PLC編程最容易犯的錯(cuò)

可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用中，我們常會(huì)碰到對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的改造問題，這時(shí)我們往往要參考原有的繼電器控制電路來編制PLC的應(yīng)用程序。因此，在編程時(shí)，我們應(yīng)注意PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)工作方式上的一些不同。

1.掃描方式不同

我們看一個(gè)例子：一個(gè)繼電器控制回路如圖1所示。

圖一

因繼電器控制系統(tǒng)是以“并行”方式工作的，而且其觸點(diǎn)的通斷需要一定的動(dòng)作時(shí)間。所以當(dāng)該電路起動(dòng)后，時(shí)間繼電器KT延時(shí)時(shí)間到時(shí)，KT是否能繼續(xù)保持通電狀態(tài)，需要同時(shí)考慮“并行”的兩個(gè)動(dòng)作過程：KT的常閉延時(shí)觸點(diǎn)斷開，KA1失電，KA1常開觸點(diǎn)斷開；KT的常開延時(shí)觸點(diǎn)閉合，KA2得電，KA2常開觸點(diǎn)閉合。這兩個(gè)過程作用的結(jié)果，來決定KT的狀態(tài)。同時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間的存在，使得電路出現(xiàn)時(shí)序競(jìng)爭(zhēng)。因此該電路不能可靠工作。如果加人虛框中的回路，并如圖1把KA2的常開觸點(diǎn)換成KA3的常開觸點(diǎn)（見圖1中括號(hào)）。結(jié)果是KT動(dòng)作后，KT自身失電，就不會(huì)繼續(xù)保持通電狀態(tài)。

同樣是這個(gè)電路，我們用PLC來實(shí)現(xiàn)，梯形圖如圖2所示。 PLC是以“串行”方式工作的，也就是以掃描的方式，循環(huán)地、連續(xù)地、順序地，逐條執(zhí)行程序的方式工作。同時(shí)在PLC中，軟觸點(diǎn)的動(dòng)作可認(rèn)為是瞬時(shí)完成的，且其能把本次動(dòng)作的結(jié)果記憶保持到下一次掃描運(yùn)算時(shí)為止。即具有記憶保持功能。按這樣一個(gè)順序“串行”的工作方式，梯形圖動(dòng)作順序如下：

圖二

當(dāng)在某一掃描周期中T38延時(shí)到后，則：網(wǎng)絡(luò)1中T38 常閉觸點(diǎn)斷開（OFF） Q0.0 OFF（無輸出）；網(wǎng)絡(luò)2中T38常開觸點(diǎn)閉合（ON），Q0.1 ON；網(wǎng)絡(luò)3中Q0.0常開觸點(diǎn)OFF，Q0.1常開觸點(diǎn)ON，T38繼續(xù)保持通電狀態(tài)。而且不論我們?cè)赒0.1與T38之間再加多少級(jí)前面繼電器電路所加的虛框中的回路，并把Q0.1常開觸點(diǎn)換成所加回路最后一級(jí)繼電器的常開觸點(diǎn)，T38仍能繼續(xù)保持通電狀態(tài)。

2.輸入控制方式不同

我們?cè)倏匆粋€(gè)例子。大家都比較熟悉的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，見圖3。

圖三

在這個(gè)電路里面，啟動(dòng)按鈕我們使用SB1、SB2的常開按鈕，而停止按鈕則使用的是SB3的常閉按鈕。PLC程序里面也是這樣設(shè)計(jì)的。（見圖4）

圖四

但是我們給PLC設(shè)計(jì)硬件輸入時(shí)，停止按鈕SB3卻不能像繼電器控制電路那樣使用常閉觸點(diǎn)而是使用的常開觸點(diǎn)，見圖5。這是為什么呢？這是因?yàn)槔^電器控制電路里按鈕開關(guān)直接控制接觸器的線圈，而在PLC控制程序里，按鈕開關(guān)控制的卻是與之對(duì)應(yīng)的輸入繼電（I），而由這個(gè)輸入繼電器再去控制其觸點(diǎn)，不能把硬件按鈕開關(guān)看出程序里的軟觸點(diǎn)，就相當(dāng)是拐了個(gè)彎一樣。程序里的軟觸點(diǎn)受相應(yīng)的輸入繼電器控制，而輸入繼電器的狀態(tài)又受外部所接的輸入信號(hào)元件（比如按鈕開關(guān)）的控制。這是初學(xué)者容易搞混淆的地方。

