现代工业控制中的PLC编程方法论文[精选合集]

第一篇：现代工业控制中的PLC编程方法论文

摘要：目前随着工业控制系统复杂性不断提高以及自动化不断加强，以往面向过程的PLC编程方法变得愈加困难。面向过程的编程（POP）方法编程效率低、可维护性差。通过分析现代主流计算机编程方法，提出了一种PLC编程方法：将程序分为三个层次，以面向对象的思想对外部设备或复用性功能进行封装，以面向过程的思想实现动作流程。并以汽车微电机压装控制系统为例进行说明。

关键词：面向过程，面向对象，PLC，编程方法

现代工业自动化领域大多采用PLC作为运动控制器，传统的PLC编程严格按照时序要求从头至尾编写程序。对于简单的控制过程，其程序步骤较少，传统的PLC编程方法能够满足要求。而复杂的控制系统，程序步骤较多，容易混乱，大大降低了编程效率，并且程序扩展性能非常差。为了提高编程效率，降低后期维护成本，寻找出一种新的PLC编程方法是非常必要的。

1理论基础

目前存在两种主流的编程思维：面向过程与面向对象，这两种编程思想都有其各自的特点与性质。1．1面向过程面向过程（ProcedureOriented，PO）是一种以过程为中心，以什么正在发生为主要目标进行编程的编程思想。面向过程的程序设计（POP）注重的是算法设计，突出数据结构。NicklausWirth对此提出了著名的公式来表示程序的实质：程序＝数据结构＋算法面向过程的程序设计关注的是解决问题的步骤，先把软件系统分解成多个模块，然后逐步细化，完成整个软件系统。各模块之间存在相互调用和信息传递。随着软件系统规模扩大和性能要求提高，面向过程编程的缺陷逐渐明显。软件系统规模的扩大，使得模块的分解难度加大，模块之间的联系也更加复杂，软件的可靠性难以提高，可维护性差。1．2面向对象面向对象（ObjectOriented，OO）是在处理问题时，从该问题所存在的事物本身出发，以类及对象作为基本构造单元，逐步认识事物的属性和行为特征。面向对象的程序设计（OOP）需要尽力描述问题的结构，从而较好地解决客观世界描述的复杂性问题。可将程序表示为：程序＝消息＋对象类对象类＝数据结构＋算法面向对象的编程方法有利于大型软件的开发；对象属性和方法封装避免了数据随意访问，保证数据安全；类与类之间的继承关系，最大程度实现了代码的重用；继承关系下的多态性增强了程序的灵活性和扩展性［1］。然而，由于类的大量加载会牺牲系统性能，从而降低系统运行效率。

2PLC编程思想

现代工业生产的控制系统经常要涉及到多个外部设备，设备的动作往往有严格的时序要求。长久以来，编程前先按要求制作动作流程图，再按动作流程图编写程序的框架，然后以流程框架为中心添加约束与报警信息，其编程思想是面向过程的［2］。数据和数据处理过程代码是统一的，可重用代码少，且当代码量大时，维护数据和代码非常困难。面向过程的PLC编程方法的缺点有：割裂被控对象在PLC程序与现实中的联系，内部逻辑与被控对象不明确，程序的后期维护困难；程序的内部逻辑关系非常复杂，控制流程不确，容易出错；输入与输出都缺乏整体性，程序员往往孤立考虑各输入点或输出点的逻辑和控制［3］。针对传统PLC编程的缺点，结合现代计算机主流编程思维，提出一种新的PLC编程方法：以分层思想划分程序结构，以面向对象的思想对外部设备或复用性功能进行封装，以面向过程的思想实现动作流程。其原理是：将程序过程按实际划为三个层次，对每个层次中可抽象描述的对象进行类封装；并采用上层调用下层，高级调用低级的原则，进行自下而上的PLC程序设计。三个层次分别为：时序层、外设层、输出层，其中输出层是底层；外设层是中间处理与转换层；时序层是最靠近设备操作的用户层。输出层是对PLC的输出点进行内部扩展。不管PLC程序如何编写，最终都要通过控制PLC输出来达到设备运行目的。为了增强程序的灵活性和扩展性，可将PLC的每个输出点当作对象，在程序运行过程中，输出对象在不同的工作阶段有不同的触发条件。将数字输出点的触发条件转化为内部继电器，模拟输出的触发条件转换为内部继电器与数据。外设层是对设备的封装、处理，是外部设备和外部设备功能封装模块的集合。复杂的PLC控制系统包含了多个外部设备，并且有些外部设备不止一个。以PLC为对象，外部设备可分为输入设备、输出设备与交互设备。输入设备是系统的眼睛，实时监控设备状态。输出设备是系统的动作执行设备，单个输出设备可以有一个或多个动作状态。交互设备是与PLC有数据互传的设备，可以是上位机设备或其他的通信设备。用面向对象的思想，以设备整体或设备动作状态为对象进行封装。可以大大减少了程序的重复性，并且有助于外围设备的扩展与功能的增加。时序层是PLC程序的主体，是各种功能动作流程的集合。设备运行时，动作过程必须严格地按时间顺序执行，而程序中时序过程实现必须面向过程。设备每一种现实功能都对应一个动作过程，与设备功能对应的动作过程属于高级动作流程。高级动作流程可以重复调用低级的动作流程，低级的动作流程是复用性比较高的动作流程。复用性动作流程相对高级动作流程步骤较少，可以将其以整体作为考虑对象，封装成功能模块，供高级动作流程调用。高级动作流程所对应现实设备功能主要有：启动、复位与保护等功能［4］。启动功能可以通过人机交互界面的设置不同而拥有不同的设备功能；复位功能是按一定的时间顺序恢复预定的初始状态；保护功能是通过监控输入设备的信号判断设备是否故障，并做出相应的处理。对于由输入信号判断不出故障可以由外部人工触发，并处理。时序层编写功能时要求先设计保护功能，再编写其它的动作功能，以保护人身与设备安全。

3实例

以汽车微电机压装控制系统为例，阐述本文提出的PLC编程方法。图2为压装控制系统原理图。该系统主要由TPC7062TX触摸屏、主控单元FPG－C32T2H、模拟量单元FP0－A21－F、位置控制单元FPG－PP21、伺服电机、位移传感器等组成。该系统中控制最主要的输出是控制伺服电机的脉冲输出，脉冲输出可直接以电机运行状态为对象进行封装，其余输出在程序中不需要大量重复使用，可以直接单独调用。图3为单次压装的流程，前三个过程为同向运动，为了提高工作效率，三个过程之间不能有停顿，“P点控制”可以达到此要求；慢速压装和快速退回运动方向相反，需要停顿，第三个过程完成后，直接退回到原点，快速退回功能用“E点控制”可以实现。除此外电机常用的控制还有“JOG运行（点动控制）”。通过压装流程可知该系统“P点控制”为三段控制，以“P点控制”为对象时，其“消息”由一个触发条件、三个位置、三个速度组成；以“E点控制”为对象时，其“消息”由一个触发条件、一个位置、一个速度组成；以“JOG运行”为对象时，其“消息”由一个触发条件、一个旋转方向、一个速度组成。为了适应于PLC动作过程的时序性特点，为每个对象添加一个单脉冲输出信号。当对象动作执行完成时，发出一个单脉冲信号，可以当做下一步动作的触发条件。图4为以FPWINGR为PLC编程软件时的“E点控制”梯形图。FPWINGR编程软件不支持模块封装，但是不影响面向对象思维的使用。图中R20为“E点控制”的触发条件；双字寄存器DT412的数据为“E点控制”的目标脉冲频率（速度）；双字寄存器DT414的数据为“E点控制”的目标位置。对象封装的目的是避免数据随意访问，可以继承。“E点控制”中的电机属性启动速度（500Hz）、加减速时间（100ms）、正反方向的定义是以参数的形式固定在其中。当调用该对象时，默认的就继承了其属性。只需扩展多个内部继电器触发R20，就可用被多次调用继承，即多态性。同理，可设计出“P点控制”与“JOG运行”的梯形图。输出层与外设层是时序层的基础，时序层按一定的时间顺序组合输出层与外设层，并辅以必要的数据处理就形成了所需的功能。压装主流程主要有“P点控制”与“E点控制”模块，加上时间延时、计数处理与力值峰值功能就形成了一个压装的大致功能，经过后期的调试与小范围的修改就完成了一个功能的编写。依此方法编写各种所需功能，完成整个程序后，整体调试功能。后期维护需要修改某部分功能时，可以快速定位到要修改的层，再找到相应的模块；增加功能时，可以迅速查到已有硬件的封装模块，直接在时序层增加要求的功能时序。

