鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

軟啟動(dòng)自動(dòng)化控制柜-新鄭自動(dòng)化控制柜-繼飛機(jī)電 ：

LC的控制從來(lái)都是針對(duì)受控整體的，因此涉及到PLC的工作一定由團(tuán)隊(duì)來(lái)完成。

以我設(shè)計(jì)的PLC測(cè)控系統(tǒng)為例。

我們看下圖：

這張圖看似簡(jiǎn)單：各臺(tái)變壓器平時(shí)各自對(duì)各自的母線供電，閉合本段的主進(jìn)線開(kāi)關(guān)即可，當(dāng)某變壓器失壓后，就閉合母聯(lián)開(kāi)關(guān)，從相鄰系統(tǒng)獲取電能。當(dāng)然要配套拋三級(jí)負(fù)荷的操作。這叫做備自投操作。

問(wèn)題是：當(dāng)電壓恢復(fù)后，是不是再把母聯(lián)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，讓系統(tǒng)再次失壓，然后再閉合本段進(jìn)線？

對(duì)于工廠，特別是化工廠是不允許的，因此需要讓兩臺(tái)變壓器并列供電，然后再切斷母聯(lián)。這叫做倒閘操縱。

如果是有發(fā)電機(jī)供電，則需要讓發(fā)電機(jī)與市電并列。這時(shí)就需要配套同期操作。

上述這些操作均可通過(guò)繼電器邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)。但如果系統(tǒng)特別重要，控制特別復(fù)雜，則需要用PLC來(lái)執(zhí)行邏輯控制。例如石化廠、機(jī)場(chǎng)、地鐵、計(jì)算機(jī)中心等等。

這里涉及到的供電電流可達(dá)6300A。其中還有大量的電動(dòng)機(jī)MCC測(cè)控及饋電PCC測(cè)控，要配套通信管理機(jī)，當(dāng)然也要編程。

這么大的系統(tǒng)，顯見(jiàn)單靠一個(gè)人是無(wú)法完成的，必須依靠團(tuán)隊(duì)。

我作為主設(shè)，需要設(shè)計(jì)全系統(tǒng)的方案，繪制全系統(tǒng)的系統(tǒng)圖、開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)圖，確定所有元器件提交采購(gòu)，繪制一次回路和二次回路接線圖給車間生產(chǎn)，繪制出廠圖供售后服務(wù)和用戶，其中包括PLC和各種測(cè)控裝置、通信管理機(jī)的外圍接線圖。

接著編寫(xiě)PLC的控制邏輯和通信管理機(jī)程序。當(dāng)售后服務(wù)在用戶處安裝完開(kāi)關(guān)柜后，我出差到現(xiàn)場(chǎng)輸入程序，并參與總調(diào)。

后的文件歸檔當(dāng)然也要自己做。

由此可見(jiàn)，PLC不過(guò)是其中的極xiao部分而已。

這種工程很鍛煉人。一個(gè)工程下來(lái)，會(huì)學(xué)到大量的工程經(jīng)驗(yàn)，收獲的比付出的要多得多。

國(guó)內(nèi)實(shí)踐中，很多中小型項(xiàng)目都是個(gè)人完成，或者說(shuō)至少以個(gè)人為主完成的，其他隊(duì)友主要起輔助作用。但是從軟件工程的角度，這樣的分工主要是由于缺乏整體的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，沒(méi)有辦法模塊化完成工作，這樣其實(shí)也不利于企業(yè)規(guī)范的建立，因此，如果有可能，還是要團(tuán)隊(duì)協(xié)作來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

從題主的問(wèn)題看，選型、程序，文檔這些在大部分國(guó)內(nèi)的做工程的公司里都是獨(dú)立完成的。千wan級(jí)及以下的工程很少有團(tuán)隊(duì)合作來(lái)完成這些工作。程序和系統(tǒng)設(shè)計(jì)在工程項(xiàng)目中技術(shù)含量其實(shí)并不高，總體的預(yù)算也很少。我在多個(gè)公司里兼職做系統(tǒng)設(shè)計(jì)，編程，調(diào)試。很多大型的公司一個(gè)會(huì)寫(xiě)程序的人都沒(méi)有，多數(shù)是在2-3個(gè)，每個(gè)人同時(shí)在做多個(gè)項(xiàng)目，忙不過(guò)來(lái)的時(shí)候我的生意就來(lái)了。

工作中接觸過(guò)很多國(guó)外的知名公司， 比如有一位知乎大拿在的Abb，他們不管項(xiàng)目大小，總是好幾個(gè)人同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)，duo的一次是5個(gè)寫(xiě)程序的人。不過(guò)那個(gè)項(xiàng)目是億元級(jí)別的，一個(gè)熱軋線的改造。如果我能代表國(guó)內(nèi)的公司的話，那國(guó)內(nèi)工程師的目標(biāo)是滿足客戶的需求，某些傳統(tǒng)跨國(guó)大企業(yè)的目標(biāo)是達(dá)到自己的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里很多東西是客戶根本就不了解更不懂的潛在因素。

