第一篇：臺達(dá)PLC溫度控制應(yīng)用

臺達(dá)PLC實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)采集升級的應(yīng)用方案

作者：朱振建 石樺 宋杰 許林晨

摘要： 本文論述以臺達(dá)PLC為核心，在自動控制領(lǐng)域數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成、原理，包括控制器的電路構(gòu)成，特點、組成框圖及臨時應(yīng)變方面，組態(tài)王軟件（HIM）編程步驟和參數(shù)完善。

關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，PLC，HIM,傳感器

一、引言

臺達(dá)電子工業(yè)自動化產(chǎn)品以現(xiàn)代電子技術(shù)核心基礎(chǔ)，致力與驅(qū)動(Drive)、運動(Motion)和控制（Control）三大領(lǐng)域的發(fā)展，擁有著名的：DVP系列PLC、DOP系列人機界面和IFD系列通訊轉(zhuǎn)換接口等用于控制系統(tǒng)，REO系列編碼器用于檢測系統(tǒng)，ASAD系列伺服馬達(dá)與驅(qū)動器用于運動控制，VFD系列各種通用、專用變頻器廣泛應(yīng)用于各類電機的驅(qū)動與控制… … 如果你是一名優(yōu)秀的電氣工程師或技術(shù)主管，臺達(dá)工業(yè)自動化產(chǎn)品的高性能、易用性、多樣化以及由上至下的整合性，一定能讓你的工作得心應(yīng)手、事業(yè)騰飛，亮麗你的一生；無論你在國企、民企或外企，臺達(dá)電子一定能使你大顯身手、助你成功，如果員工（搞電氣的）需要培訓(xùn)，PLC、DOP 再加上一臺變頻器，是你最好的試驗教材；如果你的設(shè)備運轉(zhuǎn)異常、效率低下、技術(shù)落后、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等等，你可以瀏覽一下臺達(dá)機電綜合產(chǎn)品目錄，相信你一定找到合理的解決方案，哈哈，下面我要介紹的一個案例就是這樣誕生的：臺達(dá)PLC在溫度數(shù)據(jù)采集方面的應(yīng)用

一條懸掛式工件熱處理調(diào)質(zhì)線，產(chǎn)品質(zhì)量極不穩(wěn)定，引起客戶的抱怨，責(zé)丞工藝、設(shè)備技術(shù)人查找問題所在，拿出解決方案，分析原因可能由于淬火槽內(nèi)淬火液的溫度高低不均，如何能夠測出工件在淬火液中的溫度分布情況？？？這是解決問題的關(guān)鍵… … 傳統(tǒng)的方法是傳感器+儀表，若同時測工件周圍六點的淬火液溫度，需要六塊儀表，在淬火液中高溫工件四周溫度的變化劇烈、復(fù)雜，如何觀察記錄呢？怎么分析工件的淬火溫度變化曲線是否合理？顯然傳統(tǒng)的方案顯得無奈，臺達(dá)PLC+PC（筆記本）輕松解決問題，且省時經(jīng)濟(jì)，精度高，靈活性好。

二、系統(tǒng)硬件、軟件選擇

PLC主機：DVP32EH00R2 一臺

熱電阻溫度測量模塊 DVP04PT-H2 二塊

鉑金屬傳感器PT 100（3線制 100Ω）六支

通訊模塊ADAM—4520 一塊

開關(guān)穩(wěn)壓電源 LP1100D-24M AC 200V/ DC 24V 4A 一塊

筆記本一臺（本項目借用 最好有RS232串口）PLC編程軟件 WPLSoft 2.10 臺達(dá)公司免費提供

組態(tài)軟件 北京亞控 組態(tài)王6.53 46點 演示版

導(dǎo)線若干

三 系統(tǒng)配置描述

本系統(tǒng)用于臨時性、實驗性、密集型連續(xù)測量、記錄工件周圍淬火介質(zhì)溫度，為改進(jìn)、改造設(shè)備或熱處理工藝提供實際數(shù)據(jù)，如果稍加改動，用于各種介質(zhì)的溫度控制，也是一個很優(yōu)秀控制方案，因而具有一定推廣意義。

本系統(tǒng)顯著地特點：實用性強，方便、快捷、經(jīng)濟(jì)，PLC編程，組態(tài)王編程數(shù)小時便可完成，更可貴的組態(tài)王演示版，64點開發(fā)版免費，可運行2個小時，重啟一次，非常經(jīng)濟(jì)，對于本項目沒有影響。

3.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

采用臺達(dá)PLC主機DVP32EH + 溫度測量模塊 DVP04PT，利用DVP32EH的RS-485通訊口，通過一塊通訊模塊ADAM—4520將RS-485信號轉(zhuǎn)化為RS-232信號（由于現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣PC機離控制器較遠(yuǎn)故而要使用RS-485信號），連接到PC機上,最后由PC機上的組態(tài)王監(jiān)控軟件，完成采集數(shù)據(jù)的顯示、記錄與處理。

熱處理調(diào)質(zhì)線，現(xiàn)場生產(chǎn)工藝流程，所要采集溫度點的位置如下圖：

3.2 PLC 溫度數(shù)據(jù)采集程序的編制

DVP04PT 溫度測量模塊可接受外部4 點鉑金屬溫度傳感器(PT 100 3 線 100Ω)，將其轉(zhuǎn)換成14 位的數(shù)字信號。通過DVP-PLC 主機程序以指令FROM / TO 來讀寫模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)，模塊內(nèi)具有49 個CR(Controlled Register)寄存器，每個寄存器有16 Bits。電源單元與模塊分離，體積小，安裝容易?？蛇x擇攝氏溫度(℃)或華氏(℉)溫度，攝氏溫度輸入分辨率為0.1℃，華氏溫度輸入分辨率為0.18℉。

兩塊溫度測量模塊擴(kuò)展于PLC主機的右側(cè)，6支三線制PT100溫度傳感器按規(guī)定接入2塊DVP04PT 溫度測量模塊中，第一塊接入4支，接入4個通道，第二塊接入2支，使用1、2兩個通道，不用的通道，短接避免干擾。依據(jù)臺達(dá)PLC特殊擴(kuò)展模塊的規(guī)則：主機DVP32EH右側(cè)第一個特殊擴(kuò)展模塊所在的位置編號為K0, 右側(cè)第二個特殊擴(kuò)展模塊所在的位置編號為K1,依此類推，最多擴(kuò)展八塊… …

編寫溫度采集的數(shù)據(jù)程序如下：

程序說明：

第一塊測溫模塊

（1）利用FROM 指令讀取模塊DVP04PT-H2 內(nèi)＃0 寄存器（CR）內(nèi)的機種編碼 = H6402，以便檢測判斷模塊是否存在，種類是否正確。

（2）利用TO指令，在PLC 由STOP→RUN的第一個掃描周期內(nèi)，設(shè)定CH1~C4 輸入信號的取樣平均次數(shù)為4 次。

（3）判斷DVP04PT-H2是否正確，正確事時導(dǎo)通，從CR#6 ~ CR#9中讀取CH1 ~ CH4 測量攝氏溫度(°C)信號平均值共4 筆放在D100 ~ D103中。從CR#18 ~ CR#21中讀取CH1 ~ CH4 測量攝氏溫度(°C)信號現(xiàn)在值共4 筆放在D110 ~ D113中。

3.3 溫度數(shù)據(jù)顯示、記錄組態(tài)程序的編制

組態(tài)監(jiān)控軟件采用北京亞控公司的組態(tài)王 6.53 版本，由于本項目是試驗性的采集、記錄數(shù)據(jù)，故采用64 點 演示版，開發(fā)與運行，間斷地運行兩個小時足以。

3.3.1 組態(tài)王與臺達(dá)PLC 通訊的建立

臺達(dá)的DVP系列PLC和上位機的組態(tài)王通訊采用串行通訊，使用組態(tài)王本身驅(qū)動，支持RS232和RS485兩種通訊方式。本例采用RS485通訊，硬件配置設(shè)置值如下：

