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隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，可編程序控制器（PLC）正在走入工礦企業(yè)的每一個(gè)角落，只要有控制要求的場(chǎng)合，就有PLC的應(yīng)用。PLC常被稱為全能“工業(yè)電腦”，用它可以方便地對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。在工業(yè)電氣控制系統(tǒng)中，經(jīng)常遇到控制常數(shù)設(shè)定和修改的問(wèn)題，例如：某加熱控制系統(tǒng)加熱時(shí)間常數(shù)的設(shè)定和改變問(wèn)題。PLC改變控制常數(shù)的常用方法有兩種，其一，通過(guò)上位計(jì)算機(jī)對(duì)原程序中控制數(shù)據(jù)進(jìn)行修改;其二，利用外部裝置輸入數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)運(yùn)行。即由外設(shè)將數(shù)據(jù)送入PLC，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后對(duì)PLC內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制。第二鐘數(shù)據(jù)輸入方法，具有不修改原程序，數(shù)據(jù)輸入方法簡(jiǎn)單、操作方便，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制等優(yōu)點(diǎn)，不僅適用于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)人員使用，而且還適用于普通操作人員。在電氣控制設(shè)備上，有著非常廣泛的應(yīng)用，并且許多廠家PLC產(chǎn)品都具有外部數(shù)據(jù)輸入功能。所以，利用PLC控制技術(shù)對(duì)外部BCD碼數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入，充分發(fā)揮工業(yè)控制計(jì)算機(jī)—PLC數(shù)值計(jì)算和處理能力的編程、控制方法，具有實(shí)際應(yīng)用的推廣意義。這里，以SIEMENS公司PLC構(gòu)成的某加熱系統(tǒng)為例，詳細(xì)、具體地對(duì)加熱時(shí)間常數(shù)外部數(shù)據(jù)輸入方法及用戶處理程序作以介紹。

1 BCD碼數(shù)據(jù)外部輸入應(yīng)用設(shè)計(jì)舉例

1.1 設(shè)計(jì)思路

　　首先介紹SIEMENS（西門子）公司PLC S7—200的物理存儲(chǔ)區(qū)結(jié)構(gòu)，一般情況下，物理存儲(chǔ)區(qū)是以字節(jié)為單位的，所以存儲(chǔ)單元為字節(jié)單元，操作數(shù)長(zhǎng)度是字或雙字時(shí)，標(biāo)識(shí)符后給出的存儲(chǔ)單元參數(shù)是字或雙字內(nèi)的最低字節(jié)單元號(hào)。圖1（a）給出了字節(jié)、字、雙字的相互關(guān)系及表示方法。當(dāng)使用數(shù)據(jù)寬度為字或雙字時(shí)，應(yīng)保證沒(méi)有生成任何重疊的存儲(chǔ)器字節(jié)分配，例如，字地址編碼應(yīng)采用MW10、MW12、MW14······等偶數(shù)字地址或MW11、MW13、MW15·······等奇數(shù)字地址，由于存儲(chǔ)器字MW10占用MB10、MB11兩個(gè)字節(jié)，而MW11則要占用MB11、MB12兩字節(jié)，存在字節(jié)地址重疊單元MB11，所以字地址編碼時(shí)奇偶不能兼用，以免造成數(shù)據(jù)讀寫錯(cuò)誤。圖1（b）給出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)的高位用MSB表示，低位用LSB表示。

圖1（a） 以字節(jié)單元為基準(zhǔn)標(biāo)記存儲(chǔ)器單元 圖1（b） 存儲(chǔ)器中字節(jié)、字、雙字之間的關(guān)系

　　其次，以德國(guó)SIEMENS（西門子）公司的S7—200 PLC為例。構(gòu)成加熱控制系統(tǒng)，加熱時(shí)間采用三位十進(jìn)制數(shù)的BCD碼撥盤從PLC外部輸入。PLC輸入/輸出接點(diǎn)分配如下表所示：

