鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

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PLC通訊端口損壞一例

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我們有一項工程，PLC端口燒壞。PLC通訊線是通過滑環(huán)引出的?？紤]到前幾天剛下過雨，懷疑是滑環(huán)進(jìn)水引起的PLC通訊線短路，而燒壞PLC端口的。用搖表測量通訊線（線路兩端均懸空），發(fā)現(xiàn)通訊線間有電阻，正常時應(yīng)為無窮大，而測量時，電阻在5M～10M之間。從而認(rèn)定PLC端口燒壞是滑環(huán)進(jìn)水造成的，更換滑環(huán)后正常。

盡量避免多次調(diào)用同一子程序

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在程序中，多次調(diào)用同一個子程序，在語法方面沒有什么錯誤，但我們要盡量避免這一做法，尤其是在帶有形式參數(shù)時。下面通過一例來說明。如下圖1所示，網(wǎng)絡(luò)13和14都調(diào)用protection子程序，這時，網(wǎng)絡(luò)14調(diào)用時protection子程序的運行狀態(tài)如圖2所示。我們注意到，網(wǎng)絡(luò)14調(diào)用時的形參＃protection的數(shù)值（1169，網(wǎng)絡(luò)13調(diào)用該子程序時的參數(shù)值）并不是網(wǎng)絡(luò)14調(diào)用protection子程序所要的數(shù)值（應(yīng)是481）。這樣，就會造成我們所不希望的結(jié)果。

電纜的各導(dǎo)線間都存在電容，合格的電纜能把此容值限制在一定范圍之內(nèi)。就是合格的電纜，當(dāng)電纜長度超過一定長度時，plc控制柜接線，各線間的電容容值也會超過所要求的值，當(dāng)把此電纜用于PLC輸入時，線間電容就有可能引起PLC的誤動作，會出現(xiàn)許多無法理解的現(xiàn)象。主要為：

明明接線正確，但PLC卻沒有輸入；

PLC應(yīng)該有的輸入沒有，而不應(yīng)該有的卻有，即PLC輸入互相干擾。

近，在調(diào)試一PLC系統(tǒng)時，就出現(xiàn)了一種現(xiàn)象。MIC傳感器不動作，或動作后，另一傳感器（FLY）的動作影響MIC傳感器，即：MIC動作時，F(xiàn)LY傳感器一動作，MIC就變成不動作了。也就是：傳感器的動作彼此影響，懷疑是電纜質(zhì)量不好，線間電容不合要求造成的。直接把MIC傳感器接到PLC，不使用電纜后，一切動作正常。

消除線間電容影響的辦法：

（1）使用電纜芯絞合在一起的電纜；

（2）盡量縮短使用電纜的長度；

（3）把互相干擾的輸入分開使用電纜；

（4）使用屏蔽電纜。

PLC合理編程消除誤操作

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（1）消除手指顫動：使用微分指令DIFU（13）來檢索按鈕送入電信號的上升沿，在一個執(zhí)行周期里PLC只執(zhí)行一次，從而避免此類誤操作；

（2）無意識操作：

①優(yōu)化顯示功能，使用不同的指示燈來顯示各種不同的工作狀態(tài)：平光－運行狀態(tài)，高頻閃光（1秒1次）－試驗狀態(tài)，低頻閃光（3秒閃1次）－步進(jìn)狀態(tài)

②輸入信號聯(lián)鎖

變頻器過電壓處理一例

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減小給定使電機(jī)減速運行時，電機(jī)進(jìn)入再發(fā)生電制動狀態(tài)，電機(jī)回饋給變頻器的能量亦較高，這些能量貯存在濾波電容器中，使電容上的電壓升高，并很快達(dá)到直流過電壓保護(hù)的整定值而使變頻器跳閘。

采取在變頻器外部增設(shè)制動電阻的措施，用該電阻將電機(jī)回饋到直流側(cè)的再生電能消耗掉。

變頻器過電流處理一例

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我們用安川變頻器帶120個小電機(jī)，當(dāng)其中一個小電機(jī)發(fā)生過流故障時，變頻器就會過流故障報警，導(dǎo)致變頻器掉閘，從而導(dǎo)致其它正常的小電機(jī)也停止工作，這是我們所不期望的。

