鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

中央空調(diào)自控作用-河南中央空調(diào)自控-繼飛機(jī)電 ：

PLC通訊端口損壞一例

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我們有一項(xiàng)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(cè)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(shí)應(yīng)為無窮大，而測(cè)量時(shí)，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(gè)子程序，在語法方面沒有什么錯(cuò)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(shí)。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(shí)，網(wǎng)絡(luò)14調(diào)用時(shí)protection子程序的運(yùn)行狀態(tài)如圖2所示。我們注意到，網(wǎng)絡(luò)14調(diào)用時(shí)的形參＃protection的數(shù)值（1169，網(wǎng)絡(luò)13調(diào)用該子程序時(shí)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(huì)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(zhǎng)度超過一定長(zhǎng)度時(shí)，各線間的電容容值也會(huì)超過所要求的值，當(dāng)把此電纜用于PLC輸入時(shí)，線間電容就有可能引起PLC的誤動(dòng)作，會(huì)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(shí)，就出現(xiàn)了一種現(xiàn)象。MIC傳感器不動(dòng)作，或動(dòng)作后，另一傳感器（FLY）的動(dòng)作影響MIC傳感器，即：MIC動(dòng)作時(shí)，F(xiàn)LY傳感器一動(dòng)作，MIC就變成不動(dòng)作了。也就是：傳感器的動(dòng)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(dòng)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(zhǎng)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(dòng)：使用微分指令DIFU（13）來檢索按鈕送入電信號(hào)的上升沿，在一個(gè)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(shí)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(yùn)行狀態(tài)，高頻閃光（1秒1次）－試驗(yàn)狀態(tài)，低頻閃光（3秒閃1次）－步進(jìn)狀態(tài)

②輸入信號(hào)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(yùn)行時(shí)，電機(jī)進(jìn)入再發(fā)生電制動(dòng)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(dòng)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(gè)小電機(jī)，當(dāng)其中一個(gè)小電機(jī)發(fā)生過流故障時(shí)，變頻器就會(huì)過流故障報(bào)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(tái)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(shí)驗(yàn)后，工作良好，再?zèng)]發(fā)生以前的正常電機(jī)也停機(jī)的故障。

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(shí)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(diǎn)。（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(shí)際動(dòng)手把按鈕和繼電器接入PLC。實(shí)現(xiàn)單按鈕啟停。

2、簡(jiǎn)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，中央空調(diào)自控系統(tǒng)，監(jiān)視I/O地址，新建任務(wù)，新建段，新建I/O表，中央空調(diào)自控作用，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(gè)系列本體的I/O分配和三個(gè)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(diǎn)）。

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

（4）、學(xué)會(huì)PLC的簡(jiǎn)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(gè)系列、各個(gè)型號(hào)的特點(diǎn)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(dú)模式的區(qū)別，原點(diǎn)搜索的作用，相對(duì)與覺對(duì)的差別。學(xué)會(huì)點(diǎn)動(dòng)、停止、相對(duì)位置正反轉(zhuǎn)、原點(diǎn)搜索（熟悉掌握原點(diǎn)搜索的幾種不同方式的區(qū)別和設(shè)置）、覺對(duì)位置正反轉(zhuǎn)、自動(dòng)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(huì)與不同設(shè)備通信時(shí)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(huì)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(jì)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(jì)數(shù)設(shè)置，高數(shù)計(jì)數(shù)的幾種不同方式的原理及使用，高數(shù)計(jì)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(shí)中斷、外部I/O中斷、高數(shù)計(jì)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(gè)系列CPU的功能，硬件結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)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(chǔ)器操作、學(xué)會(huì)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(diǎn)、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(huì)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(shí)驗(yàn)