　　附表：PLC輸入/輸出接點(diǎn)地址分配

　　加熱系統(tǒng)的加熱元件用PLC輸出點(diǎn)Q0.0控制，系統(tǒng)起動(dòng)按鈕由I1.4輸入，復(fù)位按鈕由I1.5輸入。

圖2（a） 主程序流程 

圖2（b） 子程序流程

　　這里選擇兩個(gè)字節(jié)的PLC輸入映象寄存器IB0和IB1作為外部數(shù)據(jù)輸入端，利用三個(gè)BCD碼撥盤將外部數(shù)據(jù)分別置入IB0、IB1兩個(gè)字節(jié)中。每個(gè)BCD碼撥盤需用四位PLC輸入點(diǎn)，如個(gè)位BCD碼8421端分別接至PLC的I0.3、I0.2、I0.1、I0.0輸入接點(diǎn)，分配PLC的輸入接點(diǎn)IB0的低4位為BCD碼的個(gè)位數(shù)、高4位為BCD碼的十位數(shù)、IB1的低4位為BCD碼的百位數(shù)、高4位為無(wú)效位。利用傳送指令分別將個(gè)、十、百位數(shù)送入三個(gè)內(nèi)部標(biāo)志寄存器（或內(nèi)部變量寄存器）保存，并將送入的十位、百位數(shù)分別乘以權(quán)10和權(quán)100，最后將處理好的個(gè)位、十位、百位數(shù)相加，運(yùn)算結(jié)果作為加熱器的加熱時(shí)間常數(shù)，PLC在用戶程序初始化時(shí)，將其送入加熱時(shí)間定時(shí)器中，對(duì)加熱器加熱時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，PLC在每次運(yùn)行開(kāi)始初始化程序中讀取BCD碼撥盤數(shù)據(jù)。這樣采用改變外部撥盤的數(shù)據(jù)。即可以靈活地改變加熱時(shí)間。

　　最后，在圖2程序流程中，介紹了外部數(shù)據(jù)輸入處理過(guò)程的基本思路。

1.2用戶處理程序

　　用戶程序由主程序和初始化子程序組成，根據(jù)特殊標(biāo)志位SMO.1在程序首次掃描時(shí)給出的脈沖信號(hào)，調(diào)用初始化子程序，實(shí)現(xiàn)BCD碼的數(shù)據(jù)輸入。這樣，在其后的掃描周期中不再會(huì)調(diào)用該程序，這減少了掃描時(shí)間且程序更結(jié)構(gòu)化。用戶程序說(shuō)明：（1）程序段一實(shí)現(xiàn)子程序調(diào)用功能;（2）段二和段三實(shí)現(xiàn)加熱器加熱控制功能，輸出繼電器Q0.0由I1.4置位、定時(shí)器T37或I1.5復(fù)位，定時(shí)器T37的計(jì)時(shí)常數(shù)由內(nèi)部標(biāo)志寄存器MW8置入;（3）段5—段9為BCD碼數(shù)據(jù)輸入、處理子程序。段六、七分別將個(gè)位、十位、百位送MW2、6和VW2保存。段八實(shí)現(xiàn)十位乘10，百位乘100,運(yùn)算結(jié)果分別送入VD4和VD8功能，并且將個(gè)位、十位、百位數(shù)求和運(yùn)算結(jié)果送入MW8作為加熱器加熱時(shí)間。（4）段九為子程序返回。PLC S7-200梯形圖程序如圖3所示。

圖3（a）主程序

圖3（b） 子程序

2 設(shè)計(jì)關(guān)鍵技巧和注意事項(xiàng)

　　設(shè)計(jì)技巧：是用BCD碼撥盤，把加熱器的加熱時(shí)間值置成BCD碼數(shù)，并用PLC的數(shù)據(jù)傳送指令讀入輸入映象寄存器，進(jìn)行運(yùn)算后，作為控制加熱定時(shí)器的預(yù)置值，從而達(dá)到實(shí)時(shí)控制。

　　注意事項(xiàng)：首先是應(yīng)特別熟悉PLC物理寄存器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以便正確地確定BCD碼數(shù)據(jù)輸入位與PLC輸入接點(diǎn)的關(guān)系，使之與定時(shí)器的時(shí)間常數(shù)相對(duì)應(yīng)。其次，本參考程序在PLC由STOP狀態(tài)進(jìn)入RUN狀態(tài)時(shí)讀入外部數(shù)據(jù)，故只能在STOP狀態(tài)修改BCD撥盤數(shù)據(jù)。若需在程序運(yùn)行其間更改數(shù)據(jù)時(shí)，只要將子程序調(diào)用條件稍加改動(dòng)即可。