市政工程变频柜-继飞机电-管城回族区变频柜

第yi：PLC是可以工作在极其恶劣的电磁环境中的

我们都在宣传片中见过三江源地区的藏羚羊，它们生活在极其恶劣的环境中。如果把我们内地的普通山羊放到这里，不出三天，普通山羊恐怕就见牛克斯了。

如果我们把计算机直接放到PLC工作的环境中，无需太久，这些计算机将死机甚至烧毁。

在ABB的早期工程中，我们就是把工业控制计算机直接放在变电站开关柜中，用来实施测控和数据处理。然而，用不了多久，电源故障和硬盘故障，还有输入输出接口的故障就接踵而来，让人烦不胜烦。直到我们用PLC替换下这些工控机，事情才算完。

这叫做抵御电磁骚扰EMC的能力，PLC可达三级甚至四级，而计算机能达到二级就算很不错了。

抵御EMC电磁骚扰，会有许多措施。例如隔离技术、接地技术等等都是。

第二：PLC的程序是一行行顺序执行的，它不会陷入死循环

我们在编写计算机程序时，经常会遇见循环。如果一个循环子程序设计不恰当，或者条件引起了程序返回，有可能进入到死循环中，系统当然就死机了。

然而，PLC的程序是一条接一条顺序执行的，只有到了程序末尾才会回头。在程序中任何部位，若条件满足，可以实现跳转，但程序还是一条接一条顺序执行。

如此一来，PLC几乎不会死机。这也是PLC区别于普通计算机的根本特性。

基于此，我们会发现PLC的可靠性极高，这是普通计算机完全不能比拟的。

第三：冗余配置

所谓冗余配置，就是在控制过程中存在主机和从机，它们依靠握手线关联，开关操动变频柜，并共享资源和信息。

如果是计算机，当主机出现问题时，切换到从机的时间较长。但对于PLC，我们可以在机架上安排2套CPU作为主从控制，它们之间的转换仅几个时钟周期即可完成。

例如我们的控制对象是汽轮机，它的转子在高速旋转。我们不妨假定转子的转速就是工频周期，也即每分钟3000转。如果我们对汽轮机实施DCS监控，在现场层面我们只能选用带冗余配套的PLC，绝bu可能使用计算机。一旦PLC的主机发生故障，它立刻就转入从机控制，对于受控对象来说几乎感觉不到，但计算机就未必可以实现类似功能了。

事实上，带冗余配套的PLC系统就属于规模较大的PLC。从题主的描述看，似乎连边都没沾上。

第四：PLC的程序特点

PLC的程序规模都不大，一般才几千字节，能上万字节就算很大的程序了。

PLC有许多输入输出接口，以及各种类型的变量，这些都需要专门设置地址，以便在程序中使用。

我们看下图，此图是用PLC国际通用标准IEC61131-3模块化编程语言写成的：

图1：某地铁配电控制系统PLC的输入接口参数定义程序和延迟判误程序

在图1中，我们在左侧看到了许多输入参量，它们的末尾都有_s的标识，这些就是开关量输入参数，它们不但有地址，还有名称。这是必须的，否则程序无法辨识和使用它们。

我们由图1的程序看到，这种编程方法比所谓的C语言方便得多。事实上，每一个功能块就相当于一段C语言。例如TON模块，它是延迟模块，如果用C语言，管城回族区变频柜，怎么也要若干语句行，但这里仅仅只是一个程序模块而已。何者更方便一看便知。

我们再看下图：

图2：PLC的16位字解析为单个开关量的程序段

图2中，程序开头的AND（与逻辑模块）实施程序转移。当条件满足时，AND启动子程序入口。

在图2中，我们看到了UNPACK16模块，它的任务是把一个16位的字解析为16个开关量，供下一步程序使用。

我们很容易想到，这个UNPACK16模块若用C语言来写，又会有何种形式？何者更方便？

我们看下图：

图3：数据交换的RS485接口定义和MODBUS通信管理

图3是PLC对系统中各种数据交换的定义、数据采集和管理。图中的一个个模块就是处理MODBUS通信协议数据的，同时还实现数据采集轮巡操作。

这些模块用C语言该如何写？是不是会麻烦很多？

我们看到，PLC程序的便捷性是C语言无法比拟的。

第五：PLC的工作范围

PLC的内存不大，尽管它的可靠性很高，但PLC不能用于较大的计算。我曾经设计过一个PLC程序，用于浮点数的乘法，麻烦得很，***后不得不使用模块配合查表来解决问题。

PLC的内部其实就是单片机，只不过整个PLC的单片机系统经过了严格的EMC测试，而操作系统和编程系统也进行了优化，方便我们这些编程者使用。

既然PLC只是一台单片机系统，可想而知它与计算机不在同一个技术水平上。计算机能够完成的工作，哪怕只是一篇WORD文档的写作，用PLC绝bu可能完成。但PLC能够轻松实现的控制功能，用计算机虽然也能勉强实现，但效果极差，且可靠性极低，尺寸也巨大。

如此看来，PLC与计算机的工作特性不一样，适用的工作对象当然也不一样。

所以，题主拿计算机的C语言来比拟PLC的编程语言，并不合适。

另外，题主所谓的规模较大的PLC，这个定义不明确，也是没有意义的。

PLC概念

PLC即可编程控制器，（ProgrammablelogicController），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。PLC的样式以西门子S7-200为例 如下图：