（1）、觸摸屏連接PLC實(shí)驗(yàn)；

（2）、高數(shù)計(jì)數(shù)和中斷功能實(shí)驗(yàn)；

（3）、模擬量控制變頻器程序的編寫與測(cè)試；

（4）、RS485通信方式控制變頻器的程序編寫與測(cè)試；

（5）、DeviceNet通信的實(shí)驗(yàn)；

（6）、小型PLC與CJ內(nèi)置脈沖控制的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；

（7）、NC單元的脈沖控制功能的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；

（8）、PC-Link通信實(shí)驗(yàn)；

（9）、串口無協(xié)議通信TXD、RXD指令程序的編寫與測(cè)試；

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

（11）、溫控器與PLC通信實(shí)驗(yàn)。

學(xué)PLC，hao是要有一定的二次電路基礎(chǔ)，否則就無從談起，然后需要從實(shí)踐中來，邊做邊學(xué)，第三就是要有程序設(shè)計(jì)的理念和思路，這是大的學(xué)習(xí)思路，從實(shí)際操作上講，可以分下面這么幾步。

1.作為預(yù)備性的課程，需要具備二次（控制）電路原理知識(shí)，包括繼電器控制電路的基本原理，常見的控制回路識(shí)圖、畫圖的能力，hao有實(shí)際接線和調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)。這方面不是單純可以靠看書掌握的，但是hao能找一本比如低壓電器控制回路之類的書籍邊看邊實(shí)踐。打好基礎(chǔ)，掌握繼電器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器這些基本概念。因?yàn)镻LC從chu的設(shè)計(jì)理念上就是要替代和簡(jiǎn)化繼電器線路的。

2.作為實(shí)物投資，個(gè)人建議買一個(gè)入門的PLC用來練手，中央空調(diào)自控系統(tǒng)圖，這個(gè)成本我個(gè)人認(rèn)為是值得付出的，有了實(shí)物在理解和練習(xí)上都要直觀很多。從性價(jià)比和上手的難易程度看，西門子的小型PLC在工業(yè)市場(chǎng)始終占據(jù)著不可替代的地位。在當(dāng)前的實(shí)際下，S7-200 smart或者S7-1200上手hao，這兩者之中更推薦S7-1200，一方面因?yàn)楹透遤i的S7-1500都采用同樣的TIA平臺(tái)，另一方面TIA平臺(tái)也是西門子軟件大平臺(tái)的發(fā)展方向（不過安裝TIA要有心理準(zhǔn)備，它可以讓任意配置的電腦慢的慘不忍睹）。S7-200雖然應(yīng)用廣泛，但畢竟是落在時(shí)代背后一大截了。

3.基礎(chǔ)篇，流行的教材中以廖常初的為流行和通順，正好他也是主要教西門子系列的（不確定是不是有1200系列的教材，我猜應(yīng)該是有的。至少他的200和300系列的書都不錯(cuò)）。要了解PLC的基本結(jié)構(gòu)，河南中央空調(diào)自控，但是不要在這方面太過執(zhí)著，適可而止的了解，或者說是基本了解、一知半解即可。在以后的應(yīng)用中有足夠時(shí)間可以深入了解；深入了解LAD梯形圖的畫法，對(duì)基本概念比如線圈、節(jié)點(diǎn)、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、移位、比較、計(jì)算、上升沿下降沿等等，務(wù)必要熟練掌握；對(duì)于其他類型的編程語言，如果有可能，hao能學(xué)習(xí)了解一下，比如STL或者FBD，這些并不是華而不實(shí)的炫技，而是一方面能加深對(duì)PLC的理解，第二能方便快速實(shí)現(xiàn)某些功能，第三能夠很好的與高ji文本語言相輔相成互相促進(jìn)。

4.學(xué)習(xí)方法上，如果能找到一個(gè)肯用實(shí)際項(xiàng)目帶你的師傅是hao的，因?yàn)槭忻嫔详P(guān)于PLC的教材基本上都是只教基本使用，完全沒有涉及實(shí)際項(xiàng)目案例的。如果有機(jī)會(huì)（這個(gè)可能性很?。╅喿x一些優(yōu)xiu的程序，對(duì)自己編程習(xí)慣的提高和編程理念的提升都是很有幫助的。如果沒有，那么就需要盡可能從教材中有限的案例比如跑ma燈、紅綠燈、流水線這些實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的案例中得到實(shí)踐，自己動(dòng)手接接線、寫程序和調(diào)試，能自力更生把這些功能調(diào)試出來，再結(jié)合一些傳感器，實(shí)現(xiàn)模擬量輸入輸出的功能，基本上基礎(chǔ)就算打好了。

