針對(duì)不同的設(shè)備不同的控制方式，合理的選用PLC

了解PLC

可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。

熟悉基本步驟

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：

擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的形式來(lái)確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù)；

選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

選定 PLC 的型號(hào)；

編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖；

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求編寫(xiě)軟件規(guī)格說(shuō)明書(shū)，然后再用相應(yīng)的編程語(yǔ)言（常用梯形圖）進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；

了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué)，重視人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)人與機(jī)器之間的友善關(guān)系；

設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件；

編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)；根據(jù)具體任務(wù)，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟：

可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟，如圖 1 所示。

圖 1 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟

1、深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求。

a ．被控對(duì)象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過(guò)程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對(duì)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這種可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調(diào)試。

2、確定 I/O 設(shè)備 根據(jù)被控對(duì)象對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

3、選擇合適的 PLC 類型 ：根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的 PLC 類型，包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

4、分配 I/O 點(diǎn) 分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫(huà)出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著就可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。

5、設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序 根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程。這一步是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最核心工作，也是比較困難的一步，要設(shè)計(jì)好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

6、將程序輸入 PLC 當(dāng)使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入 PLC 時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過(guò)上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。

7、進(jìn)行軟件測(cè)試 程序輸入 PLC 后，應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過(guò)程中，難免會(huì)有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上去之前，必需進(jìn)行軟件測(cè)試，以排除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。

8、應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試 在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可先進(jìn)行分段調(diào)試，然后再連接起來(lái)總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，要逐一排除，直至調(diào)試成功。

9、編制技術(shù)文件 系統(tǒng)技術(shù)文件包括說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、 PLC 梯形圖。

PLC 型號(hào)的選擇

在控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系較復(fù)雜（需要大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息管理（有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬量的控制、PID 調(diào)節(jié)等）、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性、準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。

學(xué)習(xí)PLC除了學(xué)習(xí)一些基本的編程知識(shí)和理念，更應(yīng)該學(xué)習(xí)的是各個(gè)廠家解決問(wèn)題的思路。目前，國(guó)內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC產(chǎn)品，但是思維方式的不同導(dǎo)致各系列PLC處理問(wèn)題的思路也不盡相同，所以初學(xué)者最好能對(duì)各品牌PLC的區(qū)別能有所了解，學(xué)習(xí)中才能對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題有明顯的解決思路，一下就為大家詳細(xì)敘述西門(mén)子和三菱這兩款PLC的異同。

不同的人對(duì)同一問(wèn)題都有不同的看法，更何況兩款地域性差別這么大的PLC。使用過(guò)程中可以體會(huì)一下面對(duì)同一個(gè)問(wèn)題這兩類PLC都是怎么解決的？為什么這么解決？這么解決有什么好處？?jī)煞N解決方法你更喜歡哪種（或者說(shuō)哪種更方便）？學(xué)會(huì)思考進(jìn)步才更快?。?/p>

一、編程理念不同

三菱PLC是日系品牌，編程直觀易懂，學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)比較輕松，但指令較多。而西門(mén)子PLC是德國(guó)品牌，指令比較抽象，學(xué)習(xí)難度較大，但指令較少，所以學(xué)習(xí)三菱和學(xué)習(xí)西門(mén)子的周期是一樣的。

個(gè)人認(rèn)為三菱(日系的中高端品牌)PLC的軟件至少落后西門(mén)子5年以上，大中型的暫且不說(shuō)，就拿三菱比較有優(yōu)勢(shì)的小型機(jī)FX系列和西門(mén)子S7-200系列相比，西門(mén)子有如下優(yōu)勢(shì)：

1、三菱的編程軟件從早期的FXGPWIN到近期的GX Developer 8.8，和所有的日系品牌一樣，該軟件的編程思路是自上而下的單一縱向結(jié)構(gòu)，而西門(mén)子的Micro-WIN則是縱向和橫向兼?zhèn)涞慕Y(jié)構(gòu)，而且子程序支持局部變量，相同的功能只需要編一次程序即可，大大減少了開(kāi)發(fā)難度和時(shí)間。

2、S7-200一直以來(lái)支持強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算，編程軟件直接支持小數(shù)點(diǎn)輸入輸出，而三菱直至近年推出的FX3U系列才有此種功能，以前的FX2N系列的浮點(diǎn)功能都是假的。

