《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》課件第12章

12.1PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

12.2節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)的方法

12.3PLC系統(tǒng)的抗干擾措施

12.4配方

12.5PLC的測試及維護(hù)

習(xí)題

第12章PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)12.1PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

可編程控制器的一個重要特點(diǎn)是一旦選擇好機(jī)型后，就可以同步進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。因此，在了解了PLC的基本工作原理及掌握了該機(jī)型的指令系統(tǒng)和編程原則后，就可以把PLC應(yīng)用在實(shí)際的工程項(xiàng)目中。12.1.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則

任何一個電氣控制系統(tǒng)所要完成的控制任務(wù)，都是為滿足被控對象(生產(chǎn)控制設(shè)備、自動化生產(chǎn)線、生產(chǎn)工藝過程等)提出的各項(xiàng)性能指標(biāo)，最大限度地提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減輕勞動強(qiáng)度和危害程度，提高自動化水平。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循如下基本原則：

(1)最大限度地滿足被控對象提出的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

為明確控制任務(wù)和控制系統(tǒng)應(yīng)有的功能，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)前，就應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，搜集資料，與機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，以便協(xié)同解決在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的各種問題。

(2)確?？刂葡到y(tǒng)的安全可靠。

電氣控制系統(tǒng)的可靠性就是生命線，不能安全可靠工作的電氣控制系統(tǒng)是不可能長期投入生產(chǎn)運(yùn)行的。尤其是在以提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量，保證生產(chǎn)安全為目標(biāo)的應(yīng)用場合，必須將可靠性放在首位，甚至構(gòu)成冗余控制系統(tǒng)。

(3)力求控制系統(tǒng)簡單。

在能夠滿足控制要求和保證可靠工作的前提下，應(yīng)力求控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單。只有構(gòu)成簡單的控制系統(tǒng)才具有經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性的特點(diǎn)，才能做到使用方便和維護(hù)容易。

(4)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ俊?/p>

考慮到生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，控制任務(wù)的增加，以及維護(hù)方便的需要，要充分利用可編程控制器易于擴(kuò)充的特點(diǎn)，在選擇PLC的容量(包括存儲器的容量、機(jī)架插槽數(shù)、I/O點(diǎn)的數(shù)量等)時，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ俊?2.1.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

在進(jìn)行可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，盡管有著不同的被控對象和設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)內(nèi)容可能涉及諸多方面，又需要和大量的現(xiàn)場輸入、輸出設(shè)備相連接，但是基本內(nèi)容應(yīng)包括以下幾個方面：

(1)明確設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)條件。

設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書的方式給出，在設(shè)計(jì)任務(wù)書中，應(yīng)明確各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求、約束條件及控制方式。因此，設(shè)計(jì)任務(wù)書是整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。

(2)確定用戶輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。

用戶的輸入、輸出設(shè)備是構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)中除了作為控制器的PLC本身以外的硬件設(shè)備，是進(jìn)行機(jī)型選擇和軟件設(shè)計(jì)的依據(jù)。因此，要明確輸入設(shè)備的類型(如控制按鈕、行程開關(guān)、操作開關(guān)、檢測元件、保護(hù)器件、傳感器等)和數(shù)量、輸出設(shè)備的類型(如信號燈、接觸器、繼電器等執(zhí)行元件)和數(shù)量以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的負(fù)載(如電動機(jī)、電磁閥等)，并進(jìn)行分類、匯總。

(3)選擇可編程控制器的機(jī)型。

可編程控制器是整個控制系統(tǒng)的核心部件，正確、合理地選擇機(jī)型對于保證整個系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用。PLC的選型包括機(jī)型的選擇、存儲器容量的選擇、I/O模塊的選擇等。

(4)分配I/O通道，繪制I/O接線圖。

通過對用戶輸入、輸出設(shè)備的分析、分類和整理，進(jìn)行相應(yīng)的I/O通道分配，并據(jù)此繪制I/O接線圖。

至此，基本完成了PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。

(5)設(shè)計(jì)控制程序。

根據(jù)控制任務(wù)和所選擇的機(jī)型以及I/O接線圖，采用梯形圖語言設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制程序。設(shè)計(jì)控制程序就是設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件，這對于保證整個系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行至關(guān)重要，必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，使之滿足控制要求。

(6)必要時設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

在進(jìn)行設(shè)備選型時，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。如無標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可選，還可能需要設(shè)計(jì)操作臺、控制柜、模擬顯示屏等非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

(7)編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。

在設(shè)計(jì)任務(wù)完成后，編制系統(tǒng)的技術(shù)文件。技術(shù)文件一般包括設(shè)計(jì)說明書、使用說明書、I/O接線圖和控制程序(如梯形圖等)。12.1.3程序設(shè)計(jì)的步驟

用可編程控制器進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟可參考圖12-1所示的框圖。圖12-1PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)步驟

1．評估控制任務(wù)

隨著PLC功能的不斷完善，幾乎可以用PLC完成所有的工業(yè)控制任務(wù)。但是，是否選擇PLC控制系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)該系統(tǒng)所需完成的控制任務(wù)，對被控對象的生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。所以在設(shè)計(jì)前，應(yīng)該首先把PLC控制與其他控制方式，主要是與繼電器控制和微機(jī)控制加以比較(詳見1.5節(jié))，特別是從以下幾方面加以考慮：

1)控制規(guī)模

一個控制系統(tǒng)的控制規(guī)模可用該系統(tǒng)的輸入、輸出設(shè)備總數(shù)來衡量，當(dāng)控制規(guī)模較大時，特別是開關(guān)量控制的輸入、輸出設(shè)備較多且聯(lián)鎖控制較多時，最適合采用PLC控制。

2)工藝復(fù)雜程度

當(dāng)工藝要求較復(fù)雜時，用繼電器系統(tǒng)控制極不方便，而且造價也相應(yīng)增加，甚至?xí)^采用PLC控制的成本。因此，采用PLC控制將有更大的優(yōu)越性。特別是，如果工藝流程要求經(jīng)常變動或控制系統(tǒng)有擴(kuò)充功能要求時，則只能采用PLC控制。

3)可靠性要求

雖然有些系統(tǒng)不太復(fù)雜，但其對可靠性、抗干擾能力要求較高時，也需采用PLC控制。在20世紀(jì)70年代，一般認(rèn)為I/O總數(shù)在70點(diǎn)左右時，可考慮PLC控制；到了80年代，一般認(rèn)為I/O總數(shù)在40點(diǎn)左右就可以采用PLC控制；目前，由于PLC性能價格比的提高，當(dāng)I/O總數(shù)在20點(diǎn)左右時，就趨向于選擇PLC控制了。