處理方法：

在變頻器輸出側(cè)加裝1：1的隔離變壓器，當(dāng)其中一臺或幾小電機(jī)發(fā)生過流故障，故障電流直流沖擊變壓器，而不是沖擊變頻器，從而預(yù)防了變頻器的掉閘。經(jīng)實驗后，工作良好，再沒發(fā)生以前的正常電機(jī)也停機(jī)的故障。

對于自動化控制系統(tǒng)來說，主要處理對象無外乎數(shù)字量和模擬量，很多剛接觸自動化的新人對于模擬量可能還不是很熟悉，這里以西門子plc300為例詳細(xì)講一下，其實模擬量處理如很簡單。

1、 模擬量輸入/輸出量程轉(zhuǎn)換的概念

實際工程中，我們要面對很多工程量，如壓力、溫度、流量、物位等，他們要使用各種類型傳感器進(jìn)行測量，傳感器再將測量值通過輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流、溫度或電阻信號供 PLC 采集，PLC的模擬量輸入模板將該電壓、電流、溫度、或電阻信號等模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量—整xing數(shù) (INT) 。在 PLC 程序內(nèi)部要對相應(yīng)的信號進(jìn)行比較、運算時，常需將該信號轉(zhuǎn)換成實際物理值，這樣這個數(shù)值才具有實際意義。相反，我們要控制一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如比例閥，電動閥等）需要將控制值轉(zhuǎn)換成與實際工程量對應(yīng)的整xing數(shù)，再經(jīng)模擬量輸出模板轉(zhuǎn)換成電壓、電流信號去控制現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)。要完成輸入、輸出模擬量轉(zhuǎn)換，就需要在程序中調(diào)用功能塊完成量程轉(zhuǎn)換。

例如一個壓力調(diào)節(jié)回路中，壓力變送器輸出 4-20mA DC 信號到 SM331 模擬量輸入模板，SM331 模板將該信號轉(zhuǎn)換成 0-27648 的整xing數(shù)，然后在程序中要調(diào)用 FC105 將該值轉(zhuǎn)換成 0-10.0 （MPa ）的工程量（實數(shù)），經(jīng) PID 運算后得到的結(jié)果仍為實數(shù)，要用 FC106 轉(zhuǎn)換為對應(yīng)閥門開度 0-100% 的整xing數(shù) 0-27648 后，經(jīng) SM332 模擬量輸出模板輸出 4-20mA DC 信號到調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2、STEP 7調(diào)用FC105，plc控制柜廠家，F(xiàn)C106進(jìn)行模擬量轉(zhuǎn)換編程

2.1 FC105/FC106 在哪里

在編程界面下，在 Program elements 中的 Libraries 下的 Standard Library 下的 TI-S7

Converting Blocks 中就可以找到，plc控制柜安裝，見下圖：

模擬量

模擬量

注意： 請不要使用 S5-S7 Converting Blocks 下的 FC105， FC106 ，該路徑下的功能是用于 S5輸入輸出模板的，在 S7 輸入輸出模板上無法使用。

2.1.1 FC105 功能描述

SCALE （FC105 ）功能將一個整xing數(shù) INTEGER （IN）轉(zhuǎn)換成上限、下限之間的實際的工程值(Li_LIM and HI_LIM) ，結(jié)果寫到 OUT 。公式如下：

OUT = [ ((FLOAT (IN) – K1)/(K2 –K1)) * (HI_LIM –Li_LIM)] + Li_LIM

常數(shù) K1 和 K2 的值取決于輸入值（ IN）是雙極性 BIPOLAR 還是單極性 UNIPOLAR 。

雙極性 BIPOLAR ：即輸入的整xing數(shù)為 – 27648到 27648 ，此時

K1 = – 27648.0，

K2 =+27648.0

單極性 UNIPOLAR ：即輸入的整xing數(shù)為 0 到 27648 ，此時 K1 = 0.0 ， K2 = +27648.0如果輸入的整xing數(shù)大于 K2 ，輸出 (OUT) 限位到 HI_LIM，鄭州plc控制柜， 并返回錯誤代碼。 如果輸入的整xing數(shù)小于 K1，輸出限位到 Li_LIM ，并返回錯誤代碼。diangon.com版權(quán)所有！反向定標(biāo)的實現(xiàn)是通過定義 Li_LIM > HI_LIM 來實現(xiàn)的。反向定標(biāo)后的輸出值隨著輸入值的增大而減小。

