專業(yè)承接(圖)-中央空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)-二七區(qū)中央空調(diào)自控

學(xué)PLC，是要有一定的二次電路基礎(chǔ)，否則就無(wú)從談起，然后需要從實(shí)踐中來(lái)，邊做邊學(xué)，第三就是要有程序設(shè)計(jì)的理念和思路，這是大的學(xué)習(xí)思路，從實(shí)際操作上講，可以分下面這么幾步。

1.作為預(yù)備性的課程，需要具備二次（控制）電路原理知識(shí)，二七區(qū)中央空調(diào)自控，包括繼電器控制電路的基本原理，常見(jiàn)的控制回路識(shí)圖、畫(huà)圖的能力，有實(shí)際接線和調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)。這方面不是單純可以靠看書(shū)掌握的，但是能找一本比如低壓電器控制回路之類的書(shū)籍邊看邊實(shí)踐。打好基礎(chǔ)，掌握繼電器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器這些基本概念。因?yàn)镻LC從最chu的設(shè)計(jì)理念上就是要替代和簡(jiǎn)化繼電器線路的。

2.作為實(shí)物投資，個(gè)人建議買(mǎi)一個(gè)入門(mén)的PLC用來(lái)練手，這個(gè)成本我個(gè)人認(rèn)為是值得付出的，有了實(shí)物在理解和練習(xí)上都要直觀很多。從性價(jià)比和上手的難易程度看，的小型PLC在工業(yè)市場(chǎng)始終占據(jù)著不可替代的地位。在當(dāng)前的實(shí)際下，S7-200 smart或者S7-1200上手，這兩者之中更推薦S7-1200，一方面因?yàn)楹透遤i的S7-1500都采用同樣的TIA平臺(tái)，另一方面TIA平臺(tái)也是軟件大平臺(tái)的發(fā)展方向（不過(guò)安裝TIA要有心理準(zhǔn)備，它可以讓任意配置的電腦慢的慘不忍睹）。S7-200雖然應(yīng)用廣泛，但畢竟是落在時(shí)代背后一大截了。

3.基礎(chǔ)篇，流行的教材中以廖常初的最為流行和通順，正好他也是主要教系列的（不確定是不是有1200系列的教材，我猜應(yīng)該是有的。至少他的200和300系列的書(shū)都不錯(cuò)）。要了解PLC的基本結(jié)構(gòu)，但是不要在這方面太過(guò)執(zhí)著，適可而止的了解，或者說(shuō)是基本了解、一知半解即可。在以后的應(yīng)用中有足夠時(shí)間可以深入了解；深入了解LAD梯形圖的畫(huà)法，對(duì)基本概念比如線圈、節(jié)點(diǎn)、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、移位、比較、計(jì)算、上升沿下降沿等等，務(wù)必要熟練掌握；對(duì)于其他類型的編程語(yǔ)言，如果有可能，能學(xué)習(xí)了解一下，比如STL或者FBD，這些并不是華而不實(shí)的炫技，而是一方面能加深對(duì)PLC的理解，第二能方便快速實(shí)現(xiàn)某些功能，第三能夠很好的與高ji文本語(yǔ)言相輔相成互相促進(jìn)。

4.學(xué)習(xí)方法上，如果能找到一個(gè)肯用實(shí)際項(xiàng)目帶你的師傅是的，因?yàn)槭忻嫔详P(guān)于PLC的教材基本上都是只教基本使用，完全沒(méi)有涉及實(shí)際項(xiàng)目案例的。如果有機(jī)會(huì)（這個(gè)可能性很?。╅喿x一些優(yōu)xiu的程序，對(duì)自己編程習(xí)慣的提高和編程理念的提升都是很有幫助的。如果沒(méi)有，那么就需要盡可能從教材中有限的案例比如跑ma燈、紅綠燈、流水線這些實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的案例中得到實(shí)踐，自己動(dòng)手接接線、寫(xiě)程序和調(diào)試，能自力更生把這些功能調(diào)試出來(lái)，再結(jié)合一些傳感器，實(shí)現(xiàn)模擬量輸入輸出的功能，基本上基礎(chǔ)就算打好了。

