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浔之漫智控技术(上海)有限公司
主营：西门子DP电缆代理商
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西门子触摸屏6AV2124-0MC01-0AX0技术参数
给大家分享一下学习PLC技术的五个必经阶段，任何知识的学习都不是一蹴而就的，都要先经过知识的积累，然后才能，做出自己的东西，PLC也是如此，在学习的过程中要经过五个阶段。
一.逻辑阶段
所谓的逻辑阶段就是可以实现继电系统中的一般逻辑性设计，既然是继电系统所以电力拖动知识就是该阶段的基础。我个人总结学习继电系统的根在于一个字“抢”，继电系统之所以能实现逻辑控制就在这个字上。继电系统中主要就有那么三个东东A常开；B常闭；C线圈。这就对应了PLC中的基本元素了，只不过是阅读的方法不一样罢了。
那么是不是就可以把原来的继电系统照搬呢？不行！二者的工作方式是不一样的。继电系统中的所有硬元素同一时态开始竞争的，而PLC中的所有软元素是通过PLC的CPU来进行扫描计算处理后计算出该时态的,这便是PLC的扫描循环工作方式。(随便找一本PLC的书都有介绍)
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1.该阶段就是学习电力拖动，对应于PLC梯形图中的常开，常闭，线圈。
2.可以完成简单的系统设计
二．顺控阶段
顺序控制在工业中的应用相当广泛，例如一般性的自动机床它就是一个顺序控制过程。PLC设计当中能实现顺控的有两种方法：一PLC中的顺控指令；二起保停控制方式。不管哪种控制方式在设计的开始我们要完成的是流程，它是系统构成的脉络主要有三个方面：一“步”二“活动步”三“转换条件”。
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1.掌握系统脉络设计系统流程
2.掌握“起保停”控制方式，把流程图转换成梯形图
可以完成一般性的系统设计
三．汇编阶段
该阶段是本质上区别于继电控制系统，是继电控制系统无法实现的，也是提高PLC控制系统功能的根！我之所以称之为汇编阶段，是因为它很相象于单片机的汇编语言编程，例如单片机中的传送指令MOV，在PLC中的指令中也是一样的功能。这一阶段难度比较大，要学习计算机基础；二要充分了解PLC的内部功能和资源；三熟悉所有的指令的功能（不用死记硬背）。如果不了解计算机基础的话在学习指令和PLC内不资源的时候根本理解不了，在设计上的思路和继电系统有很大区别例如：I0.0和IB0个是“位”也就是逻辑设计的“点”，二个是“字节”在逻辑设计中没有涉及到。
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1.计算机基础
2．PLC资源
3．指令功能
4．适应单片机的程序设计思维
可以完成复杂的系统设计
四．特殊阶段
特殊阶段就是对特殊功能的系统而言的，例如运动控制，PID温度控制，网络连接等等。不同的PLC能实现的功能不一样，有些功能PLC内是集成的而有些是需要外加扩展的，那么就要根据不同的控制对象去选用了。掌握好该阶段是可以大大提高PLC的程序，但是还需掌握PLC以外的其他自动化知识，如伺服，变频器等等。
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1.了解系统构成需要
2．合理选择扩展单元
3．学习扩展单元使用方法
可以完成特殊的系统设计
该阶段的学习学要一定的实际条件才能完成
五．网络阶段
随着自动化技术的发展由PLC做下位机的应用也十分多见。该阶段组要学习是不同PLC的通信协议和一些通讯指令，如PLC通过编程口控制变频器如西门子的USS协议与变频器进行信息的交换。还有工业以太网和现场总线等如西子的PROFIBUS;AS-i;等等。
小行网络中MODBUS比较重要，例如通过PLC和变频器建立MODBUS协议来控制变频器。
在网络中有时候有些产品通讯协议非标准，这是就要用到自由通讯了，相当的灵活，但要一定的计算机网络基础。
1、干扰的一般分类
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130v以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏(这就是一些系统i/o模件损坏率较高的主要原因)，这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
2、PLC控制系统中电磁干扰的主要来源
