淺談內部輔助繼電器在PLC編程中的應用

劉曉飛

摘 要：可編程序控制器（PLC）自問世以來，在工業自動化控制領域得到了廣泛的應用，如果編程中用戶對PLC內部輔助繼電器的特點和用法有一個充分的了解，對編制出高品質控制程序有著重要的意義。結合對OMRON（歐姆龍） CP1H系列PLC應用的教學和培訓經驗，介紹了PLC內部輔助繼電器在編程使用方面的技巧和經驗。

關鍵詞：可編程序控制器（PLC）；內部輔助繼電器；應用方法和技巧

可編程序控制器（簡稱PLC）是一類專門為在工業環境下應用而設計的數字式電子系統。采用了可編程的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等功能的面向用戶的指令，并通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。

PLC應用技術已成為從事電氣自動化和機電一體化技術的工程技術人員不可或缺的重要技能。PLC編程是PLC控制系統調試的重要工作內容之一。掌握內部輔助繼電器的應用，對編制出高品質的控制程序有著重要的意義。國際知名PLC制造商中，具有代表性的日本OMRON（歐姆龍）公司生產的PLC，在我國的PLC市場有著比較廣泛的應用。在此對OMRON（歐姆龍） CP1H系列PLC的內部輔助繼電器進行介紹；內部輔助繼電器是指只能在程序中調用的繼電器。CP1H系列PLC的內部輔助繼電器區由兩部分構成，其尋址范圍如下：1）CIO區中1200～1499通道和3800～6143通道，這兩個區域在PLC擴展功能時可以被分配用作其他用途。2）W000～W511通道，此區域不能被分配用作其他用途，因此編程時應優先使用。內部輔助繼電器區可以進行位地址的讀寫，也可以進行字地址的讀寫。本文以CP1H系列小型機為例，結合作者的教學經驗，介紹了PLC內部輔助繼電器在梯形圖編程中的幾點應用方法和技巧。

1.階段性記憶狀態

利用內部輔助繼電器W0.00的啟、保、停電路，建立一個階段性記憶狀態，用以滿足控制要求。例如在機械手自動搬運的控制當中，機械手的自動抓取、搬運是由物料出口處的傳感器來啟動的，機械手自動搬運程序的啟動和停止功能，就是利用內部輔助繼電器W0.00的通、斷電狀態來具體體現出來的。如圖1所示：

2.避免同一操作數的輸出線圈被重復使用

同一操作數的輸出線圈重復輸出，就會使程序出現故障，無法執行用戶程序。例如某設備的工作指示燈有兩種顯示方式，工作方式1時，指示燈長亮；工作方式2時，指示燈閃爍。對于同一輸出繼電器Q：100.00（指示燈）的線圈而言既是重復輸出，而利用內部輔助繼電器W0.00和W0.01分別記錄Q：100.00（指示燈）長亮狀態和閃爍狀態，再用內部輔助繼電器的觸點，并聯輸出到Q：100.00（指示燈）的輸出線圈。這樣既避免了同一操作數的線圈重復輸出和對程序的影響，又滿足了設備的控制要求。如圖2所示

3.實現邏輯關系的轉換

CP1H系列PLC的定時器指令中，只有通電延時指令而沒有斷電延時指令，在很多情況下，為了滿足控制要求需要有斷電延時的產生，利用內部輔助繼電器配合通電延時定時器，就可以實現斷電延時的產生。如圖3所示。接通輸入繼電器I：0.00（按鈕）時，內部輔助繼電器W0.00的線圈立即得電并自鎖保持，定時器T0000因I：0.0（按鈕）的斷開而無法計時；斷開輸入繼電器I：0.00（按鈕）時，定時器T0000開始計時，設定時間到達時自動切斷內部輔助繼電器W0.00和定時器T0000。從而在內部輔助繼電器W0.00上獲得了一個斷電延時的效果，實現邏輯關系的轉換。

4.可作為臨時存儲區使用

內部輔助繼電器不但可以進行位地址的讀寫，也可以進行字地址的讀寫。由于內部輔助繼電器區在以下情況存儲數據是被被清除的。1）工作模式變更（程序？運行或監視模式）時。2）電源斷復位（ON→OFF→ON）時。3）用CX―Programmer軟件進行清除操作時。因此在編寫程序是只能作為臨時存儲區使用。在數據移位類指令、數據傳送類指令、數據比較類指令、四則運算類指令、邏輯運算類指令、高速計數/脈沖輸出指令等指令中，內部輔助繼電器區可以用相應的數據格式作為操作數參加運算。

5.實現PLC與組態軟件之間的通信

為了實現PLC控制與可編程序控制器終端（工業觸摸屏）的鏈接使用，普遍采用組態軟件，在上位機與PLC之間進行通信，組態用戶界面用以操作和監視機器與設備。以組態軟件MCGS為例，人機對話設備（如工業觸摸屏或工控機）對PLC的監控是通過讀取PLC的內部存儲變量。組態設計時，可以使用空閑的內部輔助繼電器來定義用于通信的用戶變量，以提高編程的靈活性。

6.設計監控程序，提高PLC的抗干擾能力

PLC在工業環境下運行時會遇到各種干擾，為了提高PLC控制系統的抗干擾能力，在軟件設計方面，可以采用定時器或計數器以及內部輔助繼電器相配合，設計類似警戒時鐘的程序，對用戶程序進行循環掃描。每次掃描結果用一個內部輔助繼電器的狀態來記錄，如果內部輔助繼電器的狀態不正常，程序可以進入錯誤循環，應立即報警或啟動中斷任務。

以上是對內部輔助繼電器在PLC編程中應用的一些體會，上述方法在梯形圖的設計中得到了驗證。程序設計是一個需要不斷實踐，熟能生巧的過程，因而對PLC內部輔助繼電器的應用還需要不斷探索，以開發出更高效的PLC控制程序。

參考文獻：

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