4)數(shù)據(jù)處理程度

當(dāng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等規(guī)模較大，需很大的存儲器容量，且要求很高的運(yùn)算速度時，可考慮采用微機(jī)控制；如果數(shù)據(jù)處理程度較低，而主要以工業(yè)過程控制為主時，則采用PLC控制將非常適宜。

一般來說，在控制對象的工業(yè)環(huán)境較差，而安全性、可靠性要求又很高的場合，在系統(tǒng)工藝復(fù)雜，輸入、輸出以開關(guān)量為主，而用常規(guī)繼電器控制難以實(shí)現(xiàn)的場合，特別對于那些工藝流程經(jīng)常變化的場合，可以采用低檔次的可編程控制器。

對于那些既有開關(guān)量I/O，又有模擬量I/O的控制對象，就要選擇中檔次的具有模擬量輸入/輸出的可編程控制器，采用集中控制方案。

對于那些除了上述控制要求外，還要完成閉環(huán)控制，且有網(wǎng)絡(luò)功能要求的場合，就需要選用高檔次的、具有通信功能和其他特殊控制功能要求的可編程控制器，構(gòu)成集散監(jiān)控系統(tǒng)，用上位機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，用PLC進(jìn)行分散控制。

2．PLC的選型

選擇適當(dāng)型號的PLC機(jī)是設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。目前，國內(nèi)外PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC品種已達(dá)數(shù)百個，其性能各有特點(diǎn)，價格也不盡相同。所以，在設(shè)計(jì)時，首先要根據(jù)機(jī)型統(tǒng)一的原則來考慮，盡可能考慮采用與本企業(yè)正在使用的同系列PLC機(jī)，以便于學(xué)習(xí)、掌握、維護(hù)的方便性，備品配件的通用性，且可減少編程器的投資。在此基礎(chǔ)上還要充分考慮以下因素，以便選擇最佳型號的PLC機(jī)。

1)?I/O輸入、輸出設(shè)備的數(shù)量和性質(zhì)

在選擇PLC時，首先應(yīng)對系統(tǒng)要求的輸入、輸出有詳細(xì)的了解，即輸入量有多少，輸出量有多少，哪些是開關(guān)(或數(shù)字)量，哪些是模擬量，對于數(shù)字型輸出量還應(yīng)了解負(fù)載的性質(zhì)，以選擇合適的輸出形式(繼電器型、晶體管型或雙向可控硅型)。在確定了PLC機(jī)的控制規(guī)模后，還要考慮一定的裕量，以適應(yīng)工藝流程的變動及系統(tǒng)功能的擴(kuò)充，一般可按10%～15%的裕量來考慮。另外，還要考慮PLC的結(jié)構(gòu)，從I/O點(diǎn)數(shù)的搭配上加以分析，決定選擇整體式還是模塊式的PLC。

在確定了PLC的輸入量和輸出量的點(diǎn)數(shù)及性質(zhì)后，即可進(jìn)一步確定各種I/O模塊的型號和數(shù)量。開關(guān)量I/O模塊的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)有4、8、16、32、64點(diǎn)，點(diǎn)數(shù)多的模塊，每點(diǎn)平均價格相對較低。開關(guān)量I/O模塊的外部接線方式可分為隔離式和匯點(diǎn)式，隔離式的每點(diǎn)平均價格較高。如果信號之間不需要隔離，則應(yīng)選用匯點(diǎn)式的I/O模塊。在整體式PLC機(jī)中，各個I/O端子也有隔離式和匯點(diǎn)式之分，以滿足不同電壓等級的輸入/輸出器件的需要。要合理確定系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，可以按照表12-1進(jìn)行估算。

以可逆運(yùn)行的交流籠型電機(jī)為例，輸入信號需要有正向啟動按鈕、反向啟動按鈕、停止按鈕以及正反向聯(lián)鎖的接觸器反饋信號(將正、反向接觸器的輸出信號都反饋到PLC的輸入端，這樣可以提高系統(tǒng)控制的可靠性)，要占用PLC的5個輸入點(diǎn)。輸出信號為正、反向接觸器的線圈，需要占用PLC的兩個輸出點(diǎn)。

2)?PLC的功能

要根據(jù)該系統(tǒng)的控制過程和控制規(guī)律，確定PLC機(jī)應(yīng)具有的功能。各個系列不同規(guī)格的PLC機(jī)所具有的功能并不完全相同。如有些小型PLC只有開關(guān)量的邏輯控制功能，而不具備數(shù)據(jù)處理和模擬量處理功能。當(dāng)某個系統(tǒng)還要求進(jìn)行位置控制、溫度控制、PID控制等閉環(huán)控制時，應(yīng)考慮采用模塊式PLC，并選擇相應(yīng)的特殊功能的I/O模塊，否則這些算法都用PLC的梯形圖設(shè)計(jì)，一方面編程困難，另一方面也占用了大量的程序空間。另外，還應(yīng)考慮PLC的運(yùn)算速度，特別是當(dāng)使用模擬量控制和高速計(jì)數(shù)器等功能時，應(yīng)弄清PLC機(jī)的最高工作頻率是否滿足要求。

3)用戶程序存儲器的容量

合理確定PLC的用戶程序存儲器的容量，是PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)及選型中不可缺少的環(huán)節(jié)。一般來說，用戶程序存儲器的內(nèi)存容量與內(nèi)存利用率、開關(guān)量I/O總數(shù)、模擬量I/O點(diǎn)數(shù)及設(shè)計(jì)者的編程水平有關(guān)。

3．系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面。

1)硬件設(shè)計(jì)

可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)是指PLC外部設(shè)備的設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)中要進(jìn)行輸入設(shè)備的選擇(如操作按鈕、開關(guān)及計(jì)量保護(hù)的輸入信號等)，執(zhí)行元件(如接觸器的線圈、電磁閥線圈、指示燈等)的選擇，以及控制臺、柜的設(shè)計(jì)。要對PLC的I/O通道進(jìn)行分配，在進(jìn)行I/O通道分配時，應(yīng)做出I/O通道分配表，表中應(yīng)包含I/O編號、設(shè)備代號、名稱及功能，應(yīng)盡量將相同類型的信號、相同電壓等級的信號排在一起，以便于施工。對于較大的控制系統(tǒng)，為便于軟件設(shè)計(jì)，可根據(jù)工藝流程，將所需的計(jì)數(shù)器、定時器及輔助繼電器也進(jìn)行相應(yīng)的分配。最后應(yīng)根據(jù)I/O通道表，繪制完整、詳盡的I/O接線圖。