5.更高一些的使用技巧包括程序的組織和功能的實(shí)現(xiàn)兩部分，程序組織方面，要試著理解FB、FC、DB這些塊的功能，了解系統(tǒng)OB的含義和用法，嘗試著把程序按照塊來(lái)組織，通過(guò)調(diào)用減少重復(fù)工作，提高復(fù)用性，使程序更清晰可讀，這是提高編程水平，組織大型程序的基礎(chǔ)。功能實(shí)現(xiàn)方面，學(xué)習(xí)和了解一些常用的編程模式很有必要，比如順序轉(zhuǎn)換的編程結(jié)構(gòu)，PID調(diào)節(jié)、步進(jìn)電機(jī)控制等一些功能的原理、實(shí)現(xiàn)方法以及系統(tǒng)內(nèi)置的工藝模塊的用法，有可能的話嘗試自己不用系統(tǒng)塊寫(xiě)一個(gè)PID調(diào)節(jié)或者運(yùn)動(dòng)控制的功能，這些都是從熟手到高手的分水嶺。我認(rèn)識(shí)的很多工程師，都卡在這個(gè)關(guān)節(jié)到了技術(shù)瓶頸。這個(gè)瓶頸的形成有很多原因，平時(shí)項(xiàng)目用不到太多高ji功能是一部分原因，但我個(gè)人認(rèn)為主要還在于單純從PLC角度學(xué)習(xí)的話，到一定程度上技術(shù)天花板的形成主要是看法和理念的限制，既然說(shuō)到了PLC的學(xué)習(xí)，那么對(duì)這一個(gè)分水嶺的突破也談一下理解和看法。

6.越過(guò)分水嶺。如果說(shuō)PLC入門(mén)一端的基礎(chǔ)是繼電器組成的硬件回路，那么其通往高手之路的另外一端則與軟件工程息息相關(guān)。雖然PLC是從繼電器回路抽象出來(lái)的，但隨著抽象完成，他也就成了一個(gè)軟件的工程，而工程師們所做的PLC編程，本質(zhì)上也就是軟件設(shè)計(jì)的一種，從根本上，依然離不開(kāi)軟件工程的指導(dǎo)。只是從事PLC程序設(shè)計(jì)的大部分是工程師，并不具備專業(yè)的軟件工程訓(xùn)練，因此無(wú)法從認(rèn)知上的到提高。FC、FB、DB這些塊要實(shí)現(xiàn)的，也是軟件工程中非常重要的邏輯和數(shù)據(jù)分離，模型與實(shí)例獨(dú)li的思想，而被封裝起來(lái)的工藝塊，很多也已經(jīng)是基于面向?qū)ο蟮乃伎挤绞骄帉?xiě)出來(lái)的。因此，掌握軟件工程的基本思路和方法，如果有可能，去學(xué)習(xí)一門(mén)高ji語(yǔ)言，而不是糾纏在各種組態(tài)軟件、觸摸屏的軟件使用和所謂的腳本編寫(xiě)上。這些軟件是面向工程師設(shè)計(jì)的，但其對(duì)于個(gè)人認(rèn)識(shí)和水平的提高意義及其有限。因此，掌握一門(mén)高ji語(yǔ)言才是根本。我個(gè)人傾向于Python，因?yàn)槿松喽蹋枰狿ython這樣率的語(yǔ)言，但是從上手難易程度和見(jiàn)xiao快的方面，還是推薦學(xué)習(xí)C#入手。