5.更高一些的使用技巧包括程序的組織和功能的實(shí)現(xiàn)兩部分，程序組織方面，要試著理解FB、FC、DB這些塊的功能，了解系統(tǒng)OB的含義和用法，嘗試著把程序按照塊來組織，通過調(diào)用減少重復(fù)工作，提高復(fù)用性，使程序更清晰可讀，這是提高編程水平，組織大型程序的基礎(chǔ)。功能實(shí)現(xiàn)方面，學(xué)習(xí)和了解一些常用的編程模式很有必要，比如順序轉(zhuǎn)換的編程結(jié)構(gòu)，PID調(diào)節(jié)、步進(jìn)電機(jī)控制等一些功能的原理、實(shí)現(xiàn)方法以及系統(tǒng)內(nèi)置的工藝模塊的用法，有可能的話嘗試自己不用系統(tǒng)塊寫一個(gè)PID調(diào)節(jié)或者運(yùn)動(dòng)控制的功能，這些都是從熟手到高手的分水嶺。我認(rèn)識(shí)的很多工程師，都卡在這個(gè)關(guān)節(jié)到了技術(shù)瓶頸。這個(gè)瓶頸的形成有很多原因，平時(shí)項(xiàng)目用不到太多高ji功能是一部分原因，但我個(gè)人認(rèn)為主要還在于單純從PLC角度學(xué)習(xí)的話，到一定程度上技術(shù)天花板的形成主要是看法和理念的限制，既然說到了PLC的學(xué)習(xí)，那么對(duì)這一個(gè)分水嶺的突破也談一下理解和看法。

6.越過分水嶺。如果說PLC入門一端的基礎(chǔ)是繼電器組成的硬件回路，那么其通往高手之路的另外一端則與軟件工程息息相關(guān)。雖然PLC是從繼電器回路抽象出來的，但隨著抽象完成，他也就成了一個(gè)軟件的工程，而工程師們所做的PLC編程，本質(zhì)上也就是軟件設(shè)計(jì)的一種，從根本上，依然離不開軟件工程的指導(dǎo)。只是從事PLC程序設(shè)計(jì)的大部分是工程師，并不具備專業(yè)的軟件工程訓(xùn)練，因此無法從認(rèn)知上的到提高。FC、FB、DB這些塊要實(shí)現(xiàn)的，也是軟件工程中非常重要的邏輯和數(shù)據(jù)分離，模型與實(shí)例獨(dú)li的思想，而被封裝起來的工藝塊，很多也已經(jīng)是基于面向?qū)ο蟮乃伎挤绞骄帉懗鰜淼?。因此，掌握軟件工程的基本思路和方法，如果有可能，去學(xué)習(xí)一門高ji語言，而不是糾纏在各種組態(tài)軟件、觸摸屏的軟件使用和所謂的腳本編寫上。這些軟件是面向工程師設(shè)計(jì)的，但其對(duì)于個(gè)人認(rèn)識(shí)和水平的提高意義及其有限。因此，掌握一門高ji語言才是根本。我個(gè)人傾向于Python，因?yàn)槿松喽?，需要Python這樣高效率的語言，但是從上手難易程度和見xiao快的方面，還是推薦學(xué)習(xí)C#入手。

7.其他補(bǔ)充的技術(shù)和知識(shí)。除了軟件工程，如果真的要想成為PLC高手，我想再?zèng)]有比自己設(shè)計(jì)一款PLC更有挑戰(zhàn)性的了。這包括：集成電路的設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，需要電子電路的基礎(chǔ)和電路板設(shè)計(jì)的能力，需要編寫一套可運(yùn)行的嵌入式系統(tǒng)，同時(shí)需要一個(gè)PC端的編譯器，把梯形圖轉(zhuǎn)換成PLC端嵌入式處理器可以理解的語言。這里面涉及到的學(xué)科和內(nèi)容，我想都是一個(gè)自動(dòng)化工程師在技術(shù)方面全mian的體現(xiàn)，能夠做到這一步，我想就可以稱得上是PLC專家了。