西门子s7-200

小编此次的学习计划就是以西门子的S7-200为工具，来学习PLC后续会了解不同的PLC的不同方法，在此就不过多描述。（虽然S7-200早已停产，相对其他的PLC来说，其比较简单也方便入门，适合像小编这样的零基础的学习）

PLC结构

plc主要有CPU，电源，储存器和输入输出接口电路等组成。***处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。

PLC内部结构图

通讯接口

PLC连接编程器

PLC连接编程设备

CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的核心，电梯变频柜，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出。

PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。系统存储器用于存放PLC的系统程序，用户存储器用于存放PLC的用户程序。现在的PLC一般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统存储器和用户存储器。

其他输入输出，扩展接口和电源等不过多描述按字面上理解，非常好理解，就不过多赘述。

PLC功能

1.开关量的逻辑控制

开关量的开环控制是PLC的***基本控制功能。PLC的指令系统具有强大的逻辑运算能力，很容易实现定时、计数、顺序(步进)等各种逻辑控制方式。大部分PLC就是用来取代传统的继电接触器控制系统。

2.数字量控制

控制系统具有旋转编码器和脉冲伺服装置(如步进电机)时，可利用PLC实现接收和输出高速脉冲的功能，实现数字量控制，较为***的PLC还专门开发了数字控制模块，可实现曲线插补功能，近来又推出了新型运动单元模块，还能提供数字量控制技术的编程语言，使PLC实现数字量控制更加简单。

数字量的逻辑控制 表示看懂这个 其实也并非零基础的学习了 小编看懂这个还是啃了一点高中的知识的 （例如一些简单的电路图 和一点简单的英文缩写），按知乎的学历水平，我想我应该说了废话。

3.模拟量闭环

对于模拟量的闭环控制系统，除了要有开关量的输入输出外，还要有模拟量的输入输出点，以便采样输入和调节输出实现对温度、流量、压力、位移、速度等参数的连续调节与控制。目前的PLC不但大型、中型机具有这种功能外，还有些小型机也具有这种功能。

这里是小编没弄懂的一个点，暂时打上标记。不懂什么是模拟量闭环。有大神看到这里的话，可以评论说下，等有空，会花点时间在了解这个。

4.数据采集监控

由于PLC主要用于现场控制，所以采集现场数据是十分必要的功能，在此基础上将PLC与上位计算机或触摸屏相连接，既可以观察这些数据的当前值，又能及时进行统计分析，有的PLC具有数据记录单元，可以用一般个人电脑的存储卡插入到该单元中保存采集到的数据。PLC的另一个特点是自检信号多．利用这个特点，PLC控制系统可以实现白诊断式监控，减少系统的故障，提高系统的可靠性。

今天大致了解这么多，市政工程变频柜，小编目前也是在自学PLC这块。此文是一些PLC的基础概念知识，PLC起步于此，后续会在知乎上定期更新PLC学习这块，希望有熟悉PLC大神来指点，同时也希望结交学习PLC的知友，交流和分享学习经验。内容有需要补充的地方，也欢迎大家来找茬，指出不足之处。对PLC学习感兴趣的可以加入我们扣群751564758。

下次更新内容，PLC的硬件介绍和模拟使用软件安装，敬请期待。

看完西门子plc的硬件结构和工作原理，接下来给大家讲解下PLC常见的硬件故障原因

PLC的硬件故障较为直观地就能发现，维修的基本方法就是更换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是检修的关键，盲目的更换会带来不必要的损失。

（1）电源模块故障

一个工作正常的电源模块，其上面的工作指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是绿色长亮的，哪一个灯的颜色发生了变化或闪烁或熄灭就表示那一部分的电源有问题。“AC”灯表示PLC的交流总电源，“AC”灯不亮时多半无工作电源，整个PLC停止。

这时就应该检查电源***丝是否熔断，更换熔丝是应用同规格同型号的***丝，无同型号的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧***丝说明电路板短路或损坏，更换整个电源。“5VDC”、“24VDC”灯熄灭表示无相应的直流电源输出，当电源偏差超出正常值5%时指示灯闪烁，此时虽然PLC仍能工作，但应引起重视，必要时停机检修。

“BATT”变色灯是后备电源指示灯，绿色正常，***电量低，红色故障。黄灯亮时就应该更换后备电池，手册规定两到三年更换锂电池一次，当红灯亮时表示后备电源系统故障，也需要更换整个模块。

（2）I/O模块故障

输入模块一般由光电耦合电路组成；输出模块根据型号不同有继电输出、晶体管输出、电输出等。每一点输入输出都有相应的发光二极管指示。

有输入信号但该点不亮或确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点，如果只是因为一个点的损坏就更换整个模块在经济上不合算。通常的做法是找备用点替代，然后在程序中更改相应的地址。

但要注意，程序较大是查找具体地址有困难。特别强调的是，无论是更换输入模块还是更换输出模块，都要在PLC断电的情况下进行，S5带电插拔模块是绝dui不允许的。

（3）CPU模块故障

通用型S5PLC的CPU模块上往往包括有通信接口、EPROM插槽、运行开关等，故障的隐蔽性更大，因为更换CPU模块的费用很大，所以对它的故障分析、判断要尤为仔细。

检修实例：一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态，错误指示灯先闪烁后常亮，断电复位后故障依旧，更换CPU模块后运行正常。在进行芯片级维修时更换了CPU但故障灯仍然不停闪烁，至到更换了通信借口板后功能才***正常。