2)軟件設(shè)計(jì)

可編程控制器的軟件設(shè)計(jì)就是編寫用戶的控制程序，這是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中工作量最大的工作。軟件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容一般包括：

①

存儲器空間的分配；

②

專用寄存器的確定；

③

系統(tǒng)初始化程序的設(shè)計(jì)；

④

各個功能塊子程序的編制；

⑤

主程序的編制及調(diào)試；

⑥

故障應(yīng)急措施；

⑦

其他輔助程序的設(shè)計(jì)。

對于電氣技術(shù)人員來說，編寫用戶的控制程序就是設(shè)計(jì)梯形圖程序，可以采用邏輯分析法、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法或順序控制法(詳見4.3.4節(jié))。軟件設(shè)計(jì)可以與現(xiàn)場施工同步進(jìn)行，即在硬件設(shè)計(jì)完成以后，同時進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工，以縮短施工周期。12.1.4系統(tǒng)調(diào)試

當(dāng)PLC的軟件設(shè)計(jì)完成之后，應(yīng)首先在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試，檢驗(yàn)是否符合工藝要求。當(dāng)控制規(guī)模較小時，模擬調(diào)試可以根據(jù)所選機(jī)型，外接適當(dāng)數(shù)量的輸入開關(guān)作為模擬輸入信號，通過輸出端子的發(fā)光二極管，可觀察PLC的輸出是否滿足要求。

對于一個較大的可編程控制器控制系統(tǒng)，程序調(diào)試一般需要經(jīng)過單元測試、總體實(shí)驗(yàn)室聯(lián)調(diào)和現(xiàn)場聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)等幾個步驟。對于PLC軟件而言，前兩步的調(diào)試具有十分重要的意義。

1．實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試

和一般的過程調(diào)試不同，PLC控制系統(tǒng)的程序調(diào)試需要大量的過程I/O信號方能進(jìn)行。但是在程序的前兩步調(diào)試階段，大量的現(xiàn)場信號不能接入到PLC的輸入模塊，因此要靠現(xiàn)場的實(shí)際信號去檢查程序的正確性通常是不可能的。只能采用模擬調(diào)試法，這是在實(shí)踐中最常用、也是最有效的調(diào)試方法。

在進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的程序調(diào)試時，所需要的信息可分為三類：

①

程序運(yùn)算中產(chǎn)生的信息；

②

操作人員輸入的信息；

③

現(xiàn)場實(shí)際狀態(tài)返回的信息。

在控制程序的實(shí)驗(yàn)室聯(lián)調(diào)階段，前兩類信息一般沒有問題，只有第三類信息不容易解決。

模擬調(diào)試法的基本思想是：模擬發(fā)生第三類信號，為程序的調(diào)試創(chuàng)造出最大限度逼近現(xiàn)場實(shí)際情況的環(huán)境。

模擬方法主要有硬件模擬法和軟件模擬法兩種。

1)硬件模擬法

硬件模擬法通常用于PLC的I/O點(diǎn)數(shù)裕量不大，內(nèi)存較為緊張的場合。此時還需要一些設(shè)備，如用另一臺PLC來模擬現(xiàn)場發(fā)生的信號，并將這些信號以硬連線的方式接到用于控制的PLC的輸入模塊中。

2)軟件模擬法

軟件模擬法適用于PLC的點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存均有一定裕量的場合。這時不需要再附加設(shè)備，只需要另外編寫一套模擬軟件，該方法簡便、實(shí)用、易行。采用軟件模擬法，在PLC中要同時運(yùn)行兩套程序，一套是控制程序，另一套是模擬程序。模擬程序的編寫，應(yīng)盡可能符合現(xiàn)場的實(shí)際情況，但是在響應(yīng)速度上，通?？梢源蟠蠹涌?。

要使模擬程序的計(jì)算結(jié)果取代控制程序中的第三類信號，常常采用變量置換和并聯(lián)條件的方法。變量置換的基本做法是：用模擬程序計(jì)算結(jié)果的變量名，置換控制程序中相應(yīng)的第三類輸入信號的變量名，待程序調(diào)試結(jié)束后再行恢復(fù)。并聯(lián)條件的基本做法是：將模擬程序的計(jì)算結(jié)果同相應(yīng)的第三類輸入信號相“或”后并聯(lián)使用，待程序調(diào)試結(jié)束后再將并聯(lián)條件刪去。

2．現(xiàn)場聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)

當(dāng)現(xiàn)場施工和軟件設(shè)計(jì)都完成以后，就可以進(jìn)行現(xiàn)場聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)了。在統(tǒng)調(diào)時，一般應(yīng)首先屏蔽外部輸出，再利用編程器的監(jiān)控功能，采用分段分級調(diào)試方法，通過運(yùn)行檢查外部輸入量是否無誤，然后再利用PLC的強(qiáng)迫置位/復(fù)位功能逐個運(yùn)行輸出部件。具體調(diào)試過程簡述如下：

1)做好調(diào)試準(zhǔn)備

拔出全部模塊，主機(jī)及所有各通道站的電源開關(guān)都處于“OFF”位置，檢查220/110

V切換開關(guān)或跨接線是否正確。

MCC盤、繼電器柜等直接有關(guān)設(shè)備已經(jīng)通電檢查完畢，全部電源開關(guān)處于切斷狀態(tài)。

2)主機(jī)系統(tǒng)通電

檢查各個狀態(tài)指示燈及風(fēng)扇運(yùn)行情況。

3)與編程器聯(lián)機(jī)調(diào)試

編程器與主機(jī)正確連接后通電，檢查顯示、風(fēng)扇以及裝載磁帶、磁盤的功能。進(jìn)行初始化操作，清空內(nèi)存，裝入磁帶或磁盤。用編程器對主機(jī)進(jìn)行啟動、停止操作，然后進(jìn)行編程操作試驗(yàn)。