4结束语

通过分析与实际验证，用本文所提编程方法编写PLC程序，程序逻辑更清晰，层次更分明，运行更稳定。同时为程序调试、后期程序维护、程序功能扩展提供更有效而广阔的空间。该方法适用于复杂控制系统，也适用于简单控制系统，使复杂的控制系统集体设计时分工更加明确，性能更稳定。

参考文献

［1］徐卓峰，王学军．面向过程程序设计语言与面向对象程序设计语言及其特征比较［J］．中州大学学报，1997（1）：64－67

［2］高云．计算机编程思想的发展研究［J］．软件导刊，2012，11（11）：5－6

［3］张海藩．软件工程导论［M］．5版．北京：清华大学出版社，2008（2）：203－211

［4］常海．基于OOP的PLC编程方法探讨［J］．无线互联科技，2014（2）：75－75

第二篇：PLC编程心得

即使是同一个项目，同一个人，要他重新写一次，也会与原来的不同，我只是看别人的一种思路，是怎样把程序去组织好，如何规范合理分配好元件，我看简单也不一定好，我的编程习惯是要求流程要清晰，即使多花点步数也好。所以我现在一般都不用一个梯形图完成，而是用SFC去编排组织梯形图的执行顺序，这样就不用担心什么互锁连锁的问题，我现在在编写的程序我估计在18000步左右，若是用单一的梯形图来编，我估计对以后的维护和修改会做成很大的困难。

现在工控制软件大部份是可以破解，但如果不想别看懂的程序的话，把里面最好不放常数，全部是数据寄存器，多用一些功能指令，拿出点技术来，要把哭程序写少而精，不要多而杂。我不鼓欢太乱的程序。如果你把技巧都定上去啦，相信不是一般的高手都没办法看懂，那样别人是服了你的技术，而不是服你的乱！我一向都不怕别人看程序，我也不喜欢看别人程序，这就是这的风格！单一！宁可少而精，不可多而杂

上是高手啊，我公司有一台设备的PLC程序真的不放常数，全部是数据寄存器，下载下来的程序在另外一台PLC就不能使用！

我们公司有几台设备都是意大利进口的，都是几千万的设备，老外的程序都没见有常数，应用了好多数据块，一般的工程师都看不懂的

第三篇：现代工业控制技术

现代工业控制技术（调速）

目录

一、课程设计的目的.......................................................................................................................2

二、课程设计的要求.......................................................................................................................2

三、课程设计的任务（十机架连轧分部传动直流调速系统的设计）.......................................3

（一）、连轧机原理...............................................................................................................3

（二）、基本参数...................................................................................................................3

(1)、电动机参数..............................................................................................................3

（三）、设计指标...................................................................................................................4

（四）设计要求.......................................................................................................................4

四、晶闸管整流主电路的设计与选择...........................................................................................4

（一）、整流变压器的计算与选择.......................................................................................4

（1）、整流变压器的电压.............................................................................................5（2）、整流变压器的电流.............................................................................................5（3）、整流变压器的容量.............................................................................................5

（二）、整流元件的计算与选择...........................................................................................5

（1）、整流元件的额定电压Ukn.................................................................................6（2）、整流元件的额定电流IT....................................................................................6

（三）、电抗器的计算与选择...............................................................................................6

（1）、实际应串入的平波电抗器LK（mH）.............................................................6

（四）、保护元件的计算与选择...........................................................................................6

（1）、交流侧阻容过压保护.........................................................................................6（2）、交流侧压敏电阻过压保护.................................................................................7（3）、晶闸管元件过压保护.........................................................................................8（4）、晶闸管装置的过流保护.....................................................................................8

（五）、晶闸管直流调速系统主电路原理图...............................................................8

五、晶闸管双闭环直流调速系统的设计与选择...........................................................................9

（一）、晶闸管双闭环直流调速系统的原理.....................................................................10

（二）、给定积分器单元(GJ)电路电路设计及分析..........................................................11

交直流调速系统课程设计

（三）、速度调节器单元(ASR)及电路设计及分析.........................................................12

（四）、电流调节器单元(ACR)及电路设计及分析........................................................13

（五）、速度变换器（SB）及电路设计及分析................................................................13

（六）、触发输入及保护单元及电路设计及分析.............................................................14

（七）、直流调速系统整体分析.........................................................................................17

六、晶闸管转速电流双闭环直流调速系统调试.....................................................................18

（一）、线路原理.........................................................................................................18

（二）、调试内容及步骤.............................................................................................19

（三）、系统调试注意事项.........................................................................................21

七、体会与建议.............................................................................................错误！未定义书签。

一、课程设计的目的

课程设计是本课程教学中极为重要的实践性教学环节，它不但起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用，而且还将起到从理论过渡到实践的 桥梁作用。因此，必须认真组织，周密布置，积极实施，以期达到下述教学目的。

① 通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课程方面的基本只是、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。

② 通过课程设计，让学生养成严谨科学、严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，达到提高学生基本素质之目的。

③ 通过课程设计，让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作，达到培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料能力的目的。

④ 通过课程设计，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，掌握设计内容，达到培养学生工程绘图和编写设计说明书能力的目的，为学生今后从事相关方面的实际工作打下良好的基础。

二、课程设计的要求

① 根据设计课题的技术指标和给定条件，在教师指导下，能够独立而正确地进行方案论证和设计计算，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。

② 要求掌握交直流调速系统的设计内容、方法和步骤。③ 要求会查阅有关参考资料和手册等。④ 要求学会选择有关元件和参数。

⑤ 要求学会绘制有关电气系统图和编制元件细节。⑥ 要求学会编写设计说明书。

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三、课程设计的任务（十机架连轧分部传动直流调速系统的设计）

（一）、连轧机原理

在冶金工业中，轧制过程是金属压力加工的一个主要工艺过程，而连轧则是一种可以提高劳动生产率和轧制质量的先进方法。其主要特点是被轧金属同时处于若干机架之中，并沿着同一方向进行轧制最终形成一定的断面形状。其轧制原理和过程如图3-1所示。