曾經(jīng)與一個(gè)德國(guó)專家在同一個(gè)項(xiàng)目里共事，我們分屬兩個(gè)公司，有一部分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)一條網(wǎng)線傳輸，網(wǎng)線由他們供貨，但是拿到現(xiàn)場(chǎng)的線短了，穩(wěn)定自動(dòng)化控制柜，甲方說(shuō)可以免費(fèi)提供一個(gè)，但被拒絕了，原因是不符合他們自己的要求，后是從他們的中國(guó)公司郵寄了一根。

項(xiàng)目大小決定個(gè)人還是團(tuán)隊(duì)。

一般來(lái)說(shuō)，幾十個(gè)測(cè)點(diǎn)的項(xiàng)目應(yīng)該個(gè)人能完成，用時(shí)應(yīng)該一個(gè)月內(nèi)，上百點(diǎn)甚至上千點(diǎn)的項(xiàng)目肯定是一個(gè)團(tuán)隊(duì)，用時(shí)可能幾個(gè)月到一兩年，團(tuán)隊(duì)分工大致有項(xiàng)目經(jīng)理、負(fù)責(zé)硬件接線和調(diào)試的工程師、負(fù)責(zé)控制方案設(shè)計(jì)的工程師，負(fù)責(zé)系統(tǒng)組態(tài)和調(diào)試的工程師等等

這個(gè)問(wèn)題提得很搞笑。

做一家3口的飯一個(gè)人就夠了。做全公司一兩千人的中午飯?jiān)僭趺匆惨獛资?hào)人。

PLC控制柜的組成部分

1、空開(kāi)：一個(gè)總的空氣開(kāi)關(guān)，這個(gè)是整個(gè)柜體的電源控制。相信每個(gè)柜子都必須要有的一個(gè)東西。

2、PLC：這個(gè)要根據(jù)工程需要選擇。打個(gè)比方如果工程小可以直接就是一個(gè)一體化的PLC 但如果工程比較大 可能就需要模塊、卡件式的，同時(shí)還可能需要冗余（也就是兩套交替使用）。

3、24VDC的電源：一個(gè)24VDC的開(kāi)關(guān)電源，大多數(shù)的PLC都是自帶24VDC的電源，根據(jù)是否確實(shí)需要來(lái)定是否要這個(gè)開(kāi)關(guān)電源。

4、繼電器：一般PLC是可以直接將指令發(fā)到控制回路里，但也可能先由繼電器中轉(zhuǎn)。

打個(gè)比方，如果你PLC的輸出口帶電是24VDC的，高低壓開(kāi)關(guān)自動(dòng)化控制柜，但是你的控制回路里畫(huà)的圖 需要PLC供的節(jié)點(diǎn)卻是220VAC的，那么你就必須在PLC輸出口加上一個(gè)繼電器，即指令發(fā)出時(shí) 繼電器動(dòng)作，但后讓控制回路的節(jié)點(diǎn)接到繼電器的常開(kāi)或常閉點(diǎn)上。也是根據(jù)情況選擇是否使用繼電器。

5、接線端子：這個(gè)肯定是每個(gè)柜子都必不可少的東西 根據(jù)信號(hào)數(shù)量可以配置。如果只是一個(gè)單純的PLC控制柜 基本就是需要這些玩意，如果你的控制柜內(nèi)還需要有其他的東西 就看情況增加。比方說(shuō)你有可能要對(duì)某些現(xiàn)場(chǎng)的儀表或者小控制箱供電，可能你就得要增加空開(kāi)數(shù)量?；蛘吣阋狿LC接至上位機(jī)，可能就需要增加交換機(jī)什么的。視情況而定。

PLC控制柜可完成設(shè)備自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，性能穩(wěn)定、可擴(kuò)展、抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)的核心。

可以根據(jù)用戶需求量身設(shè)計(jì)PLC控制柜、變頻柜等，滿足用戶要求，并可搭配人機(jī)界面觸摸屏，達(dá)到輕松操作的目的。設(shè)備更可與dcs總線上位機(jī) modbus、profibus等通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸；工控機(jī)、以太網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)的控制和監(jiān)控。

PLC應(yīng)用領(lǐng)域

典型應(yīng)用：水處理、恒壓供水、空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)水泵、中央空調(diào)、港口機(jī)械、機(jī)床、鍋爐、造紙機(jī)械、食品機(jī)械等等。

PLC控制柜概述

PLC綜合控制柜具有過(guò)載、短路、缺相保護(hù)等保護(hù)功能。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定、功能齊全?？梢愿鶕?jù)實(shí)際控制規(guī)摸大小，軟啟動(dòng)自動(dòng)化控制柜，進(jìn)行組合，既可以實(shí)現(xiàn)單柜自動(dòng)控制，也可以實(shí)現(xiàn)多柜通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)組成集散（DSC）控制系統(tǒng)。 PLC控制柜能適應(yīng)各種大小規(guī)模的工業(yè)自動(dòng)化控制場(chǎng)合。廣泛應(yīng)用在電力、冶金、化工、造紙、環(huán)保污水處理等行業(yè)中。