2.1空间的辐射干扰
空间的辐射电磁场(emi)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布为复杂。若控制系统系统置于所射频场内，就受到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：
一是直接对控制系统内部的辐射，电路感应产生干扰；
二是对控制系统通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和控制系统局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
2.2 系统信号的干扰
主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。
(1) 来自电源的干扰。实践证明，因电源引入的干扰造成控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后换隔离性能高的控制系统电源，问题才得到解决。
控制系统系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，如开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。控制系统电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，隔离是不可能的。
(2)来自信号线的干扰。与控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起i/o信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。控制系统因信号引入干扰造成i/o模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。
(3) 来自接地系统混乱的干扰。接地是提高电子设备电磁兼容性(emc)的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使控制系统系统无法正常工作。控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对控制系统系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层一点接地，如果电缆屏蔽层两端a、b都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态，如雷击时地线电流将增大。
此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，形成干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响控制系统内逻辑电路和模拟电路的正常工作。控制系统工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响控制系统的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
2.3 控制系统系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于控制系统制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可不多考虑，但要选择具有较多应用业绩或经过考验的系统。
1.性高，抗干扰能力强
高性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了的抗干扰技术塑料工业网版权所有，具有很高的性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能金属加工网版权所有，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将高的性。
2.配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现搜企网，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3.易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
4.系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合