2.1.2 FC106 功能描述

UNSCALE （FC106 ）功能將一個實數(shù) REAL (IN) 轉(zhuǎn)換成上限、下限之間的實際的工程值

(Li_LIM and HI_LIM) ，數(shù)據(jù)類型為整xing數(shù)。結(jié)果寫到 OUT 。公式如下：

OUT = [ ((IN –Li_LIM)/(HI_LIM –Li_LIM)) * (K2 –K1) ] + K1

常數(shù) K1 和 K2 的值取決于輸入值（ IN）是雙極性 BIPOLAR 還是單極性 UNIPOLAR 。

如果輸入值在下限 Li_LIM 和上限 HI_LIM 的范圍以外，輸出 (OUT) 限位到與其相近的上限或下限值（視其單極性 UNIPOLAR 或雙極性 BIPOLAR 而定），并返回錯誤代碼。

2.2下面給大家舉個例子：

如輸入 I0.0 為 1， SCALE 功能被執(zhí)行。下面的例子中，整xing數(shù) 22 將被轉(zhuǎn)換成 0.0 到 100.0 的實數(shù)并寫到 OUT。輸入是雙極性 BIPOLAR ，用 I2.0 來設(shè)置。

程序中調(diào)用的FC105

執(zhí)行前：

IN----------------------MW10=22

HI_LIM---------------MD20=100.0

Li_LIM--------------MD30=0.0

OUT-------------------MD40=0.0

BIPOLAR------------I2.0=TRUE

執(zhí)行后：

OUT------------------MD40=50.03978588

一、小型CP系列1、I/O接線

1、接線

（1）、PLC輸入接線包括按鈕輸入接線、NPN型接近或光電開關(guān)接線、PNP型接近或光電開關(guān)接線。

（2）、PLC輸出接線包括繼電器輸出型接線、晶體管NPN型輸出接線、晶體管PNP型輸出接線。同時按負(fù)載的不同類型進(jìn)行接線，如：燈、繼電器、伺服等。主要掌握PLC的幾種不同輸出類型的差別，接線上的注意點。（接線的基本技巧是電流導(dǎo)通法和電壓的適應(yīng)負(fù)載）

（3）、實際動手把按鈕和繼電器接入PLC。實現(xiàn)單按鈕啟停。

2、簡單編程

（1）、熟悉軟件的基本操作包括：OMRON軟件刻錄、安裝，打開編程軟件，新建工程，保存工程，打開工程，與PLC在線，模擬，監(jiān)視I/O地址，新建任務(wù)，新建段，新建I/O表，設(shè)置PLC參數(shù)等。

（2）、了解小型PLC的I/O分配和擴(kuò)展包括：CP1E/CP1L/CP1H三個系列本體的I/O分配和三個系列擴(kuò)展模塊的I/O分配。弄懂外部輸入輸出，PLC內(nèi)存分配（各部分內(nèi)存區(qū)的作用和不同點）。

（3）、熟悉基本指令包括：TIM/SET/RSET/KEEP/CNT/MOV/MOVL/XFER等指令。

（4）、學(xué)會PLC的簡單操作   包括：懂得撥碼開關(guān)的作用和設(shè)置，USB上傳嚇載程序，串口上嚇載程序等。

（5）、PLC硬件的熟悉、選型。包括：熟悉小型PLC的各個系列、各個型號的特點和區(qū)別。他們包含的功能、擴(kuò)展等。

3、掌握小型PLC的一些基本功能

（1）、脈沖控制功能（熟練掌握）包括：弄懂脈沖控制原理，CW/CCW與脈沖加方向控制的區(qū)別，連續(xù)模式與單獨模式的區(qū)別，原點搜索的作用，相對與覺對的差別。學(xué)會點動、停止、相對位置正反轉(zhuǎn)、原點搜索（熟悉掌握原點搜索的幾種不同方式的區(qū)別和設(shè)置）、覺對位置正反轉(zhuǎn)、自動往復(fù)走等功能。通過以上功能掌握SPED/INI/PLUS/PLS2/ACC等指令的使用。