4)?PLC系統(tǒng)組態(tài)配置調(diào)整與投入

(1)?PLC各低壓電源通電，MCC盤操作電源通電。檢查各模塊端子上是否有高壓存在，這時不能插入模塊，如有問題應(yīng)立即解決。

(2)各PLC柜接通本身電源，檢查電壓與極性。電源模塊通電檢查。

(3)將通道站通信模塊插入機(jī)架并進(jìn)行檢查。

(4)對各站模塊逐一組態(tài)配置投入并檢查。

5)?I/O模塊調(diào)試

(1)數(shù)字量模塊測試。測試數(shù)字量輸入模塊時，只要利用模塊端子上的電源接線端，逐一短接各個輸入端子，檢查輸入點(diǎn)LED指示及從編程器上看該點(diǎn)狀態(tài)即可。測試數(shù)字量輸出模塊時，利用編程器強(qiáng)置各個輸出點(diǎn)為ON，或編一段簡單程序給各個輸出點(diǎn)置位，檢查各個輸出點(diǎn)LED指示和輸出電壓。

(2)模擬量模塊測試。測試模擬量輸入模塊時，用一個電壓源或電流源作為信號，用電位器分壓或分流，提供模擬量輸入信號，用電壓表或電流表測出輸入端信號，然后與PLC內(nèi)數(shù)字信號進(jìn)行換算比較、檢查精度。測試模擬量輸出模塊時，用編程器給出0點(diǎn)、中點(diǎn)、滿數(shù)字，實(shí)際測量輸出電流和電壓。

6)?PLC系統(tǒng)與操作臺、模擬屏、MCC盤的聯(lián)調(diào)

(1)逐個操作操作臺上的按鈕、開關(guān)，檢查輸入信號。

(2)逐個給MCC盤、繼電器盤上的繼電器、接觸器通電，檢查連到PLC的輸入信號。

(3)通過PLC的輸出信號來驅(qū)動模擬屏的信號燈，進(jìn)行逐點(diǎn)檢查。

此時應(yīng)盡量按設(shè)備分組進(jìn)行調(diào)試，注意必須切斷主電路。

7)?PLC與現(xiàn)場輸入設(shè)備和傳動設(shè)備的聯(lián)調(diào)

某些現(xiàn)場信號，如行程開關(guān)、接近開關(guān)的信號，需人工在現(xiàn)場給出模擬信號，在PLC側(cè)檢查。給PLC提供信號的專用儀表，如料位計(jì)、數(shù)碼開關(guān)、模擬量儀表等，也要從信號端給出模擬信號，在PLC側(cè)檢查。

用模擬量輸出信號驅(qū)動電氣傳動裝置的，要專門進(jìn)行聯(lián)調(diào)，以檢查PLC模塊的負(fù)載能力和控制精度。

8)用調(diào)試程序進(jìn)行系統(tǒng)靜調(diào)

系統(tǒng)靜調(diào)是在MCC系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備未投入或未完全投入的情況下，模擬整個生產(chǎn)過程的控制，主要是為了調(diào)試、完善應(yīng)用軟件。

為了模擬生產(chǎn)過程，需要對應(yīng)用軟件作必要的臨時改動，以變成可連續(xù)進(jìn)行的調(diào)試程序。調(diào)試程序應(yīng)盡量保持應(yīng)用程序原貌，否則就失去了調(diào)試意義，但是必須變動一部分，主要是：

(1)用時間來模擬現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)際動作行程，如開命令發(fā)出后，延時得到開到位信號。

(2)對隨時間變化量，如秤斗的裝料放料過程可用定時器發(fā)出空或滿信號的方法來模擬。

(3)由于程序中有大量的信號聯(lián)鎖，如開甲門時要求乙門關(guān)到位、丙門開到位等，要求調(diào)試程序中的模擬信號具有自保持性質(zhì)，即定時驅(qū)動一個自保持線圈或定時后使一個寄存器置位等，一直等到相反驅(qū)動命令來時才復(fù)位。

(4)許多操作臺輸入命令的開關(guān)信號還帶有一系列硬件聯(lián)鎖，這時要適當(dāng)短接一些聯(lián)鎖，以保證輸入命令有效。

(5)用內(nèi)部時鐘或定時器進(jìn)行料流模擬。

用調(diào)試程序使生產(chǎn)過程在模擬屏上得到模擬，主要是利用定時功能取代實(shí)際變化信號，應(yīng)用程序主體沒有變動。因此，通過這種模擬調(diào)試，應(yīng)用程序基本得到了驗(yàn)證，命令輸入和模擬顯示系統(tǒng)都得到了調(diào)試。

9)系統(tǒng)空操作調(diào)試

MCC盤上主電路不送電，而操作回路給電，在操作臺上(包括就地操作臺)進(jìn)行就地手動、自動等操作，檢查繼電器、接觸器的動作情況，這種調(diào)試稱為空操作試驗(yàn)，此時應(yīng)用程序全部投入。由于這時機(jī)電設(shè)備沒有運(yùn)轉(zhuǎn)，一部分硬件聯(lián)鎖條件不能滿足，因此需要臨時短接處理。

10)空載單機(jī)調(diào)試

逐臺給單機(jī)主回路送電，進(jìn)行就地手動試車，主要是配合機(jī)械調(diào)試，同時調(diào)整轉(zhuǎn)向、行程開關(guān)、接近開關(guān)、編碼設(shè)備、定位等。要仔細(xì)調(diào)整應(yīng)用程序，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)控制指標(biāo)，如定位精度、動作時間、速度響應(yīng)等。

11)空載聯(lián)動試車

盡可能把全系統(tǒng)所有設(shè)備都納入空載聯(lián)調(diào)，這時應(yīng)使用實(shí)際的應(yīng)用程序，但某些在空載時無法得到的信號仍然需要模擬，如料斗裝放料信號、料流信號等，可用時間程序產(chǎn)生。

空載聯(lián)調(diào)時，局部或系統(tǒng)的手動/自動/就地切換功能、控制功能、各種工作制的執(zhí)行、電氣傳動設(shè)備的綜合控制特性、系統(tǒng)的抗干擾性、對電源電壓的波動和瞬時斷電的適應(yīng)性等主要性能都應(yīng)得到檢查?？蛰d聯(lián)調(diào)時應(yīng)保證有足夠的時間，很多接口中的問題往往這時才能暴露。

12)實(shí)際熱負(fù)載試車

熱負(fù)載試車盡量采取間斷方式，即試車—處理—再試車。這是PLC系統(tǒng)軟/硬件的考驗(yàn)完善階段。要隨時拷貝程序，隨時修改圖樣，一直到正式投產(chǎn)。