圖五

假設(shè)這個(gè)例子里的停止按鈕SB3我們像繼電器控制電路一樣，使用常閉觸點(diǎn)的話，那么PLC一上電，SB3對(duì)應(yīng)的輸入繼電器I0.2立即為ON，則相應(yīng)的軟觸電I0.2就會(huì)改變狀態(tài)常閉觸點(diǎn)立即就斷開了，如果再按下啟動(dòng)按鈕SB1，輸出繼電器Q0.0或Q0.1就不會(huì)有輸出，即一直為OFF。

通過全面的兩個(gè)例子我們知道同樣的電路，由于繼電器控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)工作方式上的差異，兩者會(huì)有不同的動(dòng)作結(jié)果。注意到這一點(diǎn)，我們?cè)诰幊虝r(shí)，就會(huì)避免犯不應(yīng)該的錯(cuò)誤。同時(shí)學(xué)會(huì)PLC這樣一些特點(diǎn)，會(huì)編出功能更強(qiáng)、更好的程序。

在編制plc程序時(shí)，不管是新手還是老手，都會(huì)犯下這種低級(jí)錯(cuò)誤。因?yàn)檫@種錯(cuò)誤是非語法上的，所以用編程軟件也不能檢查出錯(cuò)誤之處。此錯(cuò)誤一旦發(fā)生，自己有時(shí)還很難發(fā)現(xiàn)，直至上機(jī)調(diào)試運(yùn)行時(shí)，所控設(shè)備不能運(yùn)行或運(yùn)行到某個(gè)位置停止不前，才察覺出來有問題，再對(duì)PLC程序逐條逐句查找分析，或采取對(duì)程序逐條逐句執(zhí)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。

那么究竟是什么問題易使我們犯下這種低級(jí)錯(cuò)誤呢？繼電器電氣控制的固有思維，在編制程序時(shí)，某個(gè)或幾個(gè)輸入點(diǎn)采用物理常閉觸點(diǎn)（如停止開關(guān)、行程限位開關(guān)），在程序中，仍延續(xù)繼電器電氣控制方式編制，即仍采用常閉接點(diǎn)作為導(dǎo)通條件使用。

下面用一個(gè)簡(jiǎn)單的啟停與自鎖電路示例來說明。

根據(jù)上圖編制的不能運(yùn)行的錯(cuò)誤PLC程序如下：

PLC上電后，X000、X002常閉點(diǎn)就會(huì)斷開。即邏輯值為“0”

Y0=（Y0+X001）×X000×X002

從上面數(shù)字邏輯表達(dá)式可知，在按下啟動(dòng)按鈕SB1后，X001的邏輯值為“1”，而Y0的邏輯值永遠(yuǎn)不會(huì)變化，始終為“0”。原因是與PLC內(nèi)部輸入電路有關(guān)，以下是PLC內(nèi)部輸入等效電路：

正確的PLC程序如下：

PLC上電后，X000、X002常開點(diǎn)就會(huì)閉合。即邏輯值為“1”

Y0=（Y0+X001）×X000×X002

只要按下啟動(dòng)按鈕SB1后，X001的邏輯值為“1”，Y0邏輯值就為“1”。松開啟動(dòng)按鈕SB1，X001的邏輯值為“0”但Y0邏輯值為“1”，Y0與X001是或的關(guān)系，保證了Y0邏輯值始終為“1”，即自鎖。直至按下停止按鈕或出現(xiàn)過載 （FR0動(dòng)作），Y0的邏輯值才變?yōu)椤?”。

通過上面的簡(jiǎn)單示例可知，新手可能還未弄懂外部為常閉輸入時(shí)，經(jīng)PLC內(nèi)部輸入電路后邏輯值發(fā)生了“非”的變化。以及繼電器電氣控制固有思維影響，老手是出于疏忽。這雖然是低級(jí)錯(cuò)誤，也易發(fā)生在程序編制過程中。