PLC控制柜使用條件

供電電源：DC直流24V，新鄭自動(dòng)化控制柜，兩相交流220v，（-10%，+15%），50HZ

防護(hù)等級(jí)：IP41或IP20

環(huán)境條件：環(huán)境溫度在0℃-55℃，防止太陽(yáng)光直接照射；空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%（無(wú)凝露）。遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止震動(dòng)頻率為10-55HZ的頻繁或連續(xù)震動(dòng)。避免有腐蝕和易ran的氣體。

基本結(jié)構(gòu)

可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)， 其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：

1、電源

可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。

一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。

2、中央處理單元(CPU)

中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中shu。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。

當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。

為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。

3、存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。

存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。

4、輸入輸出接口電路

1)、現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。

2)、現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

5、功能模塊

如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。

6、通信模塊

工作原理：當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段， 即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

1)、輸入采樣階段

在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

2)、用戶程序執(zhí)行階段

在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。

在程序執(zhí)行的過(guò)程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過(guò)程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過(guò)程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。

3)、輸出刷新階段

當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。

可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)：

1、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開(kāi)關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過(guò)程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的綜合自動(dòng)化。

2、使用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。

3、能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。

1

根據(jù)工程實(shí)際需求，進(jìn)行功能塊規(guī)劃，編寫(xiě)子程序

在PLC中子程序是為一些特定的控制目的編制的相對(duì)獨(dú)立的程序。執(zhí)行子程序調(diào)用指令CALL等，如果條件不滿足子程序調(diào)用時(shí)，程序的掃描就僅在主程序中進(jìn)行，不再去掃描這段子程序，這樣就減少不必要的掃描時(shí)間。

2

用字或雙字?jǐn)?shù)據(jù)傳送給DO點(diǎn)方法來(lái)控制輸出

在PLC的應(yīng)用中通常都會(huì)有大量的輸出控制，用字或雙字?jǐn)?shù)據(jù)傳送給DO點(diǎn)方法來(lái)控制輸出可以提高速度，只要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求，合理分配輸出地址，變換控制輸出控制字，可以大大減少PLC程序執(zhí)行的步數(shù)，從而加快PLC的程序運(yùn)行速度。

3

脈沖觸發(fā)SET、RESET

PLC中，使用SET指令只執(zhí)行一次即可，不必每次掃描都執(zhí)行這個(gè)指令，很適合與脈沖輸出（PLS/PLF）指令配合使用。有些工程人員忽視了這個(gè)問(wèn)題，使用了常規(guī)的方法來(lái)驅(qū)動(dòng)SET指令，無(wú)意中增加了PLC程序掃描運(yùn)行時(shí)間。

4

避免類型轉(zhuǎn)換，方法如下：

以S7-200為例，它的內(nèi)存格式與我們常用的PC機(jī)正好相反，它是高字在前，低字在后的。所以我們可以將字變量放在后兩個(gè)字節(jié)，在程序初始化時(shí)將前兩個(gè)字節(jié)清零（程序的其它地方不得使用這兩個(gè)字節(jié)）。

如我們定義符號(hào)時(shí)將字變量定義在VW2，同時(shí)保持VW0的值為零。則程序中可以用VW2以字型訪問(wèn)該變量，同時(shí)也可以VD0以雙字型訪問(wèn)，避免了類型轉(zhuǎn)換。

為了避免使用時(shí)混淆，以明確的符號(hào)定義來(lái)區(qū)分字類型和雙字類型。在此強(qiáng)烈推薦類匈牙利命名法：以前綴指示變量類型，用首字母大寫(xiě)的有意義的英文單詞的組合作變量名。本人習(xí)慣用以下綴：

b————字節(jié)型變量（byte）

w————字型變量（word）

d————雙字變量（double）

r————實(shí)型變量（real）

f————位變量（flag）

btn——-自復(fù)位按鈕式輸入（btn）

sw————切換開(kāi)關(guān)或自鎖按鈕輸入（switch）

sig——-傳感器、編碼等電平信號(hào)輸入（signal）

rly——-輸出繼電器位（relay）

……

當(dāng)然，這個(gè)根據(jù)個(gè)人習(xí)慣來(lái)，沒(méi)有定則，主要是利于自己區(qū)分。

假如有一個(gè)字類型變量名為VarName，為使用前面的轉(zhuǎn)換技巧，我們可以這樣定義：

wVarName————VW2

dVarName————VD0

在程序初始化時(shí)將VW0清零（如果是不需要記憶的變量，直接將dVarName清零也可）或者在數(shù)據(jù)塊中將VW0設(shè)置為零。則以后需要以字類型訪問(wèn)變量時(shí)就用wVarName，需要以雙字類型訪問(wèn)變量時(shí)就用dVarName。完全不需要類型轉(zhuǎn)換。