3．程序存儲及歸檔

系統(tǒng)調(diào)試完成以后，為防止因干擾、鋰電池變化等原因使RAM中的用戶程序遭到破壞和丟失，可用磁帶或磁盤將程序保存起來，或通過EPROM寫入器將程序固化到EPROM或EEPROM中，也可以用打印機(jī)將梯形圖程序或指令語句表等用戶程序打印出來。把它們作為原始的基礎(chǔ)資料，連同其他技術(shù)文件一起存檔。12.2節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)的方法

輸入/輸出端口是PLC的重要資源，節(jié)省及擴(kuò)展輸入/輸出端口是提高PLC控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)的重要手段。12.2.1節(jié)省輸入點(diǎn)數(shù)的方法

1．分時分組輸入

分時分組輸入指控制系統(tǒng)不同時使用的兩項(xiàng)或多項(xiàng)功能中，一個輸入點(diǎn)可以重復(fù)使用。比如，自動程序和手動程序不會同時執(zhí)行，自動和手動這兩種工作方式分別使用的輸入量就可以分成兩組輸入。如圖12-2所示，通過L+端的切換，S1、S2在手動時被接入電路，而S3、S4在自動時被接入電路。I1.0用來輸入自動/手動命令信號，供自動程序和手動程序切換之用。

圖12-2中的二極管用來切斷寄生電路。假設(shè)圖中沒有二極管，系統(tǒng)處于自動狀態(tài)，S1、S2、S3閉合，S4斷開，這時電流從L+端子流出，經(jīng)S3、S1、S2形成寄生回路流入I1.0端子，使輸入位I0.1錯誤地變?yōu)镺N。各開關(guān)串聯(lián)了二極管后，切斷了寄生回路，避免了錯誤的產(chǎn)生。

2.利用輸出端擴(kuò)展輸入端

在圖12-2的基礎(chǔ)上，如果每個輸入端上接有多組輸入信號，接在L+端的開關(guān)就必須是一個多擲開關(guān)。這樣的多擲開關(guān)如果手動操作將很不方便，特別在要求快速輸入多組信號的時候，手動操作是不可能的，這時可以使用輸出端代替這個開關(guān)，如圖12-3所示。這是一個三組輸入的例子，當(dāng)輸出端Q0.0接通時，S1、S2、S3被接入電路；當(dāng)輸出端Q0.1接通時，PLC讀入S4、S5、S6的狀態(tài)。而輸出端的狀態(tài)可用軟件控制實(shí)現(xiàn)，這種輸入方式在PLC接入撥盤開關(guān)時很常見。圖12-2分時分組輸入圖12-3輸出端擴(kuò)展輸入端

3．輸入/輸出點(diǎn)的合并

如果外部某些輸入信號總是以某種“與或非”組合的整體形式出現(xiàn)在梯形圖中，則可將它們對應(yīng)的觸點(diǎn)在可編程序控制器外部串、并聯(lián)后作為一個整體輸入可編程序控制器，只占用可編程序控制器的一個輸入點(diǎn)。

例如，某負(fù)載可在多處啟動和停止，可以將多個啟動信號并聯(lián)，將多個停止信號串聯(lián)，分別送給可編程序控制器的兩個輸入點(diǎn)，如圖12-4所示。這種方法與每一個啟動信號和停止信號占用一個輸入點(diǎn)的方法相比，不僅節(jié)約了輸入點(diǎn)，還簡化了梯形圖電路。

4．將信號設(shè)置在可編程序控制器之外

系統(tǒng)的某些輸入信號，如手動操作按鈕、保護(hù)動作后需手動復(fù)位的熱繼電器FR的動斷觸點(diǎn)等提供的信號，可以設(shè)置在可編程序控制器外部的硬件電路中，如圖12-5所示。某些手動按鈕需要串接一些安全聯(lián)鎖觸點(diǎn)，如果外部硬件電路過于復(fù)雜，則應(yīng)考慮仍將有關(guān)信號送入可編程序控制器，用梯形圖實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。圖12-4輸入觸點(diǎn)的合并圖圖12-5將信號設(shè)在PLC之外

5．利用機(jī)內(nèi)器件及編程擴(kuò)展輸入點(diǎn)

按鈕或限位開關(guān)配合計(jì)數(shù)器可以區(qū)別輸入信號的不同意義。如在圖12-6中，小車僅在左限及右限間運(yùn)動，將兩個限位開關(guān)接在一個輸入點(diǎn)上，用計(jì)數(shù)器記錄限位開關(guān)被碰撞的次數(shù)，如配置得當(dāng)，可用判斷計(jì)數(shù)值的奇偶來判斷小車是在左限還是在右限。另外，計(jì)數(shù)值也可以區(qū)分輸入的目的，用單按鈕控制一臺電動機(jī)的啟停，或控制多臺電機(jī)啟停的例子也較常見。圖12-6計(jì)數(shù)器電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向控制12.2.2節(jié)省輸出點(diǎn)數(shù)的方法

1．輸出端器件的合并與分組

在可編程控制器輸出端口功率允許的條件下，通/斷狀態(tài)完全相同的多個負(fù)載并聯(lián)后，可以共用一個輸出點(diǎn)。通過外部的或可編程控制器控制的轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，一個輸出點(diǎn)也可以控制兩個或多個不同時工作的負(fù)載。例如，在需要用指示燈顯示可編程控制器驅(qū)動的負(fù)載(如接觸器的線圈)狀態(tài)時，可以將指示燈與負(fù)載并聯(lián)，并聯(lián)時負(fù)載與指示燈的額定電壓應(yīng)相同，總電流不應(yīng)超過輸出端負(fù)載允許值。可以選用電流小、工作可靠的LED(發(fā)光二極管)。用一個輸出點(diǎn)控制指示燈常亮或閃爍，可以表示兩種不同的信息。

系統(tǒng)中某些相對獨(dú)立或比較簡單的部分，可以不進(jìn)入可編程控制器而直接用繼電器電路來控制，這樣同時減少了可編程控制器的輸入與輸出觸點(diǎn)。也可以用接觸器的輔助觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)可編程控制器外部的硬件聯(lián)鎖。

2．用輸出點(diǎn)擴(kuò)展輸出點(diǎn)

與前述利用輸出點(diǎn)擴(kuò)展輸入點(diǎn)類似，也可以用輸出點(diǎn)分時控制一組輸出點(diǎn)的輸出內(nèi)容。比如在輸出端口上接有多位LED七段顯示器時，如果采用直接連接，所需的輸出點(diǎn)是很多的。這時可使用圖12-7所示的電路，利用輸出點(diǎn)的分時接通分時點(diǎn)亮多位LED七段顯示器。圖12-7輸出口擴(kuò)展的分時輸出