計算機通過RS232串口接轉(zhuǎn)換模塊，變成RS485信號后，接到PLC的485口上

波特率 9600 數(shù)據(jù)位 7位

停止位 1位

校驗位 偶校驗

切記：將PLC中決定通訊格式的特殊數(shù)據(jù)寄存器D1120設(shè)置為：0X8E

3.3.2 組態(tài)數(shù)據(jù)顯示畫面、溫度記錄曲線

用組態(tài)王軟件可以實現(xiàn)精確、細(xì)膩的互動顯示操作，大量的圖庫精靈，多種通訊驅(qū)動程序，強大的在線、離線模擬功能，支持配方功能和多種控件，能完成各種物理量如溫度、壓力等的實時曲線、歷史曲線的數(shù)據(jù)存儲，具有打印功能，可滿足各種工藝要求。溫度顯示畫面、歷史曲線顯示畫面如下：

溫度顯示畫面

溫度記錄歷史曲線畫面

四、結(jié)束語

組織有關(guān)技術(shù)人員，對測量的歷史數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行分析，很快得出結(jié)論，提出整改方案，整改后效果明顯，產(chǎn)品合格率大幅度提高。本溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為整改方案制訂提供了關(guān)鍵性的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

［1］中達(dá)電通.DVP-PLC應(yīng)用技術(shù)手冊【程序篇】.［2］臺達(dá)電子.DVP04PT-H2溫度測量模組安裝說明書.［3］亞控公司.組態(tài)王6.53使用手冊.作者簡介：朱振建，男，河南洛陽人，第一拖拉機股份有限公司鍛造分公司，電氣工程師。Email:lyzzj@yahoo.com.cn

Auther synopsis: zhu zhenjian ,male ,live in Luoyang , Henan province.Forging Filiale, First Tractor Company Limited , electric engineer.Email:lyzzj@yahoo.com.cn(end)

第二篇：臺達(dá)PLC使用總結(jié)

臺達(dá)PLC使用方法總結(jié)

5、位仁兄：我想知道，上位機和臺達(dá)的PLC通訊怎么設(shè)置成主從式通訊？用其自帶的485口。謝謝！

答：上位機和臺達(dá)的PLC通訊，多數(shù)上位機是主的。這個不用什么設(shè)置，臺達(dá)PLC默認(rèn)就是從站，不需要做任何設(shè)置，直接調(diào)用MODBUS協(xié)議就可以了。但我們默認(rèn)的是ASCII，如果要用RTU，必須把M1143置ON。

6、象往變頻器里寫頻率有固定的地址，例如：Ｈ２００１，要是想通過文本顯示器或觸摸屏改變變頻器里其他的參數(shù)如加速時間，那么是否可以象改變寫入頻率一樣，只要知道其地址就可以直接通過觸摸屏改變其參數(shù)值的大小了嗎？

答：當(dāng)然可以，對應(yīng)臺達(dá)M系列變頻器，參數(shù)P10的地址為000AH，對應(yīng)B系列，37、我用臺達(dá)文本帶西門子PLC,用的是RS232,波特率是9600,一共用了34個頁面,其中有一些頁面里有靜態(tài)文字,數(shù)值輸入,數(shù)值顯示及交替按鈕等9個元件,8個系統(tǒng)換頁,當(dāng)翻頁時,交替按鈕的更新速度需要7秒鐘,也就是說,得需要7秒鐘才能更新狀態(tài),我又試了RS485,波特率是9600時可以通訊,但是反應(yīng)速度沒有改變,又用波特率19200試了,出現(xiàn)了通訊逾時.用RS232,19200也出現(xiàn)通訊逾時.我要問的是:為什么用19200波特率就會出現(xiàn)通訊逾時呢? 怎么才能把文本的反應(yīng)速度提上來呢? 請各位高手指點一下？ 答：你的數(shù)據(jù)量不是很大，應(yīng)該不會慢的這么離譜的，要7秒？臺達(dá)PLC默認(rèn)的時9600，你把文本設(shè)置成19200，沒有改變PLC的波特率，當(dāng)然就出現(xiàn)通訊逾時。對于PLC的COM1要設(shè)置D1036為通訊的參數(shù)設(shè)定。具體你可以參考《PLC手冊》2-68頁。最高可以選擇115200的速度。

38、本人剛接觸臺達(dá)PLC 像DVP32XP01R與DVP32XP11R有什么區(qū)別 資料書上面寫的是01是L TYPE，11是H TYPE，H TYPE與L TYPE是什么意思？

答：H TYPE與L TYPE是指PLC的尺寸區(qū)別。

39、DVP-10SX時間中斷的具體時間怎么確定，就是說，如果我想要60S執(zhí)行一次中斷？

答：作個60ms的定時中斷，在中斷程序中對一個D做INC，當(dāng)這個D等于1000的時候（這時60S時間到），就執(zhí)行本來在60s中斷中要執(zhí)行的程序。

40、SX提供2AI，但只有一個公共端，請問可以一路接電壓，一路接電流嗎？ 答：可以。

41、我的模擬點輸入（DVP-10SX本機）接收的是4-20mA的信號，是0-100度的量程，怎么轉(zhuǎn)換為測量的溫度？

答：SX提供2AI、1AO。是雙極性的，即輸入-20mA～20mA的電流，對應(yīng)為-2000~2000。

4-20mA即對應(yīng)400~2000，自行用線性變化成0~100就可以了。注意：SX不能極性AD線性調(diào)整。

42、請問：PLC密碼怎么設(shè)置?。坷鲜翘崾疚也徽_，怎么回是，大家怎么設(shè)的？

答：你設(shè)置密碼的時候你查看一下設(shè)置密碼欄的下部，如果你看到?密碼鎖定?的時候，密碼已經(jīng)設(shè)置了，你下一部點擊跳出菜單的取消項就可以了。如果你看到的是?密碼解除?字樣的話，說明密碼沒有設(shè)置上。

43、在DVP系列編程軟件2.08 <通訊>欄里有一<裝置監(jiān)控>可監(jiān)控以后怎樣停止監(jiān)控呢？

我現(xiàn)在沒辦法，只好關(guān)掉軟件再重新啟動！

答：只要進(jìn)入了裝置監(jiān)控窗口，就執(zhí)行監(jiān)控，在這個窗口不能停止對PLC的監(jiān)控。若要停止監(jiān)控，則要進(jìn)入梯形圖窗口，鼠標(biāo)在窗口中，雙擊 出現(xiàn)“是否停止監(jiān)控”對話框，選擇“是”?；蛘甙咽髽?biāo)移到窗口右上角，點擊關(guān)閉就回到梯形圖窗口了

44、上個月,我買了臺臺達(dá)EH-32MR.PLC編程調(diào)試好后新用,發(fā)現(xiàn)斷電后錯誤燈亮,但程序沒掉沒錯,何解?多次試均一樣!答：當(dāng)前臺達(dá)的各個型號的PLC都做了韌體升級。升級后的PLC都是這樣，這是PLC在回存一些數(shù)據(jù)，比如掉電保存之類的，這是很正常的現(xiàn)象。老版本韌體的PLC端點后ERROR也會亮，只不會非常短暫，有時候發(fā)覺不到罷了。

45、DVP-PCC01怎么用？只一個按鈕(ERASE)和開關(guān)(WR/RD)答：相當(dāng)于U盤，不過只能復(fù)制PLC內(nèi)部的東東（包括PLC程序,M,D,文件寄存器等等），可以快速的將PLC

里面的數(shù)據(jù)（包括PLC程序,M,D,文件寄存器等等）備份，或?qū)浞菰谠撃K里面的數(shù)據(jù)從一臺PLC復(fù)制到另外一臺PLC。原來的DVP256FM卡（類似于該模塊的功能）只有EH才有，而這個模塊臺達(dá)全系列PLC都支持（連接通過編程口）。

