可編程序控制器的比較使用

近年來，隨著科技進步和經濟的發展，可編程序控制器(簡稱PLC)越來越廣泛地用于電動機的運行控制和自動控制系統中。由于PLC具有編程簡單，使用簡便，抗干擾能力強、可靠性高，通用性好，設計、施工、調試周期短等優點，廣泛用于汽車制造、石油、化工、冶金、交通運輸、電力等行業。

目前世界上生產PLC的廠家很多，美國通用電氣公司、德國的西門子公司、日本的三菱、歐姆龍等公司都比較著名。市面上常用的有三菱FX2系列、松下FP1系列、歐姆龍C系列和西門子S7系列等機型。盡管不同廠家生產的PLC種類和功能不盡相同，但其基本結構與工作原理卻大體相同。結合近幾年的教學，筆者就常用四種機型的基本使用作簡單的比較，不當之處請讀者批評指正。

一、內部繼電器的比較

1. 輸入/輸出繼電器功能及編號

輸入繼電器是PLC接收來自外部輸入設備開關信號的接口，由外接開關信號來控制。輸出繼電器是PLC向外部負載傳送信號的器件，其通斷是由程序執行結果決定的。不同的PLC其輸入和輸出繼電器的編號和個數是不相同的。

(1)三菱FX2系列。FX2系列PLC最多有128個輸入繼電器，128個輸出繼電器。其輸入(X)、輸出(Y)繼電器編號采用八進制，即X000～X177 ，Y000～Y177。以FX2-24M為例，其輸入12點:X0～X13，輸出12點:Y0～Y13。

(2)松下FP1系列。FP1系列PLC有C14、C16、C24、C40、C56、C72等型號，其中C16輸入:X0～X7 ，輸出:Y0～Y7; C24 輸入:X0～XF ，輸出:Y0～Y7; C40輸入:X0～XF、 X10～X17，輸出:Y0～YF。

(3)歐姆龍C系列。C系列P型PLC輸入繼電器占有5個通道，CH00～CH04，編號為:0000～0415，最多80個。輸出繼電器占有5個通道，CH05～CH09，編號為0500～0915。以P20為例，其輸入12點:0000～0011，輸出8點:0500～0507。

(4)西門子S7-200。輸入繼電器用I表示，輸出繼電器用Q表示。繼電器的存儲范圍與CPU種類有關，如CPU212 的PLC輸入:I0.0～I7.7，輸出: Q0.0～Q7.7;CPU221 的PLC輸入:I0.0～I15.7，輸出: Q0.0～Q15.7。

2.輔助繼電器功能及編號

輔助繼電器起信號轉換作用，類似繼電控制中的中間繼電器，不能直接驅動外部負載。

(1)三菱FX2 系列 。FX2系列輔助繼電器可分為通用輔助繼電器、失電保持輔助繼電器和特殊輔助繼電器三種，其地址按十進制編號。

通用輔助繼電器編號為M0～M499，沒有后備電池支持。失電保持輔助繼電器的編號為M500～M1023。還有256個特殊輔助繼電器，編號為M8000～M8255。如運行監視繼電器M8000，初始化脈沖繼電器M8002。還有狀態元件S0～S899，報警器S900～S999等。

(2)松下FP1系列。FP1系列寄存器配置有內部通用繼電器R0～R62F，特殊繼電器編號R9000～R903F，通用“字”繼電器WR0～WR62，專用“字”繼電器WR900～WR903，通用數據寄存器DT0～DT8999，專用數據寄存器DT9000～9067等及其他。

(3)歐姆龍C系列。內部輔助繼電器只有基本單元有，分配在CH10～CH18通道，18通道僅用到00～07位。內部繼電器編號為1000～1807，共136個。專用內部輔助繼電器16個，編號1808～1907。

保持繼電器共160個。編號為:HR0000～HR0915。暫存繼電器8個，編號為TR0～TR7。數據存儲繼電器DM以通道為單位使用，編號為DM00～DM63。

(4)西門子S7-200。通用輔助繼電器稱位存儲區用M來表示，一般以位單位使用，但也可以用作其他單位作用，如字節、字、雙字。存儲區的存儲范圍與CPU有關，如CPU212的PLC位存儲區M0.0～M15.7，CPU216的PLC位存儲區M0.0～M31.7

3.定時器與計數器

PLC中設有定時器，用于延時控制。定時器的預置時間為:單位 預置值。不同型號和規格PLC的定時器的用法不盡相同。

(1)三菱FX2系列。FX2系列PLC的定時器是根據時鐘脈沖(即時基)的累積計時的，時鐘脈沖有1ms、10ms、100ms三種。其中:100ms非積算定時器T0～T199共200點;10ms非積算定時器T200～T245共46點;1ms積算定時器T246～T249共4點;100ms積算定時器T250～T255共6點。

FX2系列PLC中全部計數器均有機內電池支持，起斷電保持作用。通用計數器 C0～C99共100點，保持計數器C100～C199共100點。

(2)松下FP1 系列。FP1系列定時器100點T0～T99，計數器44點C100～C143，計數器的個數與定時器分享，通過設置系統寄存器可改變計數器起始編號。預置值范圍:K0～K32767。

定時器TM指令是一減數型預置定時器。TMR以0.01s為單位設置延時ON定時器，TMX以0.1s為單位設置延時ON定時器，TMY以1s為單位設置延時ON定時器。指令CT為預置計數器，完成減計數操作。

(3)歐姆龍C系列。C系列P型機有48個定時器和計數器，編號為TIM00～TIM47或CNT00～CNT47，設定值0000～9999，同一個編號用于定時器就不能用作計數器。

(4)西門子S7-200。定時器的精度有3個等級:1ms、10ms、100ms。如CPU212有64點(T0～T63)，其中1ms有記憶通電延遲T0、10ms有記憶通電延遲T1～T4、100ms有記憶通電延遲T5～T31、1ms通電延遲T32、10ms通電延遲T33～T36、100ms通電延遲T37～T63。

計數器的類型有3種:增計數(CTU)、減計數(CTD)、可增可減計數(CTUD)

二、編程實例Y-△降壓啟動控制的梯形圖及指令語句表的比較

可編程序控制器用編程語言編制程序才能進行工作。PLC常用的編程語言有四種:梯形圖語言，指令助記符語言，邏輯功能圖語言和某些高級語言。目前使用最多的是梯形圖語言和指令助記符語言。不同廠家和類型的PLC的編程基本原理和方法相同或相仿，基本指令和部分功能指令、控制指令也有差異。

筆者以編程實例Y-△降壓啟動控制為例，分別用三菱FX2系列、松下FP1系列、歐姆龍C系列及西門子S7-200系列實現該控制，如圖1至圖4所示。

從編程實例可以看出:FX2系列(圖1)、FP1系列(圖2)、西門子S7系列(圖4)用進棧、出棧語句解決分支問題，而歐姆龍C系列(圖3)用暫存繼電器TR0解決分支問題。

(作者單位:山東省濟南市技師學院)