（2）、串口通信功能（熟練掌握）包括：串口通信原理、接線、端口定義。PLC與觸摸屏連接、PLC與PLC連接、PLC與電腦連接、PLC與溫控器/變頻器等連接、PLC與第三方設(shè)備連接。根據(jù)以上的幾種連接，掌握NT-LINK/PC-LINK/HOST-LINK/TOOLBUS/串口網(wǎng)關(guān)/RS-232C(無協(xié)議）等通信方式。學(xué)會與不同設(shè)備通信時連接線的制作。

（3）、以太網(wǎng)通信功能（熟練掌握）包括：以太網(wǎng)通信原理，IP地址的作用和設(shè)置，了解TCP和UDP方式的差別，了解路由表的作用，學(xué)會制作路由表。掌握CP1W-CIF41、CJ1W-EIP21、CJ1W-ENT21等以太網(wǎng)模塊的使用，了解OMRON FINS指令的通信和CJ1W-EIP21數(shù)據(jù)共享功能。

（4）、高數(shù)計數(shù)功能包括：接線，旋轉(zhuǎn)編碼器的原理及使用，PLC的高數(shù)計數(shù)設(shè)置，高數(shù)計數(shù)的幾種不同方式的原理及使用，高數(shù)計數(shù)中斷功能，比較表登錄比較等。

（5）、模擬量功能包括：了解數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換，平均值功能，峰值功能和谷值功能等。知道電流與電壓的差異，懂得如何接線等。

（6）、中斷功能包括：中斷原理及作用。區(qū)分定時中斷、外部I/O中斷、高數(shù)計數(shù)中斷、輸入中斷。

二、中型CJ系列

1、了解CPU及各種模塊硬件構(gòu)成

（1）、CPU模塊包括：CJ1M/CJ1G/CJ1H以及CJ2M/CJ2H這幾個系列CPU的功能，硬件結(jié)構(gòu)，特點等。

（2）、了解其它各種模塊的作用包括：I/O輸入輸出單元（CJ1W-ID211/261和CJ1W-OD211/261)、以太網(wǎng)模塊（CJ1W-ETN21/CJ1W-EIP21)、位置控制單元（CJ1W-NC113/213/413/133/233/433)、模擬量輸入單元（CJ1W-AD041/081)、模擬量輸出單元（CJ1W-DA041/081)等。

2、控制功能（1）、伺服控制主要掌握CJ1W-NC413的功能。包括：控制原理、接線、直接操作、存儲器操作、學(xué)會CX軟件的使用。

（2）、網(wǎng)絡(luò)控制主要掌握以太網(wǎng)控制和DeviceNet控制功能。以太網(wǎng)包括：CJ1W-ETN21與CJ1W-EIP21的差異、以太網(wǎng)通信原理、以太網(wǎng)通信特點、了解OMRON FINS通信功能（掌握SEND/RECV/CMND等指令的使用）、了解CJ1W-EIP21的數(shù)據(jù)共享功能（掌握Network Configurater軟件的的使用）。DeviceNet包括：CJ1W-DRM21模塊的使用及接線、OMRON DeviceNet從站的數(shù)據(jù)共享配置、其它廠家DeviceNet從站的數(shù)據(jù)共享配置。

（3）、串口通信主要掌握CJ1W-SCU21/31/41模塊的使用。了解協(xié)議宏功能以及CX-Protocol軟件的使用。

（4）、模擬量控制主要掌握CJ1W-AD041/081和CJ1W-DA041/081模塊的使用。

3、編程

（1）、了解CJ系列的I/O及內(nèi)存分配

（2）、學(xué)會創(chuàng)建I/O表

（3）、掌握梯形圖編程、功能塊的使用、SFC順序功能圖編程、ST語言編程。

三、實驗

（1）、觸摸屏連接PLC實驗；

（2）、高數(shù)計數(shù)和中斷功能實驗；

（3）、模擬量控制變頻器程序的編寫與測試；

（4）、RS485通信方式控制變頻器的程序編寫與測試；

（5）、DeviceNet通信的實驗；

（6）、小型PLC與CJ內(nèi)置脈沖控制的動手實驗；

（7）、NC單元的脈沖控制功能的動手實驗；

（8）、PC-Link通信實驗；

（9）、串口無協(xié)議通信TXD、RXD指令程序的編寫與測試；

（10）、以太網(wǎng)通信SEND/RECV/CMND指令程序的編寫與測試；

（11）、溫控器與PLC通信實驗。