连续轧制的基本条件是物质流量的不变性，即S1v1=S2v2„=Snvn=常数，这里S1„Sn和v1„vn分别为被轧金属的横断面积和线速度。而连轧机的电气传动则应在保证物质流量恒定的前提下承受咬钢和轧制时的冲击性负载，实现机架的各部分控制和协调控制。每个机架的上下轧锟公用一台电动机实行集中拖动，不同机架采用不同电动机实行部分传动，各机架轧锟之间的速度则按物质流量恒定原理用速度链实现协调控制

物质流量不变的要求应在稳态和过渡过程中都得到满足，因此，必须对过渡过程实践和超调量都提出相应的限制。

连轧机的完整控制包括许多方面，本课题只考虑轧锟拖动的基本控制即调速问题，并以十机架轧机为例，至于张力卷取问题等将不涉及。

（二）、基本参数

考虑到课程设计的实践有限，本课题直接给出各部分电动机的额定参数作为设计条件，不再提及诸如轧制力、轧制转矩、轧锟直径等概念和参数，以便简化设计计算。(1)、电动机参数

以十机架为准，每个机架对应一台电动机，由此形成10个部分，各部分电动机参数集中列表3-1中，其中Pn(kW)为额定功率、Un(V)为额定电压、In（A）

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为额定电流、nn[(r/min)]为额定转速、Ra(Ω)为电动机内阻、GD²a(N²m²)为电动机飞轮力矩、P为极对数。Ifn(A)为额定励磁电流。

表3-1 各部分电动机额定参数

机架序号 电动机型号 Pn/Kw Un/V

In/A

na/(r/min)Ra/Ω

Ifn/A

Gda²/N²m

²

P/对 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Z2-92 Z2-91 Z2-82 Z2-81 Z2-72 Z2-71 Z2-62 Z2-61 Z2-52 Z2-51 67 48 35 26 19 14 11 8.5 6 4.2 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 291 209 152 113 82.55 61 47.8 37 26.1 18.25 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 4.98 3.77 2.67 2.765 3.05 2.17 0.956 1.14 1.11 1.045 68.6 58.02 31.36 27.44 11.76 9.8 6.39 5.49 3.92 3.43 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

（三）、设计指标

① 稳态指标：无静差。

② 动态指标：电流超调量﹠i≤5%；启动到额定转速时的转速超调量﹠n≤5%（按退饱和式计算）

（四）设计要求

① 要求以转速、电流双闭环形式作为系统的控制方案。② 要求主电路采用三相全桥整流形式。

③ 要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。④ 要求触发脉冲有故障封锁能力。

⑤ 要求对1号机架拖动系统设置给定积分器，其他机架拖动系统设置给定速度链，以实现速度协调控制。

四、晶闸管整流主电路的设计与选择

（一）、整流变压器的计算与选择

在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流电压与电网电压往往不一致；因此，为了尽量减小电网与晶闸管装置的相互干涉，要求它们相互隔离，故通常均要配

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用整流变压器。（1）、整流变压器的电压

整流变压器的一次侧直接与电网相连，当一次侧绕组Y接时，一次侧相电压U1等于电网相电压；当一次侧绕组△接时，一次侧相电压U1等于电网线电压。

整流变压器的二次侧相电压U2与整流电路形式、电动机额定电压Un、晶闸管装置压降、最小控制角αmin及电网电压波动系数∈有关，可按下式近似计算。

U2=KzUn/∈AB 式中，Kz为安全系数，一般取为1.05～1.10左右。

（2）、整流变压器的电流

整流变压器的二次侧相电流I2和一次侧的相电流I1与整流电路的形式、负载性质和电动机额定电流In有关，可别计算如下

I2=K2In I1=K1U2In/U1（3）、整流变压器的容量

整流变压器的二次侧容量S2、一次侧容量S1和平均计算容量S可分别计算如下

S2=m2U2I2 S1=m1U1I1 S=(S1+S2)/2 式中，m1、m2分别为一次侧与二次侧绕组的相数。以上各式中未定系数均列于表4-1中。

表4-1 整流变压器的计算系数（电感负载）

计算系数 单相全孔桥

三相可靠半波

三相全控桥

三相半控桥

A=Udo/U2 B=Ud/Udo K2=I2/In K1=I1/In 0.9 cosα1 1

min

1.17 cosα

min

2.34 cosα

min

2.34(1+cosα

min)/2

0.577 0.472

0.816 0.816

0.816 0.816

（二）、整流元件的计算与选择

正确选择晶闸管和整流管，能够使晶闸管装置在保护可靠运行的前提下降低

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成本。选择整流元件主要是合理选择它的额定电压Ukn和额定电流（通过平均电流）IT,它们与整流电路形式、负载性质、整流电压及整流电流平均值、控制角α的大小等因素有关。一般按α=0计算，且同一装置中的晶闸管和整流管的额定参数算法相同。

（1）、整流元件的额定电压Ukn 整流元件的额定电压Ukn与元件实际承受的最大峰值电压Um有关，即

Ukn=（2～3）Um

（2）、整流元件的额定电流IT 整流元件的额定电流IT与最大负载电流Im有关，即

IT=(1.5～2.0)KfbIm

式中，Kfb为计算系数，参见表4-2；1.5～2.0为安全系数

表4-2 整流变压器的计算系数（电感负载）计算系数 负载形式 单相桥式 三相半波 三相半控桥 Kfb 电阻负载 0.5 0.374 0.368 Kfb 电感负载 0.45 0.367 0.367

（三）、电抗器的计算与选择

为了提高晶闸管装置对负载供电的性能及运行的安全可靠性，通过需要在直流侧串联常有空气隙的贴心电抗器，其主要参数为额定电流In和电感量IK.（1）、实际应串入的平波电抗器LK（mH）

LK=max(Lm,L1)-La-2LB 式中max取其中的最大值。

（四）、保护元件的计算与选择

（1）、交流侧阻容过压保护

① 交流侧过压保护电容（单位为uF）的计算公式

C≥2i0%S//U2²

式中 S————整流变压器的平均计算容量，V²A；

i0%—————变压器励磁电流百分数，对于10～560kV²A的三相变压

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器，一般去i0%=4～10.电容C（单位为uF）的交流耐压应大于或等于1.5Uc,Uc是阻容两端正常工作的交流电压有效值。

② 交流侧过压保护电阻的计算公式

R≥(6.9 U2²/S)√￣(uk%/ i0%)式中，uk%为变压器的短路比，对于10～1000kV²A的变压器，对应uk%=5～10。

电阻功率P可在下式范围内选取

（2～3）（2πf）²K1(CR)CU2²＜PR＜（1～2）[（2πf）²K1(CR)+K2]CU2² 式中 R、C——为上述范围内阻容计算值；

f、U——电源频率（Hz）和变压器二次侧相电压（V）； 2～3和1～2——安全系数；

K1——计算系数，对于单相K1=1；对于三相K1=3；

K2——计算系数，对于单相K2=200；对于三相半波：阻容△接法K2=450；阻容Y接法K2=150；对于三相桥式：阻容△接法K2=900；阻容Y接法K2=300。