3、S7-200的模擬量輸入輸出程序非常簡(jiǎn)單方便，AD、DA值可以不需編程直接存取的，三菱的FX2N及其以前的系列都需要非常繁瑣的FROM TO指令。FX3U如今倒支持此功能了，但足足晚了五年甚至更多。

4、當(dāng)然三菱的FX2N系列也有它自己的優(yōu)勢(shì)，一是高速計(jì)數(shù)器指令比S7-200方便，二是422口比西門(mén)子的PPI口皮實(shí)（因?yàn)?00系列的PPI口是非光電隔離的，非規(guī)范操作和仿制的編程電纜可能會(huì)導(dǎo)致串口損壞）。

以上的比較僅僅是小型機(jī)，至于西門(mén)子的300和400系列以及更大型的TDC系列，這里就無(wú)需多言了。學(xué)PLC，三菱是很容易上手的，因?yàn)橹眮?lái)直去思路簡(jiǎn)單，但從學(xué)習(xí)的角度講，肯定是西門(mén)子更好。

個(gè)人認(rèn)為對(duì)于初學(xué)者學(xué)習(xí)西門(mén)子相對(duì)會(huì)更好上手一些，特別是基礎(chǔ)差的初學(xué)者三菱的學(xué)習(xí)要不容易入門(mén)，西門(mén)子編程軟件人性化，網(wǎng)上各種資料多。如果需要視頻資料可以加微信PLCJSZC或者QQ596953709免費(fèi)給大家提供。

二、芯片不同

這主要體現(xiàn)在容量和運(yùn)算速度上。西門(mén)子CPU226的程序容量20K，數(shù)據(jù)容量14K；而三菱FX2N總共才8K，后來(lái)的3U倒是有所改進(jìn)。

西門(mén)子CPU226和CPU224XP標(biāo)準(zhǔn)配置2個(gè)485口即PPI口，最大通訊速度187.5K；而三菱FX3U之前的所有系列都是一個(gè)422口，而且速度是9.6K。如果需要連個(gè)智能儀表什么的則必須另購(gòu)FX2N0-485BD等特殊模塊。而且兩個(gè)通信口可以一個(gè)連接下載數(shù)據(jù)線一個(gè)連接觸摸屏進(jìn)行調(diào)試程序，否則你就要拔下觸摸屏數(shù)據(jù)線再連接觸摸屏數(shù)據(jù)線，來(lái)回調(diào)整程序非常麻煩。

上文已經(jīng)說(shuō)過(guò)200系列的PPI口是非光電隔離的，非規(guī)范操作和仿制的編程電纜可能會(huì)導(dǎo)致串口損壞。這個(gè)大家在使用時(shí)千萬(wàn)注意，最好不要帶電插拔。S7-200的通信口真的非常嬌氣，絕對(duì)沒(méi)有三菱的皮實(shí)。

三、控制的強(qiáng)項(xiàng)不同

西門(mén)子的強(qiáng)項(xiàng)是過(guò)程控制與通信控制，西門(mén)子的模擬量模塊價(jià)格便宜，程序簡(jiǎn)單，而三菱的模擬量模塊價(jià)格昂貴，程序復(fù)雜，西門(mén)子做通信也容易，程序簡(jiǎn)單，三菱在這塊功能較弱。

三菱的優(yōu)勢(shì)在于離散控制和運(yùn)動(dòng)控制，三菱的指令豐富，有專用的定位指令，控制伺服和步進(jìn)容易實(shí)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)某些復(fù)雜的動(dòng)作控制也是三菱的強(qiáng)項(xiàng)，而西門(mén)子在這塊就較弱，沒(méi)有專用的指令，做伺服或步進(jìn)定位控制不是不能實(shí)現(xiàn)，而是程序復(fù)雜，控制精度不高。

例如某設(shè)備只是些動(dòng)作控制，如機(jī)械手，可選擇三菱的PLC，某設(shè)備有伺服或步進(jìn)要進(jìn)行定位控制，也選三菱的PLC。像中央空調(diào)，污水處理，溫度控制等這類有很多模擬量要處理的就要選西門(mén)子的PLC比較合適，某設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)有很多儀表的數(shù)據(jù)要用通信進(jìn)行采集，選西門(mén)子的好控制。

所以針對(duì)不同的設(shè)備不同的控制方式，我們要合理的選用PLC，用其長(zhǎng)處，避其短處。