1 引言
近年来PLC控制系统越来越多应用于国内变性淀粉生产线的控制，因为传统的变性淀粉生产线的控制由继电控制系统完成，继电控制系统的缺点是体积庞大，控制接线复杂，故障率高，性及灵活性差。相比较而言PLC控制系统具有设计组态灵活性好，生产数据采集准确，控制管理功能强大，系统运行稳定性高，系统维护简单，数据通信交换及时,动态响应快等优点。实践明应用PLC控制系统对于提高企业生产性，生产效益，产品质量都具有显著的社会效益和经济效益。
2 系统设计
本系统采用计算机、PLC、智能仪表以及电气控制柜构成的控制监视管理系统，通过PLC程序指令控制现场电气设备的单机或者联锁运行，监视电气设备的运行状态，智能仪表采集现场温度，压力等数据，下位机PLC和上位机HollyView 通过以太网进行数据交互，通过上位机 HollyView 实时以动态图形显示生产流程，生产中的重要工艺数据，设备运行状态，报警故障信息，同时用户可以根据生产中的实际情况通过上位机 HollyView 修改生产工艺参数来调整生产。使整个系统大化的适应生产的需要。并且可以通过工业以太网和企业的ERP进行数据交换，便于企业对生产线进行管理。
3 工艺控制方案
（1）生产原料输送系统
生产原料输送系统是将生产所需要的原料输送到生产线，其中包括粉料输送控制和试剂输送控制。
根据粉料输送流程依次自动控制进料阀，出料阀，进气阀，放空阀，通过现场的压力仪表远传压力信号将粉料输送到的粉料仓。
根据试剂仓中液位仪表的液位信号自动控制试剂泵将试剂输送到的试剂仓。
2）试剂配置控制系统
试剂配置控制系统是根据生产需要选择相应的试剂根据设定好的重量，按种类分先后称重，控制每种试剂的快慢出液阀开关和每种试剂配置的先后顺序，实现称重。将称重好的试剂进行搅拌，输送到配置仓，根据实际情况通过试剂投加泵进行对粉料投加。
■ 检测各个试剂仓的液位信号，试剂称重仓的重量信号，试剂投加泵的流量
■ 可调整每次试剂配置的称重值，提前值，搅拌时间，使试剂配置达到精度。
■ 可根据试剂投加泵的瞬时流量通过闭环控制投加泵频率从而调整投加配比，使试剂投加量达到比例。
（3）粉料配置控制系统
粉料配置控制系统是6条粉料线与对应试剂控制线进行配比生产反应输送到包装系统，其中包括气流干燥系统的温度、压力由PID控制实现，并有手动设定功能，控制生产线中的设备，实现在上位机中一键自动启停和联锁，确保生产线的正常运行。
■ 检测各条粉料线中工艺参数包括温度，压力等，各个设备的电机电流，频率等。
■ 生产线中的电机，为逆向互锁，从出料到进料的顺序，若有电机过载，则前级电机停机以保证粉料不会在生产线中堵塞。
■ 气流干燥系统的温度、压力由PID控制实现，通过设定温度，压力的目标值对蒸汽阀调节，与实际的测量值进行比较，使温度，压力达到生产线所允许的范围。
4 应用特点
变性淀粉生产线控制系统是采用 LK系列PLC控制和上位机组态软件Hollyview监视操作的控制模式,稳定,功能强大,具有以下特点:
■ 本系统使生产线全程自动化控制,自动化程度高,保证生产线、稳定,的运行。
■ 实现现场,中控的两级可控制,大满足用户的使用需求。
■ 监控画面以数据、动画、实时趋势曲线图、历史趋势曲线图等显示系统设备的运行状态。
■ 本系统开放性强,能通过OPC,DDE,ODBC等通讯协议和ERP软件进行数据交互, 方便进行企业管理。
介绍Q系列三菱PLC在双色凹印机中的应用实例。
1. 公司介绍
上海海润印械有限公司是一家专做印械的公司。该公司主要产品有单张纸凹印机、圆压平烫金机、模切机和其他印刷包装机械及印前印后设备，在行业内有一定的影响。特别是对一些进口二手设备的改造方面，有较强的资源优势。
在该公司的产品中，包含了常规的变频、伺服系统、PLC系统、触摸屏等FA产品。 同时，根据不同的产品，会有不同的要求，FA产品的使用情况也不同。
2. 设备说明
双色凹印机是用于对单张纸的凹印印刷，整个系统包括飞达、一色组、二色组、收纸等部分四个部分，其中主要包含:主传动、送纸、印刷、收纸、纸张检测、气路、油路、风机等控制线路组成。
主传动由一台35KW的变频器控制，提供整个机组印刷过程中的传动动力，其包括了飞达部分的送纸传动、印刷滚筒的转动、收纸机构。 送纸部分，主要有主副台板的控制，以及纸张的早到、晚到、跑偏、双张等检测功能。同时在部分还包括了纸张计数、生产产量的生产信息的监视功能。
印刷部分，主要包括了印版的上版、换版功能，以及有关的调版功能。同时还有其他的辅助功能，如墨量控制、匀墨控制、印刷控制等功能。 收纸部分，主要包括了收纸机构的自动速度跟踪控制，收纸主副台板的控制等功能。
3．系统配置图