在圖12-7所示的電路中，CD4513是具有鎖存、譯碼功能的專用共陰極七段顯示器驅(qū)動電路，兩只CD4513的數(shù)據(jù)輸入端A-D共用可編程控制器的4個輸出端，其中A為最低位，D為最高位。LE是鎖存使能輸入端，在LE信號的上升沿將數(shù)據(jù)輸入端輸入的BCD數(shù)鎖存在片內(nèi)的寄存器中，并將該數(shù)譯碼后顯示出來，LE為高電平時，顯示器的數(shù)量不受數(shù)據(jù)輸入信號的影響。顯然，N個顯示器所占用的輸出點(diǎn)數(shù)P=4+N。以上電路最好在輸出器件為晶體管的PLC中使用，以采用較高的切換速度來減少LED的閃爍。

3.輸入/輸出端口的保護(hù)

PLC自帶的輸入端電源一般為直流24

V，技術(shù)手冊提供的輸入端可承受的浪涌電壓一般為35

V/0.5s，這是直流輸入的情況。交流輸入時輸入額定電壓一般為數(shù)十伏，因而當(dāng)輸入端接有電感類器件，有可能感應(yīng)生成大于輸入端可承受的電壓，或輸入端有可能竄入高于輸入端能承受的電壓時，應(yīng)當(dāng)考慮輸入端保護(hù)。在直流輸入時，可在需保護(hù)的輸入端上反并接穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓值應(yīng)低于輸入端的電壓額定值。在交流輸入時，可在輸入端并入電阻與電容串聯(lián)的電路。

輸出端的保護(hù)與PLC的輸出器件類型及負(fù)載電源的類型有關(guān)。保護(hù)主要針對輸出為電感性負(fù)載時負(fù)載關(guān)斷產(chǎn)生的可能損害可編程控制器輸出端的高電壓。保護(hù)電路的主要作用是抑制高電壓的產(chǎn)生。當(dāng)負(fù)載為交流感性負(fù)載時，可在負(fù)載兩端并聯(lián)壓敏電阻，或者并聯(lián)阻容吸收電路，如圖12-8所示，阻容吸收電路可選0.5

W、100～120

Ω的電阻和0.1

μF的電容。當(dāng)負(fù)載為直流感性負(fù)載時，可在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管或齊納二極管加以抑制，如圖12-9所示，續(xù)流二極管可選額定電流為1

A左右的二極管。

圖12-8交流負(fù)載并聯(lián)RC電路圖12-9直流負(fù)載并聯(lián)續(xù)流二極管12.3PLC系統(tǒng)的抗干擾措施

PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，其顯著的特點(diǎn)之一就是高可靠性。為了提高PLC的可靠性，PLC本身在軟硬件上均采取了一系列抗干擾措施，在一般工廠內(nèi)使用能夠可靠地工作，平均無故障時間可達(dá)幾萬小時。但這并不意味著對PLC的環(huán)境條件及安裝使用可以隨意處理。在過于惡劣的環(huán)境條件下，如強(qiáng)電磁干擾、超高溫、過欠電壓等情況，或安裝使用不當(dāng)，都可能導(dǎo)致PLC內(nèi)部存儲信息的破壞，引起系統(tǒng)的紊亂，嚴(yán)重時還會使系統(tǒng)內(nèi)部的元器件損壞。

電源及輸入、輸出接線是外部干擾入侵PLC的重要途徑，為了提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)采取相應(yīng)的抗干擾措施。12.3.1抑制電源系統(tǒng)引入的干擾

電源是PLC引入干擾的重要途徑之一，PLC應(yīng)盡可能取用電壓波動較小、波形畸變較小的電源，這對提高PLC的可靠性有很大幫助。PLC的供電線路應(yīng)與其他大功率用電設(shè)備或強(qiáng)干擾設(shè)備(如高頻爐、弧焊機(jī)等)分開。在干擾較強(qiáng)或可靠性要求很高的場合，對PLC交流電源系統(tǒng)可采用的抗干擾措施有以下幾種：

(1)在PLC電源的輸入端加接隔離變壓器，由隔離變壓器的輸出端直接向PLC供電，這樣可抑制來自電網(wǎng)的干擾。隔離變壓器的電壓比可取1∶1，在一次和二次繞組之間采用雙屏蔽技術(shù)。一次屏蔽層用漆包線或銅線等非導(dǎo)磁材料繞一層，注意電氣上不能短路，并接到中性線；二次則采用雙絞線，雙絞線能減少電源線間干擾。

(2)在PLC電源的輸入端加接低通濾波器可濾去交流電源輸入的高頻干擾和高次諧波。在干擾嚴(yán)重的場合，可同時使用隔離變壓器和低通濾波器的方法，通常低通濾波器輸入先與電源相接，低通濾波器輸出再接隔離變壓器。也可同時使用帶屏蔽層的電壓扼流圈和低通濾波器的方法，如圖12-10所示。圖中RV是壓敏電阻[可選471

kJ，擊穿電壓為220×1.4×(1.5～2)V]，其擊穿電壓略高于電源正常工作時的最高電壓，正常時相當(dāng)于開路。有尖峰干擾脈沖通過時，RV被擊穿，干擾電壓被RV箝位，尖峰干擾脈沖消失后RV可恢復(fù)正常。如電壓確實(shí)高于壓敏電阻的擊穿電壓，壓敏電阻導(dǎo)通，相當(dāng)于電源短路，把熔絲熔斷。電容C1、C2和扼流圈L組成低通濾波器，以濾除共模干擾。C3、C4用來濾去差模干擾信號。C1、C2電容量可選1μF，L的電感量可選1

μH，C3、C4的電容量可選0.001

μF。圖12-10一種電源濾波電路

PLC的電源和PLC輸入/輸出模塊用的電源應(yīng)與被控系統(tǒng)的動力部分、控制部分分開配線，電源供電線的截面應(yīng)有足夠的裕量，并采用雙絞線。條件許可時，PLC可采用單獨(dú)的供電回路，以避免大設(shè)備啟停對PLC的干擾。12.3.2抑制I/O電路引入的干擾

為了抑制輸入、輸出電路引入的干擾,一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1)

開關(guān)量信號不容易受外界干擾，可以用普通單根導(dǎo)線傳輸。

(2)

數(shù)字脈沖信號頻率較高，傳輸過程中易受外界干擾，應(yīng)選用屏蔽電纜傳輸。

(3)