46、我用了一臺DVP-16EH主機，并擴(kuò)展了一塊DA模塊，DA模塊是另外供的電源，如果上電時DA模塊比主機慢的話，最后主機不會運行，故障燈會亮？？有什么好的解決辦法避免這種情況嗎？

答：主機上電後大概會延遲3秒，才會對擴(kuò)充機進(jìn)行操作，這個延遲時間也就是為了保證擴(kuò)充機在主機開始操作之前準(zhǔn)備好，如果你的主機與擴(kuò)充機用同一個電源，應(yīng)該沒有問題。檢測擴(kuò)充模塊的兩個時機：PLC Power Off--->On；PLC Stop--->RUN

47、為什么要用HSCS HSCR指令？

答：^_^。這是比較后立即輸出啊，不受掃描周期的影響。

48、臺達(dá)PLC的中斷類型都有那些?。?答：外部輸入中斷 定時中斷

通訊中斷

高速計數(shù)到達(dá)中斷 脈沖輸出中斷。

49、目前臺達(dá)各個極性都能擴(kuò)充到多少DI/DO啊？ 答：EH可以擴(kuò)展到512點，其他機種可以擴(kuò)充到256點。

50、我想要AB相脈沖的輸出，臺達(dá)那些機型支持啊？ 答：EH/SA/SC/SX。

第三篇：水箱加熱系統(tǒng)的PLC溫度控制課程設(shè)計

水箱加熱系統(tǒng)的PLC溫度控制課程設(shè)計

目 錄

一、前 言 1

1.可編程序控制器的概述

2．FX2N系列PLC簡介 2

3．特殊功能模塊 2

4.調(diào)功器 3

5.溫度變送器 3

二、系統(tǒng)設(shè)計 4

1．系統(tǒng)設(shè)計要求 4

2．系統(tǒng)硬件設(shè)計 4

2.1． 水箱溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)： 4

2.2． 輸入輸出點數(shù)的分配表 5

2.3． 相關(guān)元器件的選型 5

2.4． PLC的外部接線原理圖 6

3．系統(tǒng)軟件設(shè)計 7

3.1． 模擬量與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系 7

3.2． 系統(tǒng)流程圖的設(shè)計 7

3.3． 系統(tǒng)梯形圖 8

3.4． 系統(tǒng)指令表 9

3.5． 系統(tǒng)實時監(jiān)控圖 10

三、總 結(jié) 12

四、附 錄 13

4.1.課題介紹 13

4.2.控制要求 13

第一章 前 言

1.1 可編程序控制器的概述

隨著微處理器、計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用在所有的工業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場這一需求迅速做出反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品?？删幊炭刂破骶褪琼槕?yīng)這一需要出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。編程控制器不僅可以按事先編好的程序進(jìn)行各種邏輯控制，還具有隨意編程、自動診斷、通用性好、體積小、可靠性高的特點。因此，可編程控制器正逐步取代著繼電器－接觸器控制系統(tǒng)。

國際電工委員會（IEC）于 1982年11月和 1985年1月對可編程序控制器作了如下的定義：“可編程序控制器（PLC）是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的命令，并通過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計”?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）主要由CPU模塊、輸出模塊和編程器組成。PLC的特殊功能模塊能完成某些特殊的任務(wù)。從使用方式PLC分為： 1）整體式PLC（又稱單元式或箱體式）整體式PLC是將電源、CPU、I／0部件都集中裝在一個機箱內(nèi)。一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)；2）模塊式PLC，將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，模塊式PLC由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)3）PLC將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為疊裝式PLC。

2.2 FX2N系列PLC簡介

本次設(shè)計中，我們將采用FX2n系列PLC,FX系列PLC為單元型，內(nèi)含CPU、電源和固定搭配的輸入/輸出。Q4AR系列為雙機熱備系列，最大輸入輸出點數(shù)為8192點。A系列PLC的最大輸入輸出點數(shù)為2048點。F系列程控器的最大輸入輸出點數(shù)為256點。三菱小型 FX 2（N）系列程控器的輸入輸出點最大不超過256點。每臺主機可連模入、模出、高速記數(shù)、定位等特殊功能模塊，不超過8個。FX系列在日本三菱的姬路制作所生產(chǎn)。三菱姬路制作所累計已生產(chǎn)超過三百萬臺 FX系列 PLC。目前FX系列PLC為中國內(nèi)地銷量最多的小型PLC。FX2n系列PLC是該系列中功能最強、速度最快的微型PLC。有RAM, EPROM和EEPROM FX2N系列 PLC 的特點超高速的運算速度 0.08微秒.比FX2的0.48微秒快六倍.容量極大8K步(最大16K步).比FX2大四倍.機體小型化 比FX2小50%.兼容FX2的編程設(shè)計.備有多種不同的FX2N擴(kuò)展單元及特殊模塊.殊功能模塊

在工業(yè)控制中，某些輸入量（例如壓力、溫度、流量、轉(zhuǎn)速等）是連續(xù)變化的模擬量，某些執(zhí)行機構(gòu)要求PLC輸出模擬信號，而PLC的CPU只能處理數(shù)字量。模擬量首先被傳感器和變送器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流和電壓。其中，D/A轉(zhuǎn)換器將PLC的數(shù)字輸出量轉(zhuǎn)換成模擬電壓或電流，再去控制執(zhí)行機構(gòu)。模擬量I/O模塊的主要任務(wù)就是完成A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換。根據(jù)設(shè)計要求，本次設(shè)計選用模擬量輸入模塊FX2N-4AD，該模塊用4個12位模擬量輸入通道，輸入量程為DC-10V??+10V和4—20MA，轉(zhuǎn)換速度為15MS/通道或6MS/通道（高速）。

2.4 調(diào)功器

調(diào)功器是應(yīng)用晶閘管（又稱可控硅）及其觸發(fā)控制電路用于調(diào)整負(fù)載功率的盤裝功率調(diào)整單元。

在電子設(shè)備中起重要作用的晶閘管（也稱可控硅，英文縮寫SCR）被廣泛用于各類生產(chǎn)部門，正在成為自動化、高效化不可缺少的裝置。在最新的溫度控制中晶閘管的利用明顯的普及起來。但在國內(nèi)對其有不同的叫法，如晶閘管調(diào)整器、可控硅調(diào)整器、晶閘管控制器、可控硅控制器、晶閘管調(diào)壓器、可控硅調(diào)壓器、晶閘管調(diào)功器、可控硅調(diào)功器、調(diào)壓器、調(diào)功器、晶閘管交流電力控制器、可控硅交流電力控制器、電力調(diào)整器、電力控制器、電壓調(diào)整器、電壓控制器等。

2.5 溫度變送器

溫度變送器，專應(yīng)于熱電阻或熱點偶，講溫度轉(zhuǎn)換成4-20MA的電流信號。

至于要不要加模塊，要看接受的控制器對于輸入信號是0-10V還是4-20MA。一般現(xiàn)在的控制器，都直接配有相應(yīng)的溫度變送器模擬量輸入模塊，如溫控器，PLC的熱電阻模擬量模塊等

溫度變送器的作用是與熱電偶或熱電阻配合，將溫度或溫差信號轉(zhuǎn)換成4—20毫安的統(tǒng)一的直流電信號，并將這些信號輸送給調(diào)節(jié)器或顯示儀表。PT100的熱電阻輸出的是電阻信號，變送器輸出的是毫安信號，溫度變送器0-100度與0-150度最大值時輸出電流均為20MA，所以當(dāng)溫度同為100度時，0-100度的變送器輸出電流為20MA，而0-150度的變送器輸出電流為14-15MA左右。所以在不改變接收裝置參數(shù)的情況下它們不可以互換。

第二章 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求

本系統(tǒng)的被控對象是1KW電加熱管，被控制量是水箱的水溫T，PLC的模擬量輸出控制調(diào)功器的輸出，由調(diào)功器控制電加熱管的通斷，被控對象為水箱中的單相電熱管，被控制量為水箱水溫。它由鉑電阻PT100測定，輸入到溫度變送器上，量程為0~100℃。溫度變送器變換為4~20mA傳送給PLC的模擬量輸入通道。根據(jù)給定值加上dF與測量的溫度值相比較的結(jié)果，PLC模擬量輸出通道向晶閘管調(diào)功器發(fā)出控制信號，從而達(dá)到控制水箱溫度的目的