当CR＜0.2ms时，所选PR值接近于上式只右方； 当CR＞5ms时，所选PR值应接近于上式之左方。

③ 不同接法下阻容的实际取值：见表4-3.表中C和R为前述计算值。

表4-3 变压器和阻容不同接法时电阻和电容的取值

三相二次侧Y三相二次侧△变压器接法 单相

接 接

阻容装置接法 与变压器二次侧并联 Y接 △接 Y接 △接

电容 C C C/3 3C C 电阻 R R 3R R/3 R（2）、交流侧压敏电阻过压保护

① 电路用一只压敏电阻；三相电路用三只压敏电阻，可接成Y形或△形。压敏电阻的额定电阻U1mA

U1mA≥€Um/0.8～0.9 式中 Um————压敏电阻承受的额定电压峰值，V；

€ ————电网电压升高系数，取1.05～1.10； 0.8～.9————系数

② 压敏电阻的通流容量Iy

Iy≥（20～0）I2

③敏电阻的残压（即限压值）Uy

Uy≥KyU1Ma 式中，为残压比，当Iy≤100A时，Ky=1.8～；当Iy≥3kA时，Ky≤3。压敏电阻的残压必须小于整流元件的耐压值。

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（3）、晶闸管元件过压保护

① 限制关断过电压的阻容RC的经验公式

C=(2～4)IT³10

R=10～30 PR=0.45Um/R 式中，C的单位为uF；R的单位为Ω；PR的单位为W。

电容C的交流耐压大于或等于1.5倍的元件承受的最大电压Um。（4）、晶闸管装置的过流保护

① 直流侧快速熔断器

熔体额定电流 IkRz≤1.5In ② 交流侧快速熔断器

熔体额定电流 IkRj≤1.5I2 ③ 晶闸管元件串联快速熔断器

熔体额定电流 Ik≤IkR≤1.57IT 式中IK为晶闸管元件的实际工作电流，单位为A ④ 总电源快速熔断器

熔体额定电流 IkRD≤1.5I1

所有快速熔断器的额定电流均大于熔体额定电流；快速熔断器的额定电压均应大于线路正常工作电压的有效值。

（五）、晶闸管直流调速系统主电路原理图

2-3

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图 4-1

晶闸管直流调速系统主电路原理图

五、晶闸管双闭环直流调速系统的设计与选择 9

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（一）、晶闸管双闭环直流调速系统的原理

图5-1晶闸管双闭环直流调速系统原理框图

晶闸管直流调速装置的主电路采用三相桥式全控整流电路。三相整流变压器(TR)、三相同步变压器(TR)、控制系统主要由给定积分器(GJ)、速度调节器(ASR)、电流调节器(ACR)、触发输入及保护单元(CSR)、触发器(CF)、速度变换器(SB)、电流变换器(LB)等组成。速度调速器的输出作为电流调节器的电流给定电压，电流调节器的输出作为触发装置的移相控制电压，速度调节器和电流调节器采用PI调节器。

主电路采用三相桥式全控整流电路，如图3－8所示。交流进线电源通过三相整流变压器或者交流进线电抗器接至380 V交流电源。

(1)为了消除高次谐波的影响，整流变压器采用△／Y接法。

(2)主电路设有过电压保护和过电流保护。交直流侧过电压保护采用阻容过电压吸收器和氧化锌压敏电阻。晶闸管元件换相过电压保护采用阻容过电压吸收器。过电流保护有快速熔断

器、电子过电流保护以及过电流继电器。电动机励磁回路设有过电压保护(压敏电阻)和失磁保护(欠电流继电器)。

(3)为了使电动机电枢电流连续并减小电流脉动以改善电动机的发热和换向，在直流侧接有滤波电抗器L。

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（二）、给定积分器单元(GJ)电路电路设计及分析

给定积分器的作用是把阶跃或快速给定的输入电压变换成具有一定斜率以时间为函数的线性电压输出，它的输出代表电动机的给定速度，该输出量作为速度调节器(ASR)的给定信号。给定积分器电路如图3—9所示。由图可知给定积分器主要由三个集成放大器A1，A2，A3组成的电平检测器(比较器)、积分器和倒相器

图5-2 给定积分器电路图

组成。A1组成的电平检测器(比较器)接受输入给定信号量并与A3倒相器输出电压反馈信号进行比较。A2组成的积分器，其积分时间常数取决于电阻R 13和R 14并联值与电容C1的乘积，积分器将输入电压信号变换为以时间为函数的线性电压。A3为倒相器，将A2的输出信号反相。A3的输出信号还通过电阻R8负反馈至A1输入端，当R8=R3=30 kΩ时，使A2和A3的输出稳态绝对值与Al输人给定电压相等。输入电压与A2输出电压(即○12端输出电压)同相，而与A3输出电压(○16端输出电压)反相。

积分器输出电压斜率

duU1

dtRC1式中U1－A1电平检测器输出电压限幅值；

－电位器RP5与电阻R10串联后输出的分压系数；

R－R13与R14并联后的阻值。

可见，调整，U1，R13，R14，C1便可调整输出电压斜率。A1比较器的

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正向负向输出电压限幅采用三极管反馈限幅方式。调整电位器RP3，RP4可分别调整A1比较器输出电压的正向和负向输出电压的限幅值U1。调整电阻R13，R14，C1可粗调积分时间常数。调整电位器RP5阻值可调移相触发角。

（三）、速度调节器单元(ASR)及电路设计及分析

图5-3速度调节器单元(ASR)电路图

速度调节器单元的电路如图3—10所示。速度调节器单元包括由Al组成的电平检测器(比较器)和集成放大器A2组成的速度调节器两个部分。电平检测器(比较器)是由集成运算放大器A1加正反馈(R 14)而形成。它具有继电回环特性，有一定的回环宽度，用以鉴别有无速度给定。当速度给定信号小于10．21V时，由于A1从电位器RP2获得正向偏压，所以A1输出正向最大电压，该输出电压通过二极管VDl加到A2速度调节器，使A2速度调节器迅速输出负向限幅电压，使电流调节器输出一个推β信号，使晶闸管变流器触发脉冲处于βmin，使系统处于可靠的停机状态。当○14(○16)端速度给定信号大于

∣0.2∣V时，A1电平检测器(比较器)迅速翻转，输出为负，由于二极管VDl的阻挡作用，便不再有正向偏压加至此速度调节器，解除封锁使A2速度调节器迅速退出负向饱和，并开始按速度偏差信号进行PI调节。速度调节器输出正向电压限幅采用三极管反馈限幅方式，调节电位器RP3用来改变正向电压限幅值。调节器输出负向电压限幅采用二极管反馈限幅方式，负向电压限幅值固定为－2 V。

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（四）、电流调节器单元(ACR)及电路设计及分析

电流调节器单元电路如图3—11所示。电流调节器单元包括VDl～VD6所组成的电流检测变换电路和集成放大器A组成的电流调节器两个部分。

图5-4 电流调节器单元(ACR)电路图

二极管VDl～VD6三相整流桥接受来自二次侧额定电流为0．1 A的电流互感器的信号，并变换成直流电压，作为电流负反馈电压输出，电流负反馈电压的大小可调节电位器RPl。电流调节器由⑤端接入速度调节器的输出信号，其输出端接触发输入单元。电流调节器输出正向、负向电压限幅采用二极管反馈限幅方式。

（五）、速度变换器（SB）及电路设计及分析

速度变换器将直流测速发电机电压经分压后向速度调节器提供转速反馈信号，同时还提供转速指示仪表所需的信号、超速保护信号。速度变换器电路如图3—12所示。直流测速发电机的电压从③和○11端输入。输入信号经电阻R1～R4降压后，从○12端(输出I)和④端(输出Ⅱ)分别可输出相反极性的转速反馈电压，交直流调速系统课程设计

该转速反馈电压的大小可分别调节电位器RPl，RP2，具体可根据控制系统要求的转速反馈电压极性进行选择。另外，经二极管VDl～VD4整流后，从⑥端(输出U)输出恒正电压，从⑤端(输出Ⅵ)输出恒负电压。