模擬量信號是連續(xù)變化的信號，外界的各種干擾都會疊加在模擬信號上而造成干擾，因而要選用屏蔽線或帶防護(hù)的雙絞線。如果模擬量I/O信號離PLC較遠(yuǎn)，應(yīng)采用4～20

mA或0～10

mA的電流傳輸方式，而不用易受干擾的電壓信號傳輸。對于功率較大的開關(guān)量輸入、輸出線最好與模擬量輸入、輸出線分開敷設(shè)。

(4)

PLC的輸入、輸出線要與動力線分開，距離在20

cm以上。如果不能保證上述最小距離，可以將這部分動力線穿管，并將管接地。絕不允許將PLC的輸入線、輸出線與動力線或高壓線捆扎在一起。

(5)

應(yīng)盡量減小動力線與信號線平行敷設(shè)的長度，否則應(yīng)增大兩者的距離以減少噪聲干擾。一般兩線間距離為20

cm；當(dāng)兩線平行敷設(shè)的長度在100～200

m時，兩線間的距離應(yīng)在40cm以上；平行敷設(shè)長度在200～300

m時，兩線間的距離應(yīng)在60

cm以上。

(6)

PLC的輸入、輸出線最好單獨(dú)敷設(shè)在封閉的電纜槽架內(nèi)，線槽外殼要良好接地，不同類型的信號，如不同電壓等級、不同電流類型的輸入、輸出線，不能安排在同一根多芯屏蔽電纜內(nèi)，而且在槽架內(nèi)應(yīng)隔開一定距離安放，屏蔽層應(yīng)接地。12.3.3PLC的接地

(1)?PLC的接地最好采用專用的接地極。如不可能，也可與其他盤板共用接地系統(tǒng)，但須用自己的接地線直接與公共接地極相連。絕對不允許與大功率晶閘管裝置和大型電動機(jī)之類的設(shè)備共用接地系統(tǒng)。

(2)?PLC的接地極離PLC越近越好，即接地線越短越好。如果PLC由多單元組成，則各單元之間應(yīng)采用同一點(diǎn)接地，以保證各單元間等電位。當(dāng)然，一臺PLC的I/O單元如果有的分散在較遠(yuǎn)的現(xiàn)場(超過100

m)，則是可以分開接地的。

(3)?PLC的輸入、輸出信號線采用屏蔽電纜時，其屏蔽層應(yīng)用一點(diǎn)接地，并用靠近PLC這一端的電纜接地，電纜的另一端不接地。如果信號隨噪聲波動，可以連接一個0.1～0.47μF/25

V的電容器到接地端。

(4)接地線截面積應(yīng)大于2

mm2，接地線一般最長不超過20m。PLC接地系統(tǒng)的接地電阻一般應(yīng)小于40

Ω。12.4配方12.4.1配方的基本概念配方是一組參數(shù)值，它用來提供生產(chǎn)產(chǎn)品和控制生產(chǎn)過程所需的一組信息。例如，餅干的配方包括植物油、白糖、雞蛋、面粉和烹調(diào)時間等參數(shù)的數(shù)據(jù)類型和參數(shù)值等。配方集是若干個配方的集合，這些配方有相同的參數(shù)集合，但是參數(shù)的數(shù)值各不相同。例如，餅干的配方集包含夾心餅干和蘇達(dá)餅干的配方等。生成配方集后，在更換產(chǎn)品時，只需輸入配方的符號名或編號，就可以使用配方中預(yù)設(shè)的參數(shù)集合，避免了在生產(chǎn)過程中經(jīng)常重復(fù)輸入大量的參數(shù)。過去只有在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的組態(tài)軟件等上位機(jī)軟件才有配方功能，小型PLC因?yàn)榇鎯ζ魅萘啃。豢赡茉O(shè)置配方功能。西門子的新一代S7-200小型PLC新增了配方功能，配方集的數(shù)據(jù)和實(shí)時采集的數(shù)據(jù)保存在64KB或256KB的EEPROM存儲卡中，存儲卡插在CPU模塊的插槽中。存儲卡寫操作次數(shù)的典型值為100萬次。

S7-200的V4.0版編程軟件支持配方功能，其配方向?qū)в糜谠诖鎯ㄖ袆?chuàng)建、修改配方和配方集。

用戶程序可以調(diào)用配方向?qū)傻淖x、寫配方的子程序，將指定的配方讀入CPU模塊中預(yù)設(shè)的存儲區(qū)，或?qū)⑿薷暮蟮哪骋慌浞街祵懭氪鎯ㄖ?。操作人員可以用TD200或別的人機(jī)界面來選擇需要的配方。12.4.2用配方向?qū)膳浞郊?/p>

在V4.0版中執(zhí)行菜單命令“工具”→“配方向?qū)А?，或雙擊指令樹“向?qū)А蔽募A中的“配方”圖標(biāo)，打開配方向?qū)В梢远x和生成配方。

1.定義配方

在圖12-11所示的配方定義表中，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“域名”列中的一個單元，然后編輯該域名，每個域名都稱為名為RCPx_SYM(x是配方集的編號)的符號表中的符號名。用下拉式列表選擇變量的數(shù)據(jù)類型，輸入變量的默認(rèn)值和注釋。所有的新配方都將用這些默認(rèn)值作為初值。圖12-11定義配方

PLC最多可以定義4個配方，即最多可以有4個配方集，每個配方集內(nèi)配方的個數(shù)只受存儲卡容量的限制。操作完成后，單擊“下一步”按鈕，進(jìn)入下一頁。

2.創(chuàng)建和編輯配方

在“創(chuàng)建和編輯配方”對話框中，單擊“增加配方”按鈕，在圖12-12所示的配方表中，會增加一個白色背景的可編輯的新配方列。該列中同時出現(xiàn)定義配方時設(shè)置的默認(rèn)值，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況來修改默認(rèn)值，以創(chuàng)建新的配方?？梢孕薷牧袠?biāo)題中的配方的名稱，例如“蘇達(dá)餅干”。選中某一列的配方后，可以用“刪除”按鈕刪除它，或用“默認(rèn)值”按鈕將它的參數(shù)設(shè)置為默認(rèn)值。用鼠標(biāo)右鍵單擊某一配方列，執(zhí)行彈出菜單中的命令，可以剪切、復(fù)制和粘貼點(diǎn)擊的配方。粘貼后，新的列被插入到當(dāng)前光標(biāo)位置的左側(cè)。圖12-12創(chuàng)建和編輯配方

