可編程式控制制器怎麼畫

A. 可編程式控制制器基本程序設計範例:樓梯照明系統是怎麼設置的

這里講解一下在我們的生活中酒店小區包括家裡都經常用到的樓梯燈，教大家如何設置樓梯燈控製程序的，以下示例。

樓梯燈照明系統

【示例圖】：

B. 可編程式控制制器由哪幾大模塊組成，並畫出PC的結構框圖

不同型號的PLC，其內部結構和功能不盡相同，但其主體結構形式大體相同，如圖7-26所示。
（1）PLC的硬體組成。PLC是由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/ 輸出（I / O）模塊、編程器、電源和外部設備組成。PLC的硬體設備是通用的，便於用戶按需要組合。PLC的各部分都採用匯流排結構。
1）中央處理器（CPU）。PLC常用的中央處理器為通用微處理器、單片機晶元、位片式微處理器等。它的主要作用是由微處理器通過數據匯流排、地址線、控制匯流排以及輔助電路連接存儲器、介面及I / O模塊，診斷和監控PLC的硬體狀態；同時，藉助編程器接收鍵入的用戶程序和數據、讀取、解釋並執行用戶程序；按規定的時序接收輸入狀態、更新輸出狀態，與外部設備交換信息等。總之，由CPU實現對整個PLC的控制和管理。
2）存儲器。在PLC中存儲器用來存放系統程序、用戶程序和工作數據。
系統程序是由控制器的製造廠家在研製系統時確定的程序，它包括監控程序、解釋程序、故障自診斷程序、模塊化應用功能子程序極其他各種管理程序等。系統程序一干二凈都固化在只讀存儲器（ROM）或EPROM存儲器中，用戶不能訪問、修改這一部分存儲器的內容。
用戶程序是隨PLC的使用環境而定的，隨生產工藝的不同而變動，但是變化並不是經常發生。用戶根據實際控制的需要，用PLC的編程語言編制應用程序，通過編程器輸入到PLC的用戶存儲器（區）。為了便於程序的調試、修改、擴充和完善，該存儲器使用隨機存取存儲器（RAM）。

3）輸入/輸出（I/O）模塊。I/O模塊是CPU與工業現場I/O裝置或其他外部設備的連接部件。它將現場信號轉換成PLC內部的信號電平，或使PLC內部信號電平與外部執行元件相匹配。常用PLC的I/O介面分開關量（包括數字量）和模擬量兩類，每一類又區分為輸入介面和輸出介面。
與微機的I/O介面工作於弱電的情況不同，PLC的I/O介面是按強電要求設計的，即其輸入介面可以接收強電信號，其輸出介面可以直接和強電設備相連接。
4）電源。PLC的電源單元負責將外部提供的交流店轉換為PLC內部所需要的直流電源，有的PLC還可以為輸入電路和少量的外部電平簡稱裝置提供24V直流電源。PLC中還有備用電池（一般為鋰電池），用於掉電情況下保存程序和數據。
5）編程器。PLC的編程器是用來開發、調試、運行應用程序的特殊工具，一般由鍵盤、顯示屏、智能處理器、外部設備等組成，通過通信介面與PLC連接。
編程器主要功能：作為編程和開發應用程序的工具；與PLC進行人機對話的媒介；介入PLC和過程供職的手段。PLC的各製造廠家都為自己的PLC系列產品培植編程器，而且本系列PLC的編程器是兼容的。
6）擴展介面。擴展介面是為PLC中心單元與擴展單元或擴展單元之間的連接用的，以擴展PLC的規模。
（2）PLC的的軟體組成。PLC的基本軟體包括系統軟體和用戶應用軟體。系統軟體決定PLC的功能。PLC的硬體通過基本軟體實現對被控制對象的控制。
系統軟體一般包括操作系統、語言編譯系統、各種功能軟體等。
用戶應用軟體大多採用梯形圖（Ladder）語言，其次為語句表（Statement Language）。梯形圖與繼電器控制線路圖相似，因此，對熟悉繼電器控制的人員就起到了易學、易懂和便於使用的效果。

C. 急需消防系統的PLC控制設計梯形圖程序（三菱）

一、引言

在設計可編程式控制制器的梯形圖時，許多人採用經驗法，這種方法沒有固定的步驟可遵循，且有很大的試探性和隨意性。對於各種不同的控制系統，設計者需重復設計。特別是在設計復雜系統的梯形圖時，需要大量的中間單元來完成記憶、聯鎖、互鎖等功能，考慮的因素較多，它們往往又交織在一起，分析起來比較困難，很容易遺漏一些應考慮的問題。且修改某一局部電路時，經常是「牽一發而動全身」，對控制系統其他部分產生意想不到的影響。另外，用經驗法設計出的梯形圖往往比較復雜，程序維護人員很難讀懂，給PLC控制系統的維護和改進帶來很大困難。本文通過實例介紹一種根據順序功能圖完成PLC梯形圖程序的順序控制設計法。