超速保护电路是由集成放大器A组成的电平检测器和小晶闸管VT组成带有记忆功能的电平检测器电路。转速反馈电压经二极管VD11，VDl2整流变成正绝对值转速反馈电压，送电平检测器输入端，与偏置电压进行比较。正常时转速反馈电压小于电位器RP4

图5-5 速度变换器（SB）电路图

上的取出偏置值，比较器输出负向电压，小晶闸管VT关断，输出Ⅲ为“1”高电平。当转速反馈电压大于电位器RP上的取出偏置值，则比较器输出正向电压，小晶闸管VT导通，输出Ⅲ为低电平，并自保发出超速信号送电源及事故综合单元。由于晶闸管VT一旦导通，即使触发信号消失，它仍能保持导通状态，起到事故记忆作用，因此在事故处理之后，需按复位按钮进行复位。

（六）、触发输入及保护单元及电路设计及分析

触发输入及保护单元电路如图3—13所示。

本单元包括过电流保护和触发输入两个部分。

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1)过电流保护电路。过电流保护电路由晶体管V1和小晶闸管VT及有关电

20端输入，它与从电位器RPl取出的阻、电容组成。过电流信号电压(负值)Ufi从○偏置电压Ul

进行比较。系统正常工作状态时, 过电流反馈电压Ufi状态，V1饱和导通，小晶闸管，VT处于阻断状态，通过电阻R10，为V2提供饱和基极电流使其饱和导通；当系统过电流事故状态时，过电流反馈电压UfiR1R2U1，VDl处于导通状态，原R5R1R2U1，VDl处于阻断R5来通过R6注入Vl基极的电流转移到VDl使Vl截止，正电源通过R7。VS1为晶闸管VT提供触发电流，晶闸管VT导通，由于R10，R11的分压作用使V2截止，正电源过R12、R13、VD5给触发输入电路输入一个推β信号，将触发脉冲推至最小逆变角βmin并保持，使晶闸管装置处于最大逆变电压下工作，迫使主电路电流下降以免事故扩大。由于晶闸管VT一旦导通，即使触发信号消失，它仍能保持导通状态并起到事故记忆作用，因此在事故处理后需按复位按钮进行复位。使晶闸管VT关断，解除记忆。调整RP1可调整过电流动作整定值。

2)触发输入电路。触发输入电路用于电流调节器和触发脉冲电路之间作电

图3－14 触发输入电路输入与输出关系

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位配合用，它将来自电流调节器输出的正负信号电压变换为正输出信号电压。以适应触发电路的移

相信号电压的要求。3号端的输入电压接电流调节器输出电压UK，13号端输出电压接触发电路移相控制电压UC端。本电路稳态时输入与输出关系如图3—14所示。

从电流调节器来的输出电压UK由3号端输入，它与电位器RP2上取得的电压U2进行叠加，在V3的基极A点得到的电位为：

UAR16UKR15U2R15R16

若R15=R16，则UA=(U2+UK)/2 ,当UN‹UA‹ＵＭ时，V3，V4，V5工作在线性放大区，若忽略三极管射基极和二极管正向压降，可得：

U13U5bU3b(U2UK)/2

由上式可知。当③端输入电压UK=0，调节电位器RP2上的偏移电压U2．可改变触发输入单元输出电压U13，即可改变系统的触发脉冲的初始相位角，使其处于90°值或所需值，具体可根据系统的控制要求而定。

本电路设有U13min(min)和U13max(min)限制。

当③端输入控制电压UK负向增大时，V3饱和导通，VD 8截止，正电压通过R18为V4的基极提供饱和基极电流，V4饱和导通，Uce≈0，U4c=UN==UA，所以U13=UA= UN。因此即使输入电压UK负向电压继续增加，U13端输出电压不变，U13min=U4c，输出电压U13min对应于触发电路控制角min。调电位器RP3，可调U13min的值。

当③端输入电压UK正向电压增加时，UA，U4c亦随之上升，当UA，U4c>UM时，VD9导通，U13max，即使U3(正向电压)继续增大，使UA随之上升。而U13却保持UM不变，即U13=UM。输出电压U13max对应于触发电路控制min。调整电位器RP4，可改变U13的值,即min的角度。

3）触发脉冲单元。触发脉冲单元采用串联控制的锯齿波同步触发电路。该触发电路由同步、锯齿波形成与移相、脉冲形成与整形、双脉冲形成和放大等环节组成。参见电力电子技术教材相关章节。

4）电源及故障综合单元(G2)电源及故障综合单元用以供给触发装置+24 v电源及综合±15 V低电压、过流超速等的故障信号。电源及故障综合单元电路如图3—15所示。

三相交流22 V电源经VD01～VD06整流，电容C01，C02滤波输出+24V，供触发装置。过电流、超速信号电压经④与⑤端输入，正常时输入均为“1”，三极管V2导通，继电器K吸合。当发生过电流或超速时，④端或⑤端出现“0”(小于l V)。光电二极管亮指示出事故种类，V2截止，继电器K释放发出事故信号。±15 V电源接②端和21端，交直流调速系统课程设计

正常时V3导通，V3集电极电位小于零电位，不影响V1，V2状态。当±15 v电源中任

一个电压过低时，V3关断使V1导通，V2截止，继电器K释放发出事故信号。

图5-7 电源及故障综合单元(G2)

（七）、直流调速系统整体分析

下面结合整个系统对不可逆直流调速系统停车、正向起动、减速各种运行工作过程进行分析。

(1)停车状态。电动机停车时，开关S打开，给定电压U*n=0，速度调节器单元中Al速度给定比较器输出一个大于+8 V的推β信号电压，使速度调节器输出电压为负向限幅值－U*im，电流调节器输出电压为正向限幅值Ucm，通过触发输入单元CSR、触发器CF，使晶闸管变流器控制角处于最小逆变角min，电动机处于停车状态。

(2)电动机正向起动运行。当开关S闭合，给出负的正向速度给定电压(U*n‹0)，当速度给定电压U*n>∣0．2 ∣V时A1速度给定比较器迅速翻转，输出为负电压，使速度调节器迅速退出负限幅值－U*im并开始按速度偏差信号进行P，I调节。经积分给定器使给出负的给定电压变成线性变化的负的给定电压U*n。速度调节器的输入偏差

△Un=U*n－Un其极性为负。由于转速反馈电压Un受机械惯性影响，增加较慢，所以速度调节器的输出U*i为正的限幅值。该输出电压U*i是电流调节器的电流给定电压，电流调节器输入电压△Ui=U*i－Ui，极性为正，因而电流调节器的输出电压Uc为负。经过触发输入单元CSR，触发器CF使晶闸管变流器的控制角从min向前移动，使<90°，晶闸管变流器工作于整流状态，电动机正向起动。以后起动过程和前面所述的速度电流双闭环调速系统起动过程一样，不再重复。稳态运行时，速度反馈电压Un等于速度给定电压U*n，速度调节器的输出电压U*i与负载电流反馈电压Ui相等。

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(3)减速(或停车)。正向减速时速度给定值减小，极性不变仍为负给定电压，而电