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

根據(jù)對系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容的分析，確定控制系統(tǒng)所需要的輸入輸出點數(shù)為1/3點。選用FX系列PLC, 輸入輸出點數(shù)的分配如表2-1所示，由于系統(tǒng)必須對溫度信號進(jìn)行采集和控制，還必須使用到模擬量輸入/輸出模塊FX-4AD模塊、晶閘管跳功模塊、溫度變送器。

2.2.1水箱溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)：

該閉環(huán)系統(tǒng)的組成中，刮號中的部分即用FX系列的PLC和模擬量FX-4AD模塊實現(xiàn)；用熱電偶檢測水箱溫度，溫度變送器將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電流送給模擬量輸入模塊，經(jīng)過PLC的內(nèi)部處理將模擬量轉(zhuǎn)化成可識別的數(shù)字量與設(shè)定值比較處理，在將控制信號作用于控制調(diào)功器上，以此來控制水箱中電熱管的開關(guān)情況，實現(xiàn)對水箱溫度的閉環(huán)控制。

2.2.2 輸入輸出點數(shù)的分配表

表2-1 輸入和輸出點分配表

2.2.3 相關(guān)元器件的選型

表2-2 元器件明細(xì)表

2.2.4 PLC的外部接線原理圖

PLC的外部接線原理圖

圖2-4 PLC的外部接線原理圖

第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1 模擬量與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系

轉(zhuǎn)化時應(yīng)綜合考慮變送器的輸出、出入量程和模擬量輸入模塊的量程，找出被測物理量與A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

根據(jù)系統(tǒng)要求，所要測量的溫度量程為0-100C,所對應(yīng)的數(shù)據(jù)量為0-2000，由此可根據(jù)公式：

測量溫度=(100*D0/2000)C=0.05D0C

其中，D0為PLC轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字量

3.2 系統(tǒng)流程圖的設(shè)計

PLC梯形圖

3.4 系統(tǒng)指令表

3.5 系統(tǒng)實時監(jiān)控圖

監(jiān)控圖3

第三章 總 結(jié)

兩周的PLC課程設(shè)計對我收益匪淺，讓我系統(tǒng)性地認(rèn)識和全面地掌握了PLC編程和調(diào)試技術(shù)，讓我將平常學(xué)的PLC編程及應(yīng)用方法學(xué)以致用，使我的PLC編程能力有了很大提高和進(jìn)步，讓我對PLC應(yīng)用有了深入細(xì)致的了解。

第一、二周，我們尋找有關(guān)的資料和課題小組成員間一起交流看法和討論設(shè)計方案，進(jìn)行設(shè)計的總體規(guī)劃，理清課程設(shè)計思路。但是將這些具體的方案落實到每一個設(shè)計環(huán)節(jié)和步驟中，難免會出現(xiàn)意想不到錯誤，這就需要我們在進(jìn)行設(shè)計的過程中利用所掌握的知識認(rèn)真排查錯誤原因，多方面的思考問題的關(guān)鍵不斷地改正自己的設(shè)計不足之處和錯誤。

第三、四周，對硬件電路的工作原理和可編程知識的掌握是進(jìn)行下一步的軟件設(shè)計的關(guān)鍵。進(jìn)入了軟件設(shè)計方案和具體的編程和調(diào)試運行階段。在這個階段中，對系統(tǒng)的需求分析和如何采用模塊化設(shè)計思想是設(shè)計方案主要解決的問題。在這一周遇到最大的問題就是如何實現(xiàn)閉環(huán)方法來實現(xiàn)溫度控制，在沒有任何有價值的參考資料的情況下，通過不斷地設(shè)計嘗試和反復(fù)地設(shè)計調(diào)試初步解決了問題。但是也存在了設(shè)計上的不足之處。需要用到模擬量的輸入/輸出模塊，而且所編程序也和課堂上老師所講完全不一樣，給我們的課題制作帶來了很大的困難。但是我們還是通過查閱資料，詢問老師按時完成了我們的課題。

四周的PLC編程及應(yīng)用的課程設(shè)計，發(fā)現(xiàn)自己在這方面的學(xué)習(xí)還需要不斷的加深。通過這段時間的學(xué)習(xí)認(rèn)識，對溫控閉環(huán)的系統(tǒng)有了一個整體的認(rèn)識，熟悉各種器件和軟件應(yīng)用。在這里，本次設(shè)計中感謝兩位指導(dǎo)老師對我的幫助。

4、附 錄

4.1.課題介紹

本系統(tǒng)的被控對象是1KW電加熱管，被控制量是水箱的水溫T，PLC的模擬量輸出控制調(diào)功器的輸出，由調(diào)功器控制電加熱管的通斷，被控對象為水箱中的單相電熱管，被控制量為水箱水溫。它由鉑電阻PT100測定，輸入到溫度變送器上，量程為0~100℃。溫度變送器變換為4~20mA傳送給PLC的模擬量輸入通道。根據(jù)給定值加上dF與測量的溫度值相比較的結(jié)果，PLC模擬量輸出通道向晶閘管調(diào)功器發(fā)出控制信號，從而達(dá)到控制水箱溫度的目的。

4.2.控制要求

設(shè)計PLC模擬量輸入輸出的閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)水箱的自動

調(diào)節(jié)和控制。根據(jù)控制對象的用途、基本結(jié)構(gòu)、運動形式、工藝過程、工

作環(huán)境和控制要求，確定控制方案。繪制水箱加熱系統(tǒng)的PLC位式溫度控制系統(tǒng)的電氣原理圖、控制系統(tǒng)的PLC I/O接線圖和梯形圖，寫出指令程序清單。選擇電器元件，列出電器元件明細(xì)表。編寫設(shè)計說明書。

第四篇：臺達(dá)DOPB10E615觸摸屏與PLC通信總結(jié)

臺達(dá)DOPB10E615觸摸屏與PLC通信總結(jié)

觸摸屏與s7300通信可以有direct MPI、ISO TCP通信、with PC adapter通信，現(xiàn)對前兩種通信方式設(shè)置過程進(jìn)行介紹。

1、所需軟件

①Screen Editor 2.00.18（可從臺達(dá)官網(wǎng)下載）用于對觸摸屏的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

②Step7用于對plc參數(shù)進(jìn)行組態(tài)。

2、設(shè)置步驟 2.1 MPI通信 2.1.1連線接口定義

2.1.2PLC組態(tài)設(shè)計

1、組態(tài)主機架，插入CPU315-2PN/DP,設(shè)置參數(shù)對話框如下圖所示

2、插入新站點，在工程上點擊右鍵插入新站點如下圖所示

3、雙擊other station，彈出對話框中，在“interface”選項卡中選擇“new”在“type”中選擇MPI，點擊“ok”

4、設(shè)定MPI站號，在address欄中填入站號，此處為“0”點擊“ok”此處站號即為觸摸屏的站號，觸摸屏設(shè)置應(yīng)于此一致。

5、在工程目錄CPU下雙擊“connections”進(jìn)入連接界面

6、將分站和PLC分別連接在MPI總線上

連接前

連接后

編譯下載即可。2.1.3觸摸屏參數(shù)設(shè)置

1、打開scredit 新建項目設(shè)置工程名稱，HMI型號和PLC型號如下圖所示，點擊“確定”

2、在“選項”-“設(shè)置模塊參數(shù)”-“通信”設(shè)定“人機站號”此處為“0”需與PLC內(nèi)部設(shè)定一致

3、編輯所需畫面，編譯下載即可建立通信 2.2ISO TCP 通信 2.2.1PLC組態(tài)配置

1、新建工程配置主機架。插入CPU模塊在彈出對話框中設(shè)置CPU的IP，此處為192.168.0.2

2、在項目上右鍵插入新站點

3、雙擊“other station”彈出對話框中選擇 “Industrial Ethernet”點擊“ok”