7.其他補(bǔ)充的技術(shù)和知識(shí)。除了軟件工程，如果真的要想成為PLC高手，我想再?zèng)]有比自己設(shè)計(jì)一款PLC更有挑戰(zhàn)性的了。這包括：集成電路的設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，需要電子電路的基礎(chǔ)和電路板設(shè)計(jì)的能力，中央空調(diào)節(jié)能自控改造，需要編寫(xiě)一套可運(yùn)行的嵌入式系統(tǒng)，同時(shí)需要一個(gè)PC端的編譯器，把梯形圖轉(zhuǎn)換成PLC端嵌入式處理器可以理解的語(yǔ)言。這里面涉及到的學(xué)科和內(nèi)容，我想都是一個(gè)自動(dòng)化工程師在技術(shù)方面最全mian的體現(xiàn)，能夠做到這一步，我想就可以稱得上是PLC了。

在中國(guó)市場(chǎng)占有較大份額的公司有：

1.德國(guó)公司：它有SS系列的產(chǎn)品。有SS－95U、100U、115U、135U及155U。135U、155U為大型機(jī)，控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)6000多點(diǎn)，模擬量可達(dá)300多路。最近還推出S7系列機(jī)，有S7-200（小型）、S7-300（中型）及S7-400機(jī)（大型）。性能比S5大有提高。

2.日本OMRON公司：它有A型機(jī)，P型機(jī)，H型機(jī)，CQM1、CVM、CV型機(jī)，Ha型、F型機(jī)等，大、中、小、微均有，特別在中、小、微方面更具特長(zhǎng)，在中國(guó)及市場(chǎng)，都占有相當(dāng)?shù)姆蓊~。

3.美國(guó)GE公司、日本FANAC合資的GE－FANAC的90－70機(jī)也是很吸引人的。據(jù)介紹。它具有25個(gè)特點(diǎn)。諸如，用軟設(shè)定代硬設(shè)定，結(jié)構(gòu)化編程，多種編程語(yǔ)言，等等。它有914、781／782、771／772、731／732等多種型號(hào)。另外，還有中型機(jī)90－30系列，其型號(hào)有344、331、323、321多種；還有90－20系列小型機(jī)，型號(hào)為211。

4.美國(guó)莫迪康公司(施奈德)的984機(jī)也是很有名的。其中E984－785可安31個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)，總控制規(guī)?？蛇_(dá)63535點(diǎn)。小的為緊湊型的，如984-120，控制點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)，共20多個(gè)型號(hào)。

5.美國(guó)AB（Alien－Bradley）公司創(chuàng)建于1903年，在各地有20多個(gè)附屬機(jī)構(gòu)，10多個(gè)生產(chǎn)基地。可編程控制器也是它的重要產(chǎn)品。它的PLC－5系列是很有名的，其下有PLC－5/10，PLC－5/11，……PLC－5/250多種型號(hào)。另外，它也有微型PLC，SLC－500即為其中一種。有三種配置，20、30及40I/O配置選擇，中央空調(diào)自控系統(tǒng)施工方案，I/O點(diǎn)數(shù)分別為12/8、18/12及24/16三種。

6.日本三菱公司的PLC也是較早推到我國(guó)來(lái)的。其小型機(jī)FI前期在國(guó)內(nèi)用得很多，后又推出FXZ機(jī)，性能有很大提高。它的中、大型機(jī)為A系列。AIS、AZC、A3A等。

plc 的輸入，所謂輸入，就是人命令PLC去做事情，而這些命令是通過(guò)開(kāi)關(guān)，按鈕，接近開(kāi)關(guān)等實(shí)現(xiàn)的。而輸出，就是PLC去驅(qū)動(dòng)機(jī)器設(shè)備，是靠繼電器，晶閘管，晶體管去實(shí)現(xiàn)的。而這正是PLC輸出的三種類型。今天，就為大家講述PLC的輸出意義以及如何實(shí)現(xiàn)。