二、順序功能圖描述和梯形圖的形成

合理的控製程序取決於正確梯形圖的構成，而梯形圖形成的最優化的方法是通過順序功能圖的轉換來實現。首先根據控制過程的要求，給出順序功能圖，然後根據順序功能圖畫出梯形圖，用圖形編程器將梯形圖(或轉換成指令代碼)寫入PLC。

1、順序功能圖描述

順序功能圖(Sequential Function Chart)也稱狀態轉移圖，它是描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形，是設計PLC控製程序的有利工具。它並不涉及所描述的控制功能的具體技術，是一種通用的技術語言，可供進一步設計和不同專業人員之間進行技術交流。

（1）SFC的結構

SFC主要由步、有向連線、轉換、轉換條件和動作(或命令)組成。有單序列、選擇序列和並行序列三種基本結構，如圖1所示。任何復雜的順序功能圖都可由上述三種序列組合而成。

圖1 SFC基本結構

（a）單序列 （b）選擇序列 （c）並行序列

圖1a所示的單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步後面僅接一個轉換，每一個轉換後面只有一步。在圖1b所示的選擇序列中，序列的開始稱為分支，轉換條件只能標在水平連線之下，有多少分支就有多少條件，一般只能同時選擇一個條件對應的分支序列，序列的結束稱為合並，N個選擇序列合並到一個公共序列時需要相同數量的轉換條件，且其條件只能標在水平連線之上。在圖1c所示的並行序列中，其特點是當轉換的實現導致幾個序列同時被激活(分支)，激活後每個序列中活動步的進展將是獨立的，當並行序列結束時（合並），只有當合並前的所有前級步(R8、RA)為活動步，且轉換條件滿足(XB=1)時，才會發生步R8、RA到步RB的進展，為了強調轉換的同步實現，在功能圖中水平連線用雙線表示。

（2）SFC中轉換實現的基本規則

在SFC中，步的活動狀態的進展是由轉換的實現來完成的。轉換的實現必須同時滿足下列條件，即該轉換所有的前級步都是活動步且相應的轉換條件得到滿足。轉換的實現使所有由有向連線與相應轉換符號相連的後續步都變為活動步，而使所有前級步都變為不活動步。以上規則可以用於任意結構中的轉換，是設計梯形圖的基礎。但是，對於不同結構，其區別如下：

在單序列中，一個轉換僅有一個前級步和一個後續步。

在並行序列的分支處，轉換有幾個後續步，在轉換實現時應同時將它們變為幾個活動步(對應的編程元件置位)。

在並行序列的合並處，轉換有幾個前級步，它們均為活動步時才有可能實現轉換，在轉換實現時應將它們變為不活動步(對應的編程元件復位)。

在選擇序列的分支與合並處，一個轉換實際上也只有一個前級步和一個後續步，但是一個步可能有多個前級步或多個後續步，只能選擇其一。

2、梯形圖的編制

根據SFC設計梯形圖時，通常用編程元件代表步。當某步為活動步時，對應的編程元件為「1」態，當該步之後的轉換條件滿足時，轉換條件對應的觸點或電路接通，因此可以將該觸點或電路與代表前級步的編程元件的常開觸點串聯，作為與轉換實現的兩個條件同時滿足對應的電路，當此電路接通時應使代表前級步的編程元件復位，同時使代表後續步的編程元件置位(變為「1」態)並保持，即起保停電路。圖2是圖1b所示選擇序列功能圖對應的梯形圖。在圖2中R3之後有一個選擇序列的分支，設步R3是活動步，當它的後續步R4或R5變為活動步時，它都應將R3變為不活動步(「0」態)，所以應將R4和R5的常閉觸點與R3的線圈串聯。步R6之前有一個選擇序列的合並，當步R3是活動步且轉換條件X6滿足，或者步R5是活動步且轉換條件X7滿足，步R6都應為活動步，對應的起動電路由兩條並聯支路組成，每條支路分別由R4、X6和R5、X7的常開觸點串聯而成。並行序列和上述選擇序列梯形圖的編制有所不同，在圖1c中，步R7之後有一個並行序列的分支，當步R7是活動步且轉換條件X9滿足，步R8、R9應同時變為活動步，這時用R7和X9的常開觸點串聯作為R8、R9的起動電路，與此同時步R7應變為不活動步，所以只需將R8或R9的常閉觸點與R7的線圈串聯即可。對於並行序列的合並(步RB之前)，該轉換實現的條件是所有的前級步(步R8、R9)都是活動步和XB條件滿足。由此可知，應將R8、R9和XB的常開觸點串聯，作為控制RB的起保停電路的起動電路。

圖2 圖1b所對應的梯形圖

三、實例

圖3是採用一台日本松下F0�C14RS控制單元和一台E16RS擴展單元PLC控制一台輪胎內胎硫化機的順序功能圖。它包含有跳步、循環、選擇序列等基本環節，一周期由初始、合模、反料、硫化、放氣、開模以及報警等七步組成。它們與輔助繼電器R10～R16相對應。在反料和硫化階段，Y2接通，蒸氣進入模具。在放氣階段，Y2斷開，放出蒸氣。反料階段允許打開模具，硫化階段則不允許。急停按扭X0可以停止開模操作，也可以將合模改為開模。