4在彈出對話框中設(shè)定IP地址，此地址即為HMI的地址，需與人機界面的設(shè)定一致。點擊“OK”此處為“192.168.0.3”

5、在CPU目錄下點擊“connections”進(jìn)入鏈接界面，在PLC綠點上點右鍵選擇“object properties”彈出對話框中選擇“new新建一個網(wǎng)線連接”

新建前

新建后

6、建立將新增站與plc建立連接

7、編譯下載即可

2.2.2 HMI配置

1、打開“scredit”新建一工程設(shè)置好參數(shù)如下圖所示

2、在“選項”-“設(shè)置模塊參數(shù)”-“通信”-”Ethernet”設(shè)定人機界面的IP此處需與PLC是、中設(shè)置的分站的IP一致

3、在“選項”-“設(shè)置模塊參數(shù)”-“通信”-”baseport”設(shè)定PLC的IP此處需與PLC的IP一致。

4、編譯下載即可通信

2在“選項”-“設(shè)置模塊參數(shù)”-“通信”

第五篇：工業(yè)控制與PLC應(yīng)用總結(jié)

工業(yè)控制與PLC應(yīng)用總結(jié)

經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)、使用，對可編程邏輯控制器（PLC）在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用有了比較深刻的理解，PLC為我們實現(xiàn)某種流程或過程的自動化搭建了一種控制系統(tǒng)硬件平臺，其實際上與傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)已經(jīng)沒有嚴(yán)格的區(qū)分，是工控領(lǐng)域中最基本、最常用的控制設(shè)備，也是我們最應(yīng)該會使用的一種控制器。

從本質(zhì)上講，PLC僅僅是實現(xiàn)控制目的的一種工具，一種具有特殊功能和特點的工具，工具本身的使用方法很簡單，大部分功能通過“傻瓜式”的組態(tài)設(shè)置而實現(xiàn)，重要的是在使用此工具完成某種任務(wù)的過程中所體現(xiàn)的思想和技巧。我認(rèn)為實現(xiàn)一臺機器自動化的過程，就是賦予此機器“靈魂”的過程，而PLC是我們賦予機器靈魂的工具，“靈魂”即是在實現(xiàn)工藝要求的控制程序中所體現(xiàn)的編程者的思想，顯然，相比而言重點是“靈魂”而不是工具。

下面是我在編寫程序和調(diào)試過程中的一些體會和思考，供大家參考。

一、理解工藝

實現(xiàn)工藝要求是控制的核心目的，因此工藝的要求即是我們編寫程序的根本依據(jù)和衡量程序質(zhì)量的最終標(biāo)準(zhǔn)，對工藝特點理解的深淺程度也就決定了編寫程序框架的完善程度。需要強調(diào)的是，要站在控制的角度去分析工藝，要精確到每一個輸入輸出控制點，每一個設(shè)備的執(zhí)行動作及對其他設(shè)備或動作的影響，而不是僅僅停留在宏觀的、整體的流程，因為控制人員得到的幾乎所有工藝流程資料都是工藝人員要求的最佳運行狀況，也是所要實現(xiàn)的控制目的，它僅僅是一個目標(biāo)狀態(tài)，而要實現(xiàn)這種目標(biāo)運行狀態(tài)還需要考慮大量的非理想情況，這就需要思考在工藝流程中，哪些地方、環(huán)節(jié)會出現(xiàn)哪些異常情況，這些信息對于控制人員而言，算是工藝要求中的隱含信息，需要去分析尋找，分析的越細(xì)越好，總之，沒有最細(xì)只有更細(xì)。

因此，理解工藝的重點就是去思考那些可能的異常情況，它與確定的工藝要求有著直接的關(guān)系，這種對工藝的認(rèn)識思想是必要的。比較重要的思考方向大體有以下幾點：

1、根據(jù)整體工藝和設(shè)備特點，需要將整體流程細(xì)分為哪些子工序。

2、子工序之間是否存在接口不統(tǒng)一的問題。

3、整個工藝中的控制難點是什么。

4、哪些設(shè)備或動作之間存在著嚴(yán)格的互鎖，或者說是哪些動作必須考慮安全因素。

5、生產(chǎn)如何連續(xù)進(jìn)行，需要整體考慮循環(huán)運行的狀況。

以上內(nèi)容僅僅列出了一部分，不容否認(rèn)，對工藝特點和各種狀況的思考深淺程度是和經(jīng)驗有關(guān)系的，應(yīng)該在學(xué)習(xí)中逐漸積累經(jīng)驗并培養(yǎng)這種思考習(xí)慣。

二、順序控制法編程

順序控制法是相對于經(jīng)驗控制法而言的，使用順序控制法編寫梯形圖程序的優(yōu)點是邏輯縝密、思路清晰、可讀性好，同時便于維護(hù)和差錯修改，這種特點在工程中是非常重要的，尤其對于邏輯復(fù)雜的大型項目，沒有順序控制思想，很難實現(xiàn)編寫高質(zhì)量的程序。

其實順序控制的原理很簡單，很容易理解，即當(dāng)前步有效的條件是上一步有效且滿足當(dāng)前步有效的其他條件，當(dāng)前步無效的條件是下一步變?yōu)榛顒硬?，并且要求在程序中的某一順序邏輯段中只有一個活動步，且步有效與否不直接對應(yīng)輸出，只體現(xiàn)工藝要求的具體執(zhí)行邏輯。這種用步來體現(xiàn)程序執(zhí)行過程的方式的特點就是邏輯非常清晰。然而需要指出的是，只分析兩步之間的順序控制并不能完整體現(xiàn)順序控制法的好處，最好便是在一個控制邏輯復(fù)雜一些的大程序中去體會這種編寫方法的優(yōu)點。我認(rèn)為順序控制法是一種思想，其表現(xiàn)形式也沒有像書上所表述的那么嚴(yán)格，非得下一步有效即關(guān)閉上一步，或者只有一個活動步，主要還是看程序的具體內(nèi)容，步是一種概念，并不一定就是指一行梯形圖程序，它們之間可以理解為是本質(zhì)和表現(xiàn)形式的關(guān)系，只要在程序中思路清晰，可以多行程序表示為一步；相反，對步的認(rèn)識不全面，反而會限制編寫程序的靈活性。

在閱讀或調(diào)試程序中去理解順序控制法的思想會更加深刻，否則很難體會到其優(yōu)點，也很難變?yōu)樽约旱木幊塘?xí)慣，容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象：談及順序控制方法很簡單，但是編寫梯形圖程序卻又體現(xiàn)不出這種思想。所以只看資料無助于養(yǎng)成使用順序控制法的編程習(xí)慣，應(yīng)該多實踐和經(jīng)驗交流。

另外，關(guān)于程序的組織方式并不固定，有很多不同的模式，實驗室以往做過的工控項目主要使用了西門子系列PLC的S7-300，并形成了統(tǒng)一的編程方法和模式，主要思想是：輸入輸出點統(tǒng)一映射到PLC內(nèi)部存儲器中，所有的輸出信號以“起保?！钡姆绞皆趩为毜墓δ軌K中統(tǒng)一處理，這樣也便于應(yīng)用順序控制法編寫程序；在控制功能實現(xiàn)方式上，將整體工藝細(xì)分為不同的子工藝，即可以在手動模式下單獨執(zhí)行，也可以由另一程序在自動運行模式下按照某種邏輯調(diào)用。有些專業(yè)公司的編程模式會不同，也是由其編程人員在實踐中總結(jié)形成的，但是，目前實驗室的這種模式是相對很成熟和規(guī)范的，我們應(yīng)該繼續(xù)發(fā)展和完善，程序組成如圖1所示，具體情況可了解實際工程案例。

輸入映射自動/手動程序其他OB檢修程序OB1/主程序系統(tǒng)功能塊子程序1子程序n數(shù)據(jù)塊輸出程序輸出映射 圖1 程序一般組成內(nèi)容

