 

2.系統功能

輕軌精整PLC智能控制系統包含銑床和鉆床控制，實現的基本功能如下：

（1） 切換功能：可實現手動與自動控制的切換。在通常情況下使用自動檔，當需要檢修或調試的時候，切換到手動檔。

（2） 自動報警功能：發生異常情況，可隨時報警。當夾緊頭快下、動力頭快進、動力頭工進以及動力頭快退四個部分中任何一段出現異常情況時，與之相應的聲光報警就會動作，讓現場工作人員迅速采取措施，避免或減少事故所造成的損失。

（3） 自動記憶功能：配有“停車”及“繼續運行”按鈕。當工作過程中出現某些問題需要暫停運行時，按下“停車”按鈕后，機床停止運行，各部分均停留在原處不動。再按下“繼續運行”按鈕，則機床繼續運行。

（4） 緊急停車復位功能：配備有“緊急停車復位”按鈕。當在工作過程中發生異常，或中途突然停電后恢復時，按下此按鈕使機床各部件回到加工前的初始狀態。

為實現上述功能，需要對運行過程進行智能判斷，進行相應的控制。同時考慮到PLC的運算功能的限制，需要加入故障診斷模塊，并進行相應的顯示。

 

3. 系統組成

PLC選用三菱公司的FX2N系列可編程序控制器實現

該系統有輸入、控制運算和輸出三大部分組成。

1）輸入部分包括操作按鈕和信號檢測兩部分。

a.操作按鈕用來人工設置參數或進行手動操作，處理緊急情況。

b.信號檢測是由傳感器自動監測生產線上機床的工作情況，一旦出現異常情況，馬上報警提示操作者，以進行相應的故障處理，如緊急停機處理等，從而避免事故的發生。

2）控制運算部分

控制運算部分主要由PLC來完成，由控制系統的應用軟件來完成信號的輸入、處理、控制輸出的主要功能。

3）輸出部分包括報置、輸送和動力裝置、固定裝置

a.報置由閃爍的紅、黃、綠三種顏色燈和報警鈴聲構成，三種顏色分別對應三種不同報警級別。綠色表示系統正常，黃色表示系統參數**范圍，但仍能工作，需要進行處理;紅色報警并伴隨報警聲音，必須緊急停機處理。

b.輸送裝置由PLC輸出的信號控制主電路，給電機發送指令，讓其自動完成原料的傳送與動力傳送。

c.液壓裝置是固定裝置，由PLC控制器給定的信號，經電磁閥控制液壓設備，將原料固定在某一位置，為原料加工服務。

 

4.系統軟件設計

4.1 PLC軟件設計考慮的問題

利用梯形圖編制控制程序，在 PLC軟件設計中要考慮以下幾個問題：

（1） 強電關斷優先原則：在銑床軟件設計中，只要控制信號中有強電關斷的信號，則不管其它信號如何都要關斷強電。只要關斷信號XO2=1，則中間繼電器 M100 都要被關斷。 （2） 動作互鎖原則：有些控制不能同時動作，就要進行互鎖。如主軸正、反轉控制，任何一個回路啟動后必須同時關斷另一 個回路，從而**兩者不能同時動作。

（3） 順序聯鎖控制原則：即有些控制要求次序不能顛倒，這就要求**個動作常開觸點串在下一個控制動作中，同時將后一個動作中的常閉觸點串在上一動作的控制回路中

總之，影響PLC控制系統的因素很多，只要我們在軟件設計時充分考慮到各方面因素，就可避免出現故障，控制系統的運行就會更加穩定

4.3 故障診斷模塊的程序設計

對于PLC系統，由于內存資源有限，復雜的智能診斷難于實現，為此加入了故障診斷智能模塊，該模塊以單片機為基礎，采用C51編程，可方便實現各種控制算法。

采用故障樹推理與專家經驗規則推理相結合的方法，利用智能模塊的I/O功能及內部信息進行故障診斷。

（1） 故障結構分析

在進行故障診斷設計時，首先必須對整個系統可能發生的故障進行分析，得到系統的故障層次結構，利用這種層次結構進行故障診斷部分的設計。

（2）程序設計

系統故障結構的層次性為故障診斷提供了一個合理的層次模型。在進行系統的程序設計時，應充分考慮到故障結構的層次，合理安排邏輯流程。在引入故障輸入點時應注意兩點：

a. 必須將系統所有可能引起故障的檢測點引入PLC，這主要是從系統的運行考慮，以便系統能及時進行故障處理;

b. 應在系統允許的條件下盡可能多的將較底層的故障輸入信息引入PLC的程序中，以便得到更多的故障檢測信息為系統的故障自診斷提供服務。

 

5.結束語

經過在線調試和工業試驗運行階段后，該控制系統已于2004年正式投入運行,運行以來，效果良好,實現了預定的控制功能要求，克服了繼電器、接觸器控制帶來的局限，避免了原控制系統輔助元件多、故障、工作噪聲大、控制方式單一、維護困難等問題。手動與自動切換方便，抗干擾能力強，適合鋼廠生產線的惡劣的工作環境,且易于計算機通訊，實現網絡監控。

本文作者創新點：將PLC和單片機結合，設計了用于輕軌精整鉆、銑床設備的控制系統，并使之具有故障診斷和報警功能，系統結構簡單，操作方便。

由于經濟發展強勁，一家石化工廠正在迅速的擴張。經濟增長如此快速，以致于公司頻繁地遇到原材料短缺的困擾，產品需求的速度常常**過供應的速度。保持規模經濟對石化公司來說是一個關鍵因素，這能夠使它們保持競爭力。對于這樣的公司，即使失去一小份市場份額給競爭對手都有可能成為災難。因此，工廠經理向董事會建議，應該擴張生產線以保持公司的競爭力。該計劃包括在這些生產線上安裝數據監測和控制系統。 
     面對系統集成人員的一個關鍵因素是時間。工廠經理向董事會許諾新的安裝將在短期內完成。這意味著監測系統必需容易安裝。生產線的工廠十分高大，因此布線系統必需靈活，易于維護。監測點收集到的數據必須可靠，傳輸期間不能受到EMI的影響。同時，由于預期到未來幾年的巨大需求，工廠經理十分關心系統的可伸縮性和將來的擴充。系統集成人員的*一選擇僅僅是擴充現有的PLC系統。在進一步評估后，這種方法證明過于復雜，隨后決定建立一個開放的PC環境。它們選擇了研華的PC-based數據采集模塊ADAM系列。 
     1.系統配置在原始的PLC系統通信模塊中進行設置。 
     2.PLC從ADAM模塊讀取數據并把它通過RS-485網路發送到中央控制室。RS-485網絡，以其簡單的雙絞線結構，對于要求容易安裝的應用來說是理想的選擇。 
     3.ADAM-4013讀取溫度，ADAM-4017收集發報機信號。 
     4.ADAM-4050讀取和控制繼電器、風扇和泵。 
     5.火災報警功能監視連續運行生產線上的異常現象。這使得系統可以快速執行實時緊急動作。 
     由于選擇了開放的PC-based體系結構，擴充計劃得以按時完成。ADAM的PC-based設計證明能夠完全與PLC系統兼容。系統工程師、維護人員和現場工人對結果都十分滿意。更重要的是，公司的現在生產能力完**夠滿足顧客的需求。

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