动机转速来不及改变，所以速度调节器的输入端偏差△Un=U*n－Un为正，速度调节器ASR的输出U*i为负的限幅值，使电流调节器的输出电压Uc为正，经过触发输入单元CSR，触发器CF使晶闸管变流器的控制角从<90°，迅速后移至min，主回路电流经本桥逆变后很快衰减到零。对于不可逆系统由于晶闸管变流器只能提供一个方向的电流，电动机只在负载阻力矩作用下减速，直至电动机转速降至接近新的给定值时。由于速度微分反馈的提前作用，使速度给定值U*n重新大于速度反馈值Un，速度调节器输出开始退出负的限幅值，电流调节器输出从正的最大值向负电压变化，触发器CF的触发脉冲从min开始前移，电流环和速度环相继投入闭环工作，晶闸管变流器控制角<90°，工作在整流状态，电动机在新的给定值下运行。

当正向停车时速度给定电压U*n=0(<∣0.2∣V时)，速度调节器单元中A1速度给定比较器输出一个大于+8 V的推β信号电压，使速度调节器输出为负向限幅值－U*im，电流调节器输出为正向限幅值+Ucm，使晶闸管变流器控制角迅速后移到min，电动机在阻力矩作用下减速至停车。

六、晶闸管转速电流双闭环直流调速系统调试

（一）、线路原理

双闭环调速系统的电流和转速分别由两个调节器进行调节，由于调速系统调节的主要参量是转速，故转速作为主环放在外面，而电流环作为副环放在里面，这样就可抑制电网电压扰动对转速的影响。

系统工作时，应首先给电动机加额定励磁电压，改变给定电压U*n，即可方便地调节电动机的转速。ASR、ACR均设有限幅电路，速度调节器ASR的输出U*i作为电流调节器ACR的给定，利用ASR的限幅达到限制起动电流的目的，ACR的输出作为移相触发器的控制电压Uc，利用ACR的限幅达到限制αmin的目的。

当加入给定电压U*n起动时，ASR饱和输出，使电动机以限定的最大起动电流加速起动。直到电动机转速达到给定转速(即U*n=Un)并出现超调后，ASR退出饱和，最后稳定运行在略低于给定转速的相应数值上。

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图6-1 晶闸管转速电流双闭环直流调速系统实验电路原理框图

（二）、调试内容及步骤

1．双闭环调速系统调试的基本原则‘

(1)先部件，后系统。即先将各环节的特性调好，然后才能组成系统。

(2)先开环，后闭环。即先使系统能正常开环运行，然后在确定电流和转速均为负反馈时组成闭环系统。

(3)先内环，后外环。即闭环调试时，先调电流内环，然后调转速外环。2．单元部件参数整定和调试

(1）晶闸管触发整流电路的检查和调整：用双踪示波器观察六个触发单元的锯齿波，要求波形正常、对称，触发用双脉冲相位差应接近60°，利用总偏电位器调节偏置电压，使控制电压Uc=0时，触发角α=90°

(2).ASR输出限幅值整定：ASR按比例积分调节器接线，将Un*接到ASR的输当输入Un*为正而且增加时，调节ASR负限幅电位器，使ASR输出为限幅值Uim，其值一般取为-6～-8V。

ACR输出限幅值整定：整定ACR限幅值需要考虑负载的情况，留有一定整流电压的余量。ACR按比例积分调节器接线，将U*n接到ACR的输入端，用ACR的输出Uc去控制触发移相GT，当输入U*n为负且增加时，通过示波器观察到触发移相角移至min为15°～30°的电压即为ACR限幅值Ucm，可通过ACR正限幅电位器锁定。

3． 电流环调试(电动机不加励磁并堵转)

(1)电流反馈极性的测定及过电流保护环节整定。

整定时ASR、ACR均不接入系统，系统处于开环状态。直接用给定电压U*n作为Uc接到移相触发器GT 以调节控制角，此时应将电动机主回路中串联的变阻器RM放在最大值处，以限制电枢电流。缓慢增加U*n，使≥30°，然后逐步减小主回路中串联的变阻器RM的阻值，直至电流Id=(1.1～1.2)IN，再调整电流变送器FBC 中的电流反馈电位器，使电流反馈电压Ui近似等于已经整定好的ASR输出限幅值Uim，并由此判断Ui的极性。继续减

(3)

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小主回路中串联变阻器RM的阻值，使电流Id=1.5IN，调整FBC中的过电流保护电位器，使过电流保护动作，并加以锁定。

(2)系统限流性能的检查和电流反馈系数β的测定。

将电流调节器ACR接成PI调节器，其参数参考值为Ri=20～40k，Ci=0.47～4.7μF，然后接入控制回路。将电流负反馈信号Ui接入ACR组成电流闭环。通过给定器G直接给ACR加上给定电压，并使U*n=Uim。观察主回路电流是否Id≤(1．1～1．2)IN，若出现Id>(1．1～1．2)IN，则说明原先整定的电流反馈电压Ui偏小。导致Ui偏小的原因是ACR给定回路及反馈回路的输入电阻有差值。必须重新调整电流变送器FBC中的电流反馈电位器，使Ui增加，直至满足要求为止。若当Un=U*im时，主回路电流Id≤(1．1～1．2)IN，则可继续减小串联变阻器RM的阻值，直至全部切除，Id应增加有限，小于过流保护值，这说明系统已经具有限流保护效果。在此基础上测定U i值，并计算出电流反馈系数β。

(3)电流环动态特性的调试。

在电流环的给定电压Ui=(50％～70％)U*im情况下，改变主回路串联变阻器RM的阻值，使Id=(50％～70％)IN，然后突减或突加给定电压U*n，观察并用慢扫示波器记录电流波形Id= f(t)。在下列情况下再突加给定，观察电流波形，研究给定值和调节器参数对电流环动态特性的影响。

①减小电流给定值；

②改变ACR反馈回路电容；

③改变ACR的比例放大系数((调节器积分时间常数不变)。

4． 速度环调试(电动机加额定励磁)。

（1）ACR接成PI调节器并接入系统，ASR按P调节器接入，速度反馈开环，U*n作为ACR 输入给定，逐渐加正给定U*n，当转速n＝nN时，调FBS上的速度反馈电位器，使速度反馈电压Un为最大。

（2）速度反馈极性判断。加U*n使电机旋转，然后接入速度反馈，使系统双闭环。如转速升高则极性有误，如果转速下降则极性正确。按负反馈要求将速度反馈信号Un接入ASR的输入端。

5．系统特性测试

将ASR、ACR均以PI调节器接入系统，形成双闭环不可逆系统，负载电阻Rfz起始置于最大，开关SL合上。

（1）系统静态特性测试。（2）系统动态特性的观察

用双踪慢扫描示波器观察动态波形。在不同的系统参数下(速度调节器的增益、速度调节器的积分电容、电流调节器的增益、电流调节器的积分电容、速度反馈的滤波电容、电流反馈的滤波电容)，用记忆示波器观察、记录下列动态波形。