三、程序編寫

當(dāng)其他工作已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，開始著手編程，編程期間的主要工作就是完成控制流程圖繪制，寫流程圖的本質(zhì)就是寫程序，其好處就是在一段時間內(nèi)集中思考如何實現(xiàn)工藝流程的控制要求，并以文本形式記錄下來，這樣便于保持在思考如何實現(xiàn)控制要求時的思維連續(xù)性和縝密性，同時也生成了一份控制程序詳細(xì)文檔，為程序的后續(xù)修改、維護(hù)提供了直接技術(shù)資料，完整的流程圖應(yīng)該體現(xiàn)控制所需的全部程序。據(jù)我了解，很多從事工控職業(yè)的控制人員并不知道流程圖概念，他們是直接上機編程，問題就是程序質(zhì)量比較低，也許是項目太簡單，或者是工藝太熟悉，總之，給人的感覺很不正規(guī)。編寫流程圖是我們實驗室的優(yōu)良傳統(tǒng)，其是完成工控項目的核心步驟之一，通過流程圖編程也應(yīng)該是工控領(lǐng)域的正統(tǒng)做法。

在工藝熟悉后，要根據(jù)具體的工藝特點劃分出若干個子工藝，做到這些子工藝組合起來即是整體工藝，關(guān)于如何劃分子工藝的問題，沒有固定的規(guī)范，因編程者、工藝特點等而不同，但是一般而言，子工藝劃分的越多，程序會越靈活，而程序越靈活，對一些條件的要求也會相應(yīng)增多。因此，工藝劃分的粗細(xì)程度可以視情況具體權(quán)衡。

子工藝劃分完成后，可以編寫與其一一對應(yīng)的子程序了，細(xì)分后的子工藝對應(yīng)的子程序一般不會有太復(fù)雜的邏輯，因此寫起來會容易的多，子程序在整個控制程序中是一個個具體的主體程序，之所以是主體程序，是因為設(shè)備的有序運行是由它們實際控制的，自動程序也不過是組織這些子程序按照某種邏輯或時間順序執(zhí)行而已，所以子程序的編寫質(zhì)量對控制系統(tǒng)的性能十分重要。鑒于此，在寫子程序時需要特別注意一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾點。

1、程序執(zhí)行的條件

一般稱為程序入口條件，考慮這一點時，主要判斷依據(jù)對工藝的深刻理解，對當(dāng)前子程序?qū)?yīng)的子工藝包含哪些設(shè)備和輸入輸出點，是如何動作的，運行時需要哪些機構(gòu)處在哪些狀態(tài)，是否存在程序互鎖等，必須有清晰明確的認(rèn)識，在確定啟動條件時一定要找到關(guān)鍵條件，其實關(guān)鍵條件的確定貫穿于編寫程序的整個過程。需要強調(diào)的是要考慮其他子工藝的結(jié)束狀態(tài)，如果其他工藝與當(dāng)前工藝有直接關(guān)聯(lián)且其結(jié)束狀態(tài)不滿足當(dāng)前工藝的啟動條件，這時要考慮如何處理，是在其他工藝結(jié)束時處理還是在當(dāng)前工藝執(zhí)行時處理或是其他的處理方式，依據(jù)實際情況而定。另外，需要判斷子程序手動模式單獨執(zhí)行同自動模式調(diào)用是不是使用同一入口，有時是需要不同入口的。

2、程序的結(jié)束狀態(tài)

跟入口條件類似，程序的結(jié)束狀態(tài)有可能會影響到其他子工藝的啟動，所以結(jié)束狀態(tài)也是需要考慮權(quán)衡的，與程序執(zhí)行條件類似，不再詳述。需要注意的是，結(jié)束狀態(tài)同樣存在手動模式程序退出與自動模式程序退出是否使用同一出口的問題，根據(jù)工藝特點，有可能需要設(shè)置自動模式和手動模式從不同出口退出程序。

3、程序體編寫

重要的工作是考慮程序如何處理異常情況，僅僅按照工藝流程寫出程序邏輯是很簡單的事情，應(yīng)該考慮到各種各樣的狀況，而不是僅僅停留在“如果A則B，如果B則C”這樣的思路上，這種邏輯是不嚴(yán)密的，應(yīng)該考慮到所有的條件可能性并編寫與其對應(yīng)的處理程序，我覺得可以形象地比喻為把一個“房子”的漏洞都堵上，僅留下固定的入口和出口。

另外，寫子程序時，每寫一步都應(yīng)該知道設(shè)備會如何動作，我覺得與其說是編寫程序控制設(shè)備不如說是構(gòu)思設(shè)備的工作流程后映射出程序，這樣有利于考慮問題更加全面。當(dāng)子程序編寫完成時，其一般具有這樣的特性：

（1）程序啟動后退出以前，任何信號都無法再次啟動它。（2）程序運行結(jié)束后，可以再次啟動，或者說是可以反復(fù)啟動。（3）程序運行結(jié)束后，程序內(nèi)沒有任何活動步。

（4）急停信號有效時，除非有特殊設(shè)置，否則必須立刻清掉所有活動步，即使有特殊設(shè)置，最終也必須清掉所有活動步，并且不影響下次啟動。

（5）如果程序內(nèi)存在循環(huán)，當(dāng)程序停止信號有效時，若正在執(zhí)行循環(huán)程序段，應(yīng)該跳出當(dāng)前循環(huán)程序段，執(zhí)行完剩余程序后退出。

（6）至于程序的功能性，考慮到設(shè)備有可能處在任何狀態(tài)下，除非出現(xiàn)特殊情況，否則必須在滿足工藝要求的基礎(chǔ)上，保證在程序上做到安全可靠。

以上幾條特點，基本上反映了對子程序的要求，但是絕不局限于這些，所有的程序都是為工藝服務(wù)的，一切要以具體工藝而定。

子程序編寫完成后，就要考慮如何使它們組合起來完成整體工藝的要求，這就需要另外編寫一個程序以確定他們執(zhí)行的節(jié)拍，這個程序即是所謂的自動程序，有時候也不一定單獨編寫一個程序塊，可以在主程序中去處理，當(dāng)遇到子程序較多且邏輯復(fù)雜的時候，為了使程序結(jié)構(gòu)清晰一些，一般會單獨編寫自動程序。自動程序與子程序沒有本質(zhì)的區(qū)別，但是有一些特點：程序段之間往往沒有嚴(yán)密的順序邏輯，具有關(guān)鍵條件的單獨指令比較多，沒有直接的輸出信號而主要是反復(fù)地調(diào)用子程序等。這時就需要整體考慮工藝流程了，比較重要的工作就是尋找流程中的一些關(guān)鍵條件，這也是難點，這些條件與子程序的劃分有關(guān)系，如果關(guān)鍵條件找的恰當(dāng)，在功能實現(xiàn)上就會容易的多，編寫思路也會清晰的多。

自動程序的實現(xiàn)方式多種多樣，某些細(xì)節(jié)體問題的處理完全取決于編程者的思想，但同時也受子程序的影響，最好由編寫子程序的人員一并完成自動程序。由于工藝的不同，自動程序會體現(xiàn)出截然不同的特點，所以對于具體的技巧、方法問題很難概括，一般需要注意的問題有以下幾條。

（1）調(diào)用子程序脈沖時序問題

也許這種問題不經(jīng)常遇到，但是在編寫時需要有意識地去分析，尤其對于初學(xué)者，其出現(xiàn)時序問題的原因會是多樣的，主要存在子程序的啟動條件中。比如如果某一子程序的某一啟動條件同樣與自動程序發(fā)出的啟動脈沖有關(guān)，則容易出現(xiàn)時序問題，還跟此條件位在程序掃描過程中處于那一子程序的前后有關(guān)，具有不確定性，時序問題與簡單的邏輯問題相比一般不容易被發(fā)現(xiàn)，因此寫程序時盡量不要使用這種邊緣的、不確定的方法。