该系统使用了三菱的Q PLC、四个CC-bbbb远程站、触摸屏、变频器等自动化产品。所有现场的信号，都通过CC-bbbb现场总线的方式输入主站中。
4．调试情况和体会
系统由于采用了CC-bbbb现场总线的方式，在布线时，所有的I/O点采用就近接入远程模块中，差错发生较少，也很容易进行查找。
在调试中碰到的大问题是触摸屏的级连问题，本系统中，在送纸、一色组、二色组都有F930触摸屏充当人机界面系统。在实际调试过程中，开始经常会碰到通讯通不上，经过仔细分析后，硬件上，除了全部采用屏蔽电缆外，RS232通讯时，尽量缩短电缆的长度，并且走线时，避开动力电缆；RS422通讯时，采用屏蔽双绞线的方式，并且并上匹配电阻。软件上，在触摸屏的设置上，让触摸屏按照通讯的先后顺序进行初始化。经过这两方面的处理后，问题得到了解决。
经过采用的现场总线技术，可以避免许多安装上的问题；同时，通过对问题的解决，也给了我一些安装方面经验，严格按照规范进行施工，否则是自找麻烦。
5．用户的反馈
系统从在厂里调试成功，至运到用户那里安装完毕后，开始生产至今已有三年时间，系统运行稳定，了较好的效果，生产厂家及用户都比较满意。
工作原理：
PLC是采用周期循环扫描的工作方式，CPU连续执行用户程序和任务的循环序列称为扫描。CPU对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描，并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。结合PLC的组成和结构分析PLC的工作原理容易理解。
一个扫描周期主要可分为：
（1）读输入阶段。 每次扫描周期的开始，先读取输入点的当前值，然后写到输入映像寄存器区域。在之后的用户程序执行的过程中，CPU访问输入映像寄存器区域，而并非读取输入端口的状态，输入信号的变化并不会影响到输入映像寄存器的状态，通常要求输入信号有足够的脉冲宽度，才能被响应。
（2）执行程序阶段。 用户程序执行阶段，PLC按照梯形图的顺序，自左而右，自上而下的逐行扫描，在这一阶段CPU从用户程序的条指令开始执行直到后一条指令结束，程序运行放入输出映像寄存器区域。在此阶段，允许对数字量I/O指令和不设置数字滤波的模拟量I/O指令进行处理，在扫描周期的各个部分，均可对中断事件进行响应。
（3）处理通信请求阶段。 是扫描周期的信息处理阶段，CPU处理从通信端口接收到的信息。
（4）执行CPU自诊断测试阶段。在此阶段CPU检查其硬件，用户程序存储器和所有I/O模块的状态。
（5）写输出阶段。每个扫描周期的结尾，CPU把存在输出映像寄存器中的数据输出给数字量输出端点（写入输出锁存器中），新输出状态。然后PLC进入下一个循环周期，重新执行输入采样阶段，周而复始。
如果程序中使用了中断，中断事件出现，立即执行中断程序，中断程序可以在扫描周期的任意点被执行。
如果程序中使用了立即I/O指令，可以直接存取I/O点。用立即I/O指令读输入点值时，相应的输入映像寄存器的值未被修改，用立即I/O指令写输出点值时，相应的输出映像寄存器的值被修改。
信息技术渗入PLC是为了适应工厂控制系统和企业信息管理系统日益结合的发展趋势；适应在控制层面让不同的PLC之间，让PLC与DCS、SA等系统之间，能有效而足够快地交换数据的市场要求。
PLC技术主要表现在：
1） 让以bbbbbbs操作系统的PC机嵌入PLC系统。
2） 创建开放的网络环境。如推出能挂100M的高速以太网的Web服务器模块（三菱电机小Q系列的QJ71WS96，横河电机FA-M3系列的F3WBM1-0T-S01），模块内的软件捆绑了目前常用的TCP/IP、UDP/IP等传输层和网络层的规约，以及HTTP、FTP、SMTP、POP3等应用层的规约，使PLC可直接进入因特网，成为不折不扣的基于Web的PLC；也可使日本产的PLC挂上以德国Siemens公司为主导的工业以太网ProfiNet。在这次系统控制展览会上，我们就见到日本Profibus组织（JPO）的展台上展出的通过多种方式挂ProfiNet的日本PLC，富士电机的MICREX-SX系列PLC、横河电机的FA-M3系列PLC都是直接经由其以太网模块挂ProfiNet的，三菱电机的小Q系列PLC则是通过其RS 232C的模块和外挂的RS 232C/以太网协议转换器（JNVE1型）挂ProfiNet的。
3） 支持OPC中间件。如竹菱电机提供的DeviceXPlorer OPC Server可为三菱电机的MELSEC系列PLC、横河电机的FA-M3系列PLC、OMRON的SYSMAC系列PLC，以及丰田工机的TOYOPUC系列PLC提供软件接口，与作为OPC客户的应用程序相互通信。