①突加给定电压时电动机电枢电流波形和转速波形。②突减给定电压时电动机电枢电流波形和转速波形。

③突加负载(即空载时闭合SL加额定负载)时电动机电枢电流波形和转速波形。④突减负载(即突然打开SL)时电动机电枢电流波形和转速波形。

改变下列参数，重做上述实验：

①改变给定电压大小。

②改变ASR反馈回路电容值。

③改变ASR比例放大倍数(积分时间常数尽量不变)。

由此可分析给定值和调节器参数对转速环动态性能的影响，确定调节器的最佳参数选择和

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动态性能指标。

（三）、系统调试注意事项

1．双踪示波器两个探头的地线是通过示波器外壳短接的，故在使用时必须使两个探头的地线同电位(只用一根地线即可)，以免造成短路事故。

2．系统开环运行时，不能采用突加给定电压的方法起动电动机，必须逐渐增加给定电压，以免产生过大的电流冲击。

3．调试电流环时，不要让电动机在大电流下堵转时间太长，以免电动机因过度发热而损坏。

第四篇：plc编程学习总结

1：PLC编程语言有5种，即顺序功能图（SFC），梯形图（STL），功能块图，指令表，和结构文本。其中顺序功能图（SFC）是最容易理解的，按照时间的先后顺序执行。然后转换成梯形图，因为梯形图是PLC普遍采用的编程语言。不过SFC转换梯形图是很简单的。

2：就好比是开关在合上时两触点接触的一瞬间继电器就有动作了，这叫上升沿。

下降沿就好比开关两触点始终保持接触时，继电器没有动作，只有开关两点断开时的瞬间继电器才动作。

第五篇：PLC编程经验详谈

PLC编程经验详谈

(晴天)2009-3-17 13:31:00

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PLC程序调试步骤

人的脑力是有限的,并且记事情也有时间性。过了N天就会忘记每次修改的原因,为什么要加这条指令，为什么要删除这个网络，让自己以后看自己以前编写的程序时都会很困惑。做到以下步骤，对所有程序理解与修改会有很大帮助的。

1、把原有程序另存一个, 在另存的程序上作修改。文件命名一个主要的程序名称，标注第几次修改，并加上修改的日期，最好是在文件名外加上简要的修改标题。例如: 《 捆扎程序5（06.10.23翻板步进电机加条件)》

2、用.doc文件记录修改的年月日。

3、在日期下面记录修改程序的步骤，增加或是删除了哪些指令等。并在程序的编辑条注释中做记录，以备下次修改。

4、在.doc文件中详细记录修改程序的原因，所出现的故障现象是什么，故障是如何排除的。

5、在.doc文件中标注修改后所现用的程序全名，包括日期与简要的修改标题。

6、把过时与现用的程序用，过时文件夹与现用文件夹分开整理，按日期排列。

这样每次所作的修改就有了详细的档案,便于以后的程序修改。现用的程序是标有最近日期的程序。

这样的工作步骤同时也适用于电气图纸的修改

PLC编程经验

弄通有关PLC程序设计理论是重要的。没有这方面的理论准备或指导，仅靠在实践中摸索，简单的问题还好办。复杂的就不好办了。不仅无从下手，而且花了很多时间与精力，也难编出效率较高、质量也较高的程序，常常是事倍功半。

但是，编程的具体实践，以及在这个实践中得来的知识或技能，即经验，也是重要的。没有经验，仅有理论，既无法深刻理解理论，又无法灵活应用理论。这正如学数学，如仅了解一些定理或记住一些公式，没有作相应的练习，肯定是学不好的。更不用说，任何理论也都只是经验的总结，归根到底也都有是来自实践。

1、经验积累

经验有别人的，也有自己的，都很重要。前者要靠细心学习，后者要靠用心积累，都要在一定的时间与必要的精力。

别人的经验有上了书的或登载在杂志上的。有的是细心学习别人的，但多数是我自己的经验。所有的例子都经我测试过，都经实践证明是可行的。我想，别的书本或杂志上介绍的也会是这样的。所以学习这样杨功的经验是必要的。

还有就是你同事的经验，也是值得学习。这种经验离你很“近”，很易借鉴。

自己的经验则是最重要的。要在自己的实践中，积累自己的经验。同时，最好在学别人的经验时，也能亲自作些测试，能使自己也有类似的经历，进而把这些经验变成自己的。这也是自己经验的重要积累。

还有一些失败的经验，这往往是不会公开的，但这些经验也要学习，也要积累。

经验的积累要用自己的脑记，更要用电脑记。最好作些分类，建立一个自用的程序库，以便于随时引用。

2、经验升华

经验还有待升华。升华有三个层次：

最低的层次就是建立一个典型的程序库，供今后再用。若程序复杂，还可建一些功能块，或子程序，以便以后引用。

其次，要总结出有效算法。如单按钮起停程序库等。

最高层次的升华是把经验上升到理论的高度，为丰富PLC程序设计理论作贡献。我想，随着PLC使用的普及与提高，是会有越来越多从经验中升华出来的，而又能用以指导实践的PLC编程理论的。

3、经验应用

经验积累、经验升华都是为了应用。经验应用有三方面：

1)用作工程设计模板。设计新系统时，选用一个或几个与现设计工程类似的，已取得成功的工程，作样板进行设计。这既可减轻设计的工作量，又增加设计的成功率。这也是信息可重用的一大好处。

2)用作程序设计参考。在无成功的工程可作样板时，在新设计的逻辑中，仍有相当一部分控制逻辑，可采用或借用已有典型逻辑，这也可减少设计的工作量，增加设计的成功率。

3)用作算法设计参考。在既无样板可参照，又无典型可采用时，还可运用过去的一些成功的算法。

经验是宝贵的，但是经验特别是个人经验，总是有限的。所以，经验的应用也还要与编程理论相结合PLC现场工程师工作指南

一、出发前的准备

从事PLC的技术支持的人，如果是要到现场开始进行系统调试，无论是对OEM客户，还是对一个过程控制的系统集成，都要在事先做好一些准备工作。就像一个“驴友”出行前，要更换自己的服装尤其是鞋子，带好水、食品，还要准备在野外的一些防身用品，如果是过夜的话，还要有帐篷、手电筒等一样，作为一个职业的PLC技术支持工程师，也有不少的东西是要准备的。

首先要安排自己的行程计划和衣食住行。如果是需要住宿的话，那么如何定机票、酒店（旅馆、招待所），这里就不多说了。如果时间很长（如超过一个月），为了省钱，就要考虑在当地租房子了，尤其是出发的是一个小组，而不是一个人的时候。衣食住行，这些问题与普通的旅行是一样的，虽然这些问题对你完成任务的影响力并不亚于你的专业水平。想

象一下，你到了现场，因为食物中毒导致一个星期拉痢疾的情况会对工作造成什么样的影响，就知道该准备那些东西了。通常，有经验的自动化公司的行政部门会为工程师考虑好这些情况，但是，作为工程师自己一定要进行确认，看看是否所有的事情都已经安排好了。

安顿好了衣食住行的后，要准备自己的工具。作为PLC的现场调试工程师，并不需要很多的调试工具。但是，一个螺丝刀、一台万用表，还是必备的。另外，如果要与现场的仪表传感器进行系统联调的时候，还要有一台信号发生器来模拟现场仪表的信号，以确定当发生问题时，现场的信号是完好的。还有，一台结实的手提电脑，是你编程和调试的必需的工具。虽然这些工具你可以要求用户准备好，但是，作为一个职业的PLC工程师，如果连这几样工具都没有，会被用户怀疑你的职业水平的。其它的一些仪器仪表，如果需要的话，你可以向公司或者客户提出来，让他们提前准备，比如，示波器、稳压电源等等。毕竟这些不那么通用的仪器，通常是不可能随身携带或备用的。