PLC的輸出在內(nèi)部是各種電路，我們作為使用者看到的是各種接線端子。

圖一 PLC的輸出

如圖一，畫(huà)面左邊的一排螺絲就是我們接輸出的地方，無(wú)論任何PLC 都是這種形式，無(wú)非是排列方式不一樣，螺絲換樣子而已。單從外觀，我們是無(wú)法區(qū)分PLC輸出的類型的。一般是從型號(hào)上區(qū)分，PLC 的型號(hào)上一般都有表示輸出特性的字母。

R 是英文 Relay的縮寫(xiě)，表示繼電器輸出，可接交直流負(fù)載

T 是英文 Transistor的縮寫(xiě)，表示晶體管輸出，只能接直流負(fù)載

S 是英文 Silicon的縮寫(xiě)，表示晶閘管輸出，只能接交流負(fù)載

比如圖一中PLC 的型號(hào)是 K7M-DRT20U，字母R T就是表示輸出的字母。它表示此PLC是繼電器和晶體管混合輸出的。大多數(shù)PLC都是用這些字母表示的，應(yīng)用最廣泛的plc 是用單詞簡(jiǎn)寫(xiě)表示，比如DC/DC/RLY 就分別表示電源 輸入 輸出的類型，很顯然RLY表示是繼電器輸出。晶體管輸出可以發(fā)出高速脈沖，一般是控制伺服，分PNP和NPN兩種接法。晶閘管輸出可以直接接交流負(fù)載，一般很少用。我們用的最duo的就是繼電器輸出，和我們平常用的繼電器是一摸一樣的。它，可接交直流負(fù)載，它僅僅是一個(gè)觸點(diǎn)，所以不分NPN和PNP。缺點(diǎn)是，反應(yīng)時(shí)間慢（相對(duì)于晶體管而言），中央空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而且有機(jī)械壽命（晶體管只有老化，而無(wú)壽命）。那么，我們是怎么根據(jù)手冊(cè)來(lái)接線的呢？下面我以施耐德TM218LDA40DRPHN 為例向大家說(shuō)明，從型號(hào)看，它是繼電器型輸出。

圖二 PLC 手冊(cè)

如圖二，這是PLC的硬件手冊(cè)，看黃色熒光筆部分，我畫(huà)出了一個(gè)輸出回路，由此可以看出PLC繼電器輸出的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)開(kāi)關(guān)，COM端和輸出端子之間構(gòu)成了一個(gè)個(gè)的開(kāi)關(guān)。當(dāng)Q8有輸出的時(shí)候，COM和Q8之間導(dǎo)通，也就驅(qū)動(dòng)了外部的元器件，比如繼電器，指示燈等。而繼電器就可以去驅(qū)動(dòng)電機(jī)，變頻器，氣缸等元器件，實(shí)現(xiàn)機(jī)器動(dòng)作

圖三 接線圖紙

如圖三所示，這是實(shí)際的接線，紅色圓圈部分是外接的電源，而黃色熒光筆部分就是Q8這個(gè)輸出點(diǎn)的回路。電流從右側(cè)24+端子流入COM3，當(dāng)Q8有輸出的時(shí)候，COM3和Q8導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器，而主機(jī)3就會(huì)啟動(dòng)，所以，PLC 的輸出其實(shí)就是導(dǎo)通了輸出點(diǎn)和COM端。同理 Q9 有輸出就是導(dǎo)通了COM端和Q9， Q12有輸出就是導(dǎo)通了COM4和Q12。需要注意的是，PLC的輸出端不止有一個(gè)公共端COM，一定要區(qū)分使用。

總結(jié)：PLC無(wú)論是什么品牌，都是萬(wàn)變不離其宗，大家學(xué)習(xí)PLC不要為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，不是為了學(xué)習(xí)某個(gè)品牌。而是掌握原理和實(shí)現(xiàn)方法。這樣即使換個(gè)PLC，也可以輕松掌握。所以，還是要掌握PLC 的套路，而本文講述的繼電器輸出套路，是所有PLC通用的，希望初學(xué)者能認(rèn)真理解，舉一反三。