3.分配V存儲區(qū)

用戶可以輸入用于配方的V存儲區(qū)的起始地址，也可以使用配方向?qū)扑]的地址，單擊“建議地址”按鈕，推薦的地址將會隨配方的字節(jié)長度的增加而遞增。

4.項(xiàng)目組件

配方向?qū)樾碌呐浞缴身?xiàng)目組件，包括符號表、數(shù)據(jù)塊、讀/寫配方的子程序和存儲卡數(shù)據(jù)，用戶程序可以使用這些組件。必須將帶有配方向?qū)渲玫捻?xiàng)目下載到PLC才能使用它們。下載時必須在下載對話框中選中“配方”選項(xiàng)，將配方數(shù)據(jù)載入存儲卡。

在指令樹的“\符號表\向?qū)А蔽募A內(nèi)，配方向?qū)ё詣由煞柋鞷CPx_SYM，用戶程序可以用配方的符號名讀取配方數(shù)據(jù)。圖的左邊是指令樹中與配方有關(guān)的部分，雙擊指令樹中的“起始地址”、“配方定義”、“配方”等圖標(biāo)，可以快速進(jìn)入配方向?qū)е邢鄳?yīng)的畫面。

5.編輯已有的配方集

進(jìn)入配方向?qū)Ш?，在第一頁的下拉式列表框中可以選中一個已有的配方集來編輯它，可以用“刪除配置”按鈕來刪除選中的配方集。12.4.3在用戶程序中讀出和修改配方

在用戶程序中可以調(diào)用配方向?qū)?chuàng)建的子程序，RCPx_READ(x=0～3)將配方從存儲卡傳送到預(yù)設(shè)的V存儲區(qū)，RCPx_WRITE用預(yù)設(shè)的V存儲區(qū)中的配方數(shù)據(jù)替代存儲卡中的

配方。配方向?qū)?chuàng)建的子程序在指令樹的“\指令\調(diào)用子程序”文件夾中。

指令框的Rcp輸入端是配方的編號，數(shù)據(jù)類型為WORD，可以使用配方的符號名，例如“甜餅干”。字節(jié)Error是輸出端返回的執(zhí)行結(jié)果，無錯誤時為0，訪問存儲卡失敗時為132。將圖12-13中的程序?qū)懭胫鞒绦騉B1，將程序塊、數(shù)據(jù)塊和配方下載到CPU，切換到RUN模式。為了監(jiān)視對配方的讀/寫操作，必須生成狀態(tài)表。因?yàn)樵谂浞较驅(qū)е兄付?號配方集對應(yīng)的V存儲區(qū)地址為VB0～VB5，在狀態(tài)表的第一行輸入地址VB0后，自動變?yōu)榉柕刂贰懊娣邸?。將光?biāo)放在“面粉”所在的方格中，按回車鍵，將會在下一行自動生成下一個地址VB1對應(yīng)的變量“白糖”。圖12-13讀/寫0號配方集的指令令I(lǐng)1.0為1，CPU讀取甜餅干的配方，在狀態(tài)表的“當(dāng)前值”列可以看到讀出的配方數(shù)據(jù)，用狀態(tài)表修改配方中的變量值(例如將面粉的值由32改為40)，然后令I(lǐng)1.1為1，將VB0～VB5中的數(shù)據(jù)寫入存儲卡中。將狀態(tài)表中面粉的當(dāng)前值清零后，再用I1.0讀取甜餅干的配方值，用狀態(tài)表可以看到修改后的配方值。12.5PLC的測試及維護(hù)12.5.1可編程控制器的測試

可編程控制器的可靠性很高，本身有很完善的自診斷功能，若出現(xiàn)故障，借助自診斷程序可以方便地找到出現(xiàn)故障的部件，更換后即可恢復(fù)正常工作。

大量的工程實(shí)踐表明，可編程控制器外部的輸入、輸出元件，如限位開關(guān)、電磁閥、接觸器等的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可編程控制器本身的故障率，而這些元件出現(xiàn)故障后，可編程控制器一般不能覺察出來，不會自動停機(jī)，這樣就可能使故障擴(kuò)大，直至強(qiáng)電保護(hù)裝置動作后停機(jī)，有時甚至?xí)斐稍O(shè)備和人身事故。停機(jī)后，查找故障也要花費(fèi)很多時間。為了及時發(fā)現(xiàn)故障，在沒有釀成事故之前自動停機(jī)和報警，也為了方便查找故障，提高維修效率，可用梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)外圍電路故障的自診斷和自處理。

現(xiàn)代的可編程控制器擁有大量的軟元件資源，如S7-200系列CPU有幾百點(diǎn)存儲器位、定時器和計(jì)數(shù)器，有相當(dāng)大的裕量?？梢园堰@些資源利用起來，用于故障的檢測。以下介紹兩種常用的外圍電路故障檢測方法。

1．超時檢測

機(jī)械設(shè)備在各工步的動作所需的時間一般是不變的，即使變化也不會太大，因此可以以這些時間為參考，在可編程控制器發(fā)出輸出信號，相應(yīng)的外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始動作時啟動一個定時器定時，定時器的設(shè)定值比正常情況下該動作的持續(xù)時間長20%左右。例如，設(shè)某執(zhí)行機(jī)構(gòu)在正常情況下運(yùn)行10s后，它驅(qū)動的部件使限位開關(guān)動作，發(fā)出動作信號。在該執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始動作時啟動設(shè)定值為12s的定時器定時，若12s后還沒有接收到動作結(jié)束信號，則由定時器的常開觸點(diǎn)發(fā)出故障信號，該信號停止正常的程序，啟動報警和故障顯示程序，使操作人員和維修人員能迅速判別故障的種類，及時采取排除故障的措施。

2．邏輯錯誤檢測

在系統(tǒng)正常運(yùn)行時，可編程控制器的輸入、輸出信號和內(nèi)部的信號(如存儲器位的狀態(tài))相互之間存在著確定的關(guān)系，如出現(xiàn)異常的邏輯信號，則說明出現(xiàn)了故障。因此，可以編制一些常見故障的異常邏輯關(guān)系，并編入程序，一旦異常邏輯關(guān)系為ON狀態(tài)，就應(yīng)按故障處理。例如，某機(jī)械運(yùn)動過程中先后有兩個限位開關(guān)動作，這兩個信號不會同時為ON。若它們同時為ON，則說明至少有一個限位