有一些常被忽视的小东西，你准备了之后一定有用的。如，电气胶带、热缩套管、打火机（你吸烟的话自然会有，没有别人也会有），束线带、还有，如果现场接线已经完成了，要准备好一些与信号线相同的电缆，和一些固定基座的螺丝。你可能怀疑要这些做什么用，相信我，带上这些，虽然有些只值几分钱，但到了现场后，可能会节约你一天甚至几天的时间，尤其是你去的地方是在一个偏远的山区的时候。虽然在发货的时候厂家都有螺丝钉，但是到了现场什么都有可能发生，如果螺丝钉不够（而这是每次都必然发生的），会引起许多问题。

除了以上的东西，就是这次调试所要带的备品备件了。虽然现场的货物清单可能会已经考虑了备品备件的问题，但为了应付万一的情况，有些备件你最好还是自己要随身携带。首先是PLC的基板（有的成为机架）、电源、CPU模块，因为这些是一台PLC能够工作的基础，如果现场只有一套系统，那么这些模块就只有一个，假如没有备分的话，一旦出现故障，你的所有的工作都必须停下来。因此最好带上一套。

其它的I/O模块和通讯模块，如果现场只有一个的，你都要考虑在多带一个。对于那些现场已经有两块以上的模块，你就不用考虑自己带了。

二、设计交底工作

如果系统设计不是你自己做的，那么在出发前，就要与系统的设计人员进行充分的沟通，对于不清楚和不明白的地方，一定要弄清楚，确保自己清晰地理解了要完成的工作目标，和设计者的意图。不要轻易否定设计者的方案，也不要轻易地说别人那里设计得不行。

但是，因为你是从事现场的工程师，因此，也不必过于迷信设计者。你可以提出自己的建议。比如，PLC的机架和CPU模块和I/O模块的搭配原则，可能有时候，设计师不知道你所用的 PLC的机架有4槽、6槽和8槽，甚至12槽的，因此，也许全部都选了8槽的，而导致了几个槽的空缺，你可以建议它修改为4槽或6槽的。

方案设计中，最容易出问题的地方是通讯，现场调试最麻烦的地方也是通讯，所以对于通讯的部分，你必须清晰了解系统的框架结构，并且对需要进行通讯的东西在出发前就要全部进行一遍调试，而且要确认其中的所有需要通讯的模块是可以通讯的。比如，操作台电脑、触摸屏、PLC、变频器、其它的PLC、一些智能仪表和仪器，如果这些东西需要通讯的话，你必须要确认它们相互之间是可以通讯的，如果你不确认的话，就要与厂家联络，并亲自再试一次。如果PLC的节点数较多，要考虑距离和厂家CPU的限制。

如果系统较大，远程单元、本地机架数量、每个机架的模块数量的限制，并非出于系统功能和技术上的限制，而是由于使用规范性的限制。在系统硬件组态时，要考虑这些模块的搭配作用。

对于电源模块的配置,一个资深的工程师应该能够做出比较合理的搭配。例如，电源模块通常有5A和10A的分别，如果模块较少，可以选用功率小的电源模块，如果模块较多，则应该选用大功率的电源模块。而一般，如果现场仪表需要PLC也供应24V直流电源而不是采用外部电源供电（如RTU）的情景，通常CPU所在的机架上选用大功率的电源比较合理。

此外，在I/O模块的安装时，根据不同的系统，通常同型号的模块放置在一起。但是，如果对于输出模块与输入模块形成回路的，则可以将一个回路的参量所涉及的模块放置在一个机架上（或一个CPU所控制的机架上）比较合理。有的设计师在设计的时候不会考虑这一点，你可以调整过来。

在选型的时候，因为各种PLC都有大型、中型、小型的分别，这些分别主要是由CPU模块的性能不同造成的。在实际上，并非一定大型的功能就是合适的。除了价格方面的考量之外，主要是，如果控制点数不多，小型的CPU模块完全可以胜任，则小型的CPU反而比大型的CPU模块工作还要可靠一些。因为，小型的CPU所涉及的资源少，而大型CPU的资源多，在程序执行中，为处理那些程序不需用到的资源时，也要分配时间去处理，这样不仅造成资源的浪费，可能在程序处理上不及小型CPU可以更单纯和稳定地工作。

在设计交底的过程中要指出的是，对于设计中的任何变更，你只能提建议，而不是擅自做修改。因为，你的职责是按照设计施工，而不是设计，因此，对于任何你发现的不合理的东西，你可以提出意见，但必须要等到设计变更确认书下到你手里后，你才能按照变更后的设计工作，尽管这个变更可能是你的意见。还有，即使最初的设计也是你做的，你在变更后，也要通知客户，并取得客户的书面同意。

三、装机步骤

到了现场后，进行系统安装前，需要考虑安装环境是否满足PLC的使用环境要求，这一点可以参考各类产品的使用手册。但无论什么PLC，不都能装设在下列场所：含有腐蚀性气体之场所，阳光直接照射到的地方，温度上下值在短时间内变化急遽的地方，油、水、化学物质容易侵入的地方，有大量灰尘的地方，振动大且会造成安装件移位的地方。

如果必须要在上面的环境使用，则要为PLC制作合适的控制箱，采用规范和必要的防护措施。如果需要在野外极低温度下使用，可以使用有加热功能的控制箱。如何做这些防护箱或控制箱，各制造商和和资格的系统集成商将会为客户提供相应的供应和设计。

在使用控制箱时，在控制箱内OpenPLC安装的位置要注意如下事项：控制箱内空气流通是否顺畅(各装置间须保持适当的距离)，变压器、马达控制器、变频器等是否与PLC保持适当距离，动力线与信号控制线是否分离配置，组件装设之位置是否利于日后之检修，是否需预留空间，供日后系统扩充使用。

除了上述注意事项之外，还有其它注意事项要留意。

首先比较重要的是静电的隔离。静电是无形的杀手，但可能因为不会对人造成生命危险，所以许多人常常忽视它。在中国的北方、干燥的场所，人体身上的静电都是造成静电损坏电子组件的因素。虽然你被静电打到的话，只不过是轻微的酥麻，但这对PLC和其它任何电子器件就足以致命了。

要避免静电的冲击有下列三种方式：在进行维修或更换组件时，请先碰触接地的金属，以去除身上的静电；不要碰触电路板上的接头或是IC接脚；电子组件不使用时，请用有隔离静电的包装物，将组件放置在里面。想象PLC里的元器件是一个娇嫩的婴儿，而那些静电会导致这个婴儿死亡，你就会更容易以正确的态度对待这个问题了。

基座安装(RACK)时，在决定控制箱内各种控制组件及线槽位置后，要依照图纸所示尺寸，标定孔位，钻孔后将固定螺丝旋紧到基座牢固为止。在装上电源供应模块前，必须同时注意电源线上的接地端有无与金属机壳连结，若无则须接上。接地不好的话，会导致一系列的问题，静电、浪涌、外干扰，等等。由于不接地，往往PLC也能够工作，因此，不少经验不足的工程师就误以为接地不那么重要了。这就像登山的时候，没有系上保护缆绳一样，虽然你正常前进的时候，保护缆绳没有任何作用，但一旦你失足的时候，没有那根绳子，你的生命就完结了。PLC的接地，就相当于给PLC系上保护缆绳。

在I/O模块安装时，须注意如下事项：I/O模块插入机架上的槽位前，要先确认模块是否为自己所预先设计的模块；I/O模块在插入机架上的导槽时，务必插到底，以确保各接触点是紧密结合的；模块固定螺丝务必锁紧；接线端子排插入后，其上下螺丝必须旋紧。由于现场的变压器、电机等影响，多少会有振动，如果这些螺丝钉松动了，会导致模块从机架中松开