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PLC教程
- PLC是自动化设备中实现自动化逻辑处理的最常用的核心器件。
- PLC是Programmable Logic Control的缩写，即可编程逻辑控制。
- 本教程来自本企业内部，重在实际操作。
- 本教程要求学员：
- 具有最基本的电气控制知识
- 致力于通过PLC实现设备控制自动化
1. 理解PLC是如何对外进行控制的？
下面通过一个试验来说明PLC如何对外进行控制的。
准备以下部件：
- 蜂鸣器
- 开光电源
- 点动按钮
- PLC
- 编程线路
- USB转串口模块
- 编程电脑
- PLC编程软件
按照下图进行接线：
测试：
- 反复用一根导线短接/断开Y1与COM的连接，观察它与蜂鸣器鸣叫之间的关系。
- 在没有加载程序的情况下，按“点动开关”，观察蜂鸣器是否有鸣叫。
- 加载使蜂鸣器鸣叫的程序，观察蜂鸣器是否有鸣叫。
- 加载按钮触发鸣叫的程序，观察按钮触发与蜂鸣器鸣叫之间的关系。
编程前的准备：(以三菱PLC为例)
- PLC
- 编程电脑
- 编程线缆（连接编程电脑与PLC）
- 开关电源
- USB转串口模块
- PLC编程软件
- PLC手册
下载软件：
通过PLC编程软件下载程序
编程语言：
编程语言
2. 理解基于“状态迁移”的编程思想：
核心思想：用“状态迁移”描述被控制对象的动态过程
- 【状态】
- 【状态迁移】
- 【状态迁移的触发条件】
两种编程方式：
- 要实现如下点动开关锁定功能：
- 采用类似以上布线的方式编写
- 采用状态步的方式编写
核心思想理解：
-
以人为示例
- 【状态】人的“状态”：婴儿, 学前班学员, 小学生, 初中生, 高中生, 大学生, 毕业生, 正式职员
- 【状态迁移】婴儿 > 学前班学员 > 幼儿园 > 小学生 > 初中生 > 高中生 > 大学生 > 毕业生 > 正式职员
- 【状态迁移的触发条件】
- 婴儿 > 学前班学员：大于2岁，小于3岁
- > 幼儿园：大于3岁，小于6岁
- > 小学生：大于6岁，符合9年义务教育条件，本地法规
- > 初中生：小升初考试，符合9年义务教育条件，本地法规
- > 高中生：中考，分数线
- > 大学生：高考，分数线
- > 毕业生：大学毕业考试，答辩
- > 正式职员：实习合格，聘用
机器的“状态迁移”理解
以“光纤剥皮机”为示例
| 状态迁移过程 | 光纤头感应 | 固定夹头气缸 | 活动夹头气缸 | 剥皮气缸 | 吹气阀 | 剪刀进给气缸 | 剪切气缸 | 切开口气缸 |
| 初始复位 | off | 开 | 回 | 向前归位 | 闭 | 右退 | 开 | 左退 |
| 插入光缆头 | on | |||||||
| 光缆夹头夹紧 | 出 | 出 | ||||||
| 活动夹头退:剥外皮 | 退 | |||||||
| 吹气开 | 吹 | |||||||
| 剪刀进给 | 左进 | |||||||
| 剪刀合: 切卡弗龙包层 | 闭 | |||||||
| 剪刀开 | 开 | |||||||
| 剪刀退 | 右退 | |||||||
| 吹气停 | 闭 | |||||||
| 开口刀进: 外皮开口 | 右进 | |||||||
| 开口刀退 | 左退 | |||||||
| 光缆夹头松 | 回 | 回 | ||||||
| 光缆夹头复位 | 向前归位 | |||||||
- 【状态】光纤剥皮机有14个“状态”（参见上面表格的第一列）
- 【状态迁移】参见上面表格
- 【状态迁移的触发条件】
- 初始复位 > 光缆夹头夹紧：当“插入光缆头”，使“光纤感应头”感应状态由off变为on，将触发光纤剥皮机的状态由“初始复位”状态，过渡到“光缆夹头夹紧”的装填。。。
- > 活动夹头退:剥外皮：夹头锁紧感应开关
- ...
PLC为什么普及？
俗话说，不怕不识货，就怕货比货。
现在就通过“货比货”来认识PLC。
要实现设备控制上的“自动化”功能，常用手段无外乎以下几种：
- 继电器：完全靠众多继电器之间的连线关系实现逻辑，一旦实际需求的逻辑出现变化，就要变更继电器之间的连线，因此灵活性非常差，适合逻辑非常简单、成本低的设备。
- 单片机：需要设计PCB，以及单片机软件，存在开发者门槛高（要求开发者有电子线路设计、PCB布板、C语言以及单片机等知识），以及设计周期长（从PCB设计，到PCB制作、焊板、调试、改版、软件联调等，需要较长的时间）的挑战，但一旦完成开发，则具有成本低、智能控制与仿制门槛高的特点，适合批量大、成本极低、体积极小与智能化的场景。
- 工控机+控制板卡：需要开发者有电脑端应用程序开发的经验，要了解实时控制的编程技术，因此开发门槛高，同时成本高，用于大型复杂的设备，或者对过程数据的存储具有要求的设备。
- PLC：相比以上几种常见控制方式，PLC控制具有编程简单、控制灵活、实时性快、抗干扰强、开发周期短、接线简单与成本适中，是大多数自动化设备的首选。
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