（2）異常情況處理問題

這一點還是體現(xiàn)在關(guān)鍵條件的確定上，也就是調(diào)用子程序的條件，由于自動程序包含了所有的工藝流程，為了達(dá)到某些環(huán)節(jié)的穩(wěn)定和可靠，需要考慮異常情況的處理，體現(xiàn)為邏輯條件往往會相對比較復(fù)雜。比如如果在執(zhí)行自動程序過程中，某一工藝流程受條件限制必須結(jié)束但又沒有完成相應(yīng)的功能任務(wù)，造成下面的環(huán)節(jié)無法進(jìn)行，可是考慮到自動程序的循環(huán)特點，在下一循環(huán)周期，沒有完成任務(wù)的工藝流程會繼續(xù)工作并完成功能任務(wù)，所以在這種異常情況下，需要考慮某些子程序不執(zhí)行對整體程序運行的影響。異常情況可能是多種多樣的，總之，希望自動程序能夠自動處理并保持生產(chǎn)的連續(xù)性。

（3）效率問題

整體工藝流程是由自動程序調(diào)用子程序來實現(xiàn)的，應(yīng)該盡可能地保證程序執(zhí)行的緊湊性，以提高生產(chǎn)效率。效率問題實現(xiàn)起來沒有難點，應(yīng)該是一種意識問題，關(guān)鍵是要有對實際生產(chǎn)的理解，站在生產(chǎn)人員的角度考慮問題。

（4）初始化問題

自動程序運行時，必須首先對設(shè)備進(jìn)行初始化操作，對設(shè)備進(jìn)行初始化是基于這樣一種考慮：自動運行時，設(shè)備有可能處于任何一種狀態(tài)下，必須使設(shè)備回到符合自動運行條件的初始位置，這也是基于安全考慮。

（5）循環(huán)執(zhí)行

關(guān)于自動程序的循環(huán)執(zhí)行，不能簡單地理解為“A—B—C?D—A—B?”模式，有的情況可以那樣去處理，有的情況則不能那樣去處理，要擺脫這種思維的限制，這種簡單的理解也許可以通過一些處理解決大部分自動程序中的邏輯，但是會使程序變得很僵硬，并且不穩(wěn)定不靈活，有時候這種思維也會影響子程序的編寫質(zhì)量，這是我個人體會。

（6）靈活性

靈活性可以理解為根據(jù)設(shè)備運行的不同狀態(tài)作出不同的調(diào)整，簡單地調(diào)整一些參數(shù)或設(shè)置就可以自動適應(yīng)，無需修改程序本身，這種功能對實際生產(chǎn)來說非常有價值，實現(xiàn)起來相對會比較困難一些，但是是程序編寫質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，也應(yīng)該是編程者的努力方向。

靈活性可以體現(xiàn)為整體程序具有可組態(tài)功能，算是一種比較新的編程思想，為了實現(xiàn)這種可組態(tài)功能，需要搭建一個“組態(tài)平臺”，這種“平臺”即是經(jīng)過分析得出的所有子工藝的邏輯組合，由操作人員具體選擇當(dāng)前運行哪種組合，由于每個子工藝都由子程序去控制完成的，所以每種組合都一一對應(yīng)著一種自動程序。

實現(xiàn)這種功能應(yīng)該從以下幾個方向考慮：

a.必須根據(jù)工藝特點在滿足安全生產(chǎn)的條件下，統(tǒng)計出所有可能的運行工況。

b.子程序的調(diào)用條件必須重新考慮，因為調(diào)用條件中增加了工況組合內(nèi)容。c.要保證每種組合都能順序執(zhí)行，甚至考慮組合的靈活、實時切換。d.靈活性高也一定程度上意味著可靠性低，所有尤其要思考程序的安全性。總之，自動程序運行后，整體上應(yīng)該具有以下特點；

（1）自動程序運行后，除非急停信號有效，否則操作人員無法停止程序執(zhí)行。

（2）自動程序運行后，為了避免不穩(wěn)定因素，除非某些特殊參數(shù)，否則不應(yīng)該支持在線參數(shù)修改。

（3）自動程序運行后，可以正常退出程序和自動運行模式，沒有任何活動步保留，并且不能影響程序再次啟動。

（4）自動程序運行后退出以前，無法再次啟動，或者說再次給出啟動信號是無效的。

（5）急停信號有效時，除非有特殊設(shè)置的保護(hù)條件，否則應(yīng)該立刻依次清除所有活動步和狀態(tài)位，并且任何時候急停后，都不能影響程序的再次啟動。

（6）一次正常運行不能說明程序是穩(wěn)定的，自動程序尤其具有這樣的特點，至少需要連續(xù)自動循環(huán)運行10次以上。

四、關(guān)于程序運行模式和停止、急停

1、運行模式

整體程序依據(jù)調(diào)試和生產(chǎn)要求會設(shè)置成不同的運行模式，基本上都會設(shè)置成檢修、手動和自動三種運行模式，某些簡單工藝的程序也會設(shè)置為手動和自動兩種運行模式，這時的手動模式和檢修模式效果是一樣的。

檢修模式。檢修運行模式下，操作人員只能操作單一的輸出點對應(yīng)的設(shè)備，只能一個一個地去動作控制對象。需要注意的是要考慮動作之間的關(guān)聯(lián)情況，不當(dāng)操作會造成事故的設(shè)備應(yīng)該設(shè)置程序互鎖，但也并不是互鎖越嚴(yán)密越好，那樣會影響檢修操作的靈活性，如何平衡是情況而定。手動模式。手動運行模式下，可以單獨啟動事先編寫的子程序，也就是說可以運行某一子工藝，設(shè)備會有一連串的動作按照相應(yīng)邏輯在執(zhí)行，在不相互影響的前提下可以同時運行多個子程序，需要根據(jù)工藝在子程序之間做嚴(yán)格的互鎖條件。

自動模式。自動運行模式下，設(shè)備完全按照自動程序進(jìn)行動作，無需人員參與。

2、停止與急停

在多種程序運行模式中，會有不同的啟動、停止及急停信號，程序在不同狀態(tài)下應(yīng)對停止、急停信號有不同的反應(yīng)，具體的實現(xiàn)方法不在此詳述，只明確停止信號的分類、名稱和停止或急停信號有效時的常規(guī)要求。

系統(tǒng)停止，即是運行模式的停止，包括“檢修停止”、“手動停止”和“自動停止”；“程序停止”即是手動運行模式下的子程序停止；“系統(tǒng)急停”是程序運行中的緊急停止?？梢酝ㄟ^以下描述來體現(xiàn)停止或急停信號有效時的常規(guī)要求：

（1）無論程序運行于哪種模式下，“系統(tǒng)急?！庇行r，除非有設(shè)置的特殊保護(hù)功能，應(yīng)該立刻、依次清除所有活動步和狀態(tài)標(biāo)志位。

（2）檢修運行模式下，“檢修停止”與“系統(tǒng)急停”的效果完全一樣。（3）手動運行模式下，是否設(shè)置“程序停止”信號，取決于子程序的特點，往往在程序包含循環(huán)時設(shè)置“程序停止”，當(dāng)“程序停止”有效時，要求子程序執(zhí)行結(jié)束后退出，若還沒執(zhí)行到循環(huán)程序段，則不再體現(xiàn)循環(huán)特點，若正在執(zhí)行循環(huán)程序段，則跳出循環(huán)，其他不變。若某個或某幾個子程序正在執(zhí)行，這時“手動停止”有效時，不影響當(dāng)前子程序的執(zhí)行，程序也不會立刻退出手動運行模式，而是等所有子程序運行結(jié)束后，才退出手動運行模式，并且在退出手動運行模式之前，無法啟動其他沒有運行的子程序，“手動停止”兼有“程序停止”的功能。

（4）自動運行模式下，“自動停止”有效時，與手動運行模式下的“程序停止”有些類似，可以當(dāng)所有子程序運行標(biāo)志位無效時退出，也可以執(zhí)行完一個整體工藝流程后退出，依據(jù)具體情況而定，方式方法可以討論，集思廣益。

另外，關(guān)于“系統(tǒng)急?！钡膶崿F(xiàn)方法需要特別說明，一般而言，系統(tǒng)急停信號來自為了應(yīng)對突發(fā)事件而設(shè)置的緊急停止按鈕，因此還不能將急停的作用簡單等同為清除所有活動步、輸出位和狀態(tài)標(biāo)志位，其最終目的是設(shè)備發(fā)生異常情況時，按下此按鈕使得設(shè)備、人員安全，損失最小，清除活動步或狀態(tài)位只是實現(xiàn)設(shè)備、人員安全目的的程序變化情況之一。為了實現(xiàn)急停功能，主要考慮程序結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝特點，與之對應(yīng)的處理方法是使用分步急停和設(shè)置急停附加流程。

（1）分步急停。由于程序中存在運行模式的選擇和嵌套調(diào)用，所以不能在同一時刻清除所有活動步、輸出位和狀態(tài)標(biāo)志位等，這會影響下一次程序的運行，解決的方法是使用分步急停，依據(jù)嵌套順序由里向外依次清除活動步和狀態(tài)標(biāo)志等。

（2）急停附加流程?？紤]的具體工藝要求和實際控制對象特點，可能存在不能保證任意時刻復(fù)位所有輸出位是安全的，這與上述的“設(shè)備、人員安全，損失最小”的目標(biāo)相違背，所以這就需要判斷急停信號有效時所處的生產(chǎn)階段，根據(jù)不同階段希望系統(tǒng)做出不同的反應(yīng)，有時必須在急停信號清除其他所有活動步和狀態(tài)位的同時適時啟動急停附加流程以應(yīng)對急停信號在生產(chǎn)的特殊階段有效時所產(chǎn)生的不良后果。

五、程序調(diào)試

程序編寫完成需要經(jīng)過全面調(diào)試才能應(yīng)用于生產(chǎn)，程序調(diào)試即是在保證安全的前提下，按照要求逐一檢驗系統(tǒng)功能，由于程序是第一次聯(lián)機控制設(shè)備運行，這時可能會遇到各種各樣的問題，所以安全因素就變得尤其重要，最基本的原則是不管以哪種方式進(jìn)行調(diào)試，必須保證設(shè)備和人員是安全的。

調(diào)試應(yīng)該按照從簡單到復(fù)雜的順序有序進(jìn)行，按照預(yù)先制定的調(diào)試計劃從控制系統(tǒng)接線情況到程序功能實現(xiàn)效果等逐一進(jìn)行，具體步驟為：檢修→手動→自動。除驗證程序功能之外，程序調(diào)試需要做的工作和注意事項還有：

1、制定調(diào)試計劃

制定調(diào)試計劃是為了避免沒有針對性和目的性的盲目調(diào)試，需要分析程序的關(guān)鍵部分并有針對性地去驗證，這樣可以在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)程序中的問題。調(diào)試計劃一般包括調(diào)試時間、調(diào)試內(nèi)容等，即便沒有書面的調(diào)試計劃，調(diào)試人員至少要有清晰的調(diào)試思路，方式方法依據(jù)個人經(jīng)驗和能力而定，但是應(yīng)該養(yǎng)成制定調(diào)試計劃的習(xí)慣。

2、完成調(diào)試記錄

在調(diào)試過程中，需要將調(diào)試的效果和出現(xiàn)的問題詳細(xì)記錄下來，以便于繼續(xù)完善程序，同時也總結(jié)了實踐經(jīng)驗。調(diào)試記錄一般包括調(diào)試時間、參加人員、調(diào)試內(nèi)容及實際效果、出現(xiàn)的問題及原因等。

3、雖然控制臺/柜在出廠之前一般已經(jīng)測試完畢，但是在系統(tǒng)從新運行之前，必須再次測試，內(nèi)容是檢查所有電源線路是否存在短路情況，保證控制系統(tǒng)設(shè)備安全，其他信號線可以等系統(tǒng)運行后測試。

4、一定要和現(xiàn)場人員保持密切、流暢的溝通，根據(jù)實時工況合理設(shè)置參數(shù)，并且必須得到現(xiàn)場人員的認(rèn)可后才能進(jìn)行操作。

5、應(yīng)該首先調(diào)試系統(tǒng)急停功能，系統(tǒng)急停有效是最基本的要求，而且要驗證任意時刻的系統(tǒng)急停功能，要保證在調(diào)試其他功能出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)急停的有效性。

6、調(diào)試中發(fā)現(xiàn)有程序編寫錯誤或其他問題，若需修改程序，要盡量做到程序與流程圖同步修改，并且務(wù)必做到程序備份，并記錄備份程序的內(nèi)容。

調(diào)試過程中的其他事宜會根據(jù)工藝的不同而不同，但是必須強調(diào)的是，要時刻將安全因素放在首位，要盡可能全面、完整地模擬實際生產(chǎn)的工況，以檢驗程序的穩(wěn)定性、可靠性。

六、控制系統(tǒng)設(shè)計流程

以上內(nèi)容主要是總結(jié)了在控制系統(tǒng)設(shè)計各階段中需要特別注意的事項，跟實踐經(jīng)驗的關(guān)系比較密切，下面從整體的角度概括控制系統(tǒng)設(shè)計的流程，其一般步驟為：

1、制定控制系統(tǒng)總體方案

控制系統(tǒng)總體方案主要是明確項目的控制功能、控制指標(biāo)、工藝流程分析、控制對象及I/O點統(tǒng)計、需求分析、設(shè)計思路、系統(tǒng)總體框架、設(shè)備選型、程序設(shè)計思路、控制柜設(shè)計思路、現(xiàn)場布線思路和其他接口等，要以文本的形式明確以上內(nèi)容。

2、繪制控制系統(tǒng)電氣接線原理圖

圖紙內(nèi)容主要包括圖紙目錄、設(shè)計說明、電機設(shè)備、電氣設(shè)備、系統(tǒng)框圖、控制柜正面組合圖、控制柜電氣原理圖、系統(tǒng)DI原理圖、DO原理圖、AI原理圖、AO原理圖、儀表原理圖等，要求圖紙設(shè)計必須清晰、規(guī)范，是第三方加工控制柜的技術(shù)依據(jù)，也是向甲方提供的竣工資料之一。

3、繪制控制系統(tǒng)現(xiàn)場施工圖

主要是依據(jù)現(xiàn)場實際情況，確定控制柜與現(xiàn)場設(shè)備之間的線纜連接情況，一般與甲方人員會商后根據(jù)現(xiàn)場情況確定。

4、明確控制系統(tǒng)采購清單

以上內(nèi)容確定之后，就應(yīng)該確定所有的系統(tǒng)材料采購清單，主要包括名稱、品牌型號、單價、數(shù)量、有無附件、供貨周期等。

5、編寫控制系統(tǒng)程序流程圖 其實本質(zhì)是開始編寫程序，不再詳述

6、編寫控制系統(tǒng)上位機設(shè)計說明書

內(nèi)容是介紹上位機監(jiān)控界面的設(shè)計原則，主要包括組態(tài)軟件介紹、系統(tǒng)畫面組成和畫面設(shè)計風(fēng)格，另外還需詳細(xì)介紹操作畫面的功能設(shè)置。

7、程序調(diào)試

8、整理其他技術(shù)資料

主要內(nèi)容有控制系統(tǒng)編程資料，包括內(nèi)存分配、通信設(shè)置、IO點地址分配等，除此之外，還有操作說明書和維護(hù)說明書。

以上內(nèi)容主要體現(xiàn)了工控領(lǐng)域編程的大體要求以及某些工程思想，對寫程序流程圖、繪制電氣接線原理圖和編程方法、技巧等具體問題涉及不多，主要是我認(rèn)為工控思想的建立比編程本身要高一個層次?？傊?，控制領(lǐng)域入門簡單卻又深不可測，上述有不妥、不對之處，望能給予指正，彼此學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步！

陳成瑞 2012.08.27