淺談內(nèi)部輔助繼電器在PLC編程中的應(yīng)用

劉曉飛

摘 要：可編程序控制器（PLC）自問世以來，在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如果編程中用戶對(duì)PLC內(nèi)部輔助繼電器的特點(diǎn)和用法有一個(gè)充分的了解，對(duì)編制出高品質(zhì)控制程序有著重要的意義。結(jié)合對(duì)OMRON（歐姆龍） CP1H系列PLC應(yīng)用的教學(xué)和培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，介紹了PLC內(nèi)部輔助繼電器在編程使用方面的技巧和經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：可編程序控制器（PLC）；內(nèi)部輔助繼電器；應(yīng)用方法和技巧

可編程序控制器（簡(jiǎn)稱PLC）是一類專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字式電子系統(tǒng)。采用了可編程的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能的面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

PLC應(yīng)用技術(shù)已成為從事電氣自動(dòng)化和機(jī)電一體化技術(shù)的工程技術(shù)人員不可或缺的重要技能。PLC編程是PLC控制系統(tǒng)調(diào)試的重要工作內(nèi)容之一。掌握內(nèi)部輔助繼電器的應(yīng)用，對(duì)編制出高品質(zhì)的控制程序有著重要的意義。國(guó)際知名PLC制造商中，具有代表性的日本OMRON（歐姆龍）公司生產(chǎn)的PLC，在我國(guó)的PLC市場(chǎng)有著比較廣泛的應(yīng)用。在此對(duì)OMRON（歐姆龍） CP1H系列PLC的內(nèi)部輔助繼電器進(jìn)行介紹；內(nèi)部輔助繼電器是指只能在程序中調(diào)用的繼電器。CP1H系列PLC的內(nèi)部輔助繼電器區(qū)由兩部分構(gòu)成，其尋址范圍如下：1）CIO區(qū)中1200～1499通道和3800～6143通道，這兩個(gè)區(qū)域在PLC擴(kuò)展功能時(shí)可以被分配用作其他用途。2）W000～W511通道，此區(qū)域不能被分配用作其他用途，因此編程時(shí)應(yīng)優(yōu)先使用。內(nèi)部輔助繼電器區(qū)可以進(jìn)行位地址的讀寫，也可以進(jìn)行字地址的讀寫。本文以CP1H系列小型機(jī)為例，結(jié)合作者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，介紹了PLC內(nèi)部輔助繼電器在梯形圖編程中的幾點(diǎn)應(yīng)用方法和技巧。

1.階段性記憶狀態(tài)

利用內(nèi)部輔助繼電器W0.00的啟、保、停電路，建立一個(gè)階段性記憶狀態(tài)，用以滿足控制要求。例如在機(jī)械手自動(dòng)搬運(yùn)的控制當(dāng)中，機(jī)械手的自動(dòng)抓取、搬運(yùn)是由物料出口處的傳感器來啟動(dòng)的，機(jī)械手自動(dòng)搬運(yùn)程序的啟動(dòng)和停止功能，就是利用內(nèi)部輔助繼電器W0.00的通、斷電狀態(tài)來具體體現(xiàn)出來的。如圖1所示：

2.避免同一操作數(shù)的輸出線圈被重復(fù)使用

同一操作數(shù)的輸出線圈重復(fù)輸出，就會(huì)使程序出現(xiàn)故障，無法執(zhí)行用戶程序。例如某設(shè)備的工作指示燈有兩種顯示方式，工作方式1時(shí)，指示燈長(zhǎng)亮；工作方式2時(shí)，指示燈閃爍。對(duì)于同一輸出繼電器Q：100.00（指示燈）的線圈而言既是重復(fù)輸出，而利用內(nèi)部輔助繼電器W0.00和W0.01分別記錄Q：100.00（指示燈）長(zhǎng)亮狀態(tài)和閃爍狀態(tài)，再用內(nèi)部輔助繼電器的觸點(diǎn)，并聯(lián)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(shù)的線圈重復(fù)輸出和對(duì)程序的影響，又滿足了設(shè)備的控制要求。如圖2所示

3.實(shí)現(xiàn)邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換

CP1H系列PLC的定時(shí)器指令中，只有通電延時(shí)指令而沒有斷電延時(shí)指令，在很多情況下，為了滿足控制要求需要有斷電延時(shí)的產(chǎn)生，利用內(nèi)部輔助繼電器配合通電延時(shí)定時(shí)器，就可以實(shí)現(xiàn)斷電延時(shí)的產(chǎn)生。如圖3所示。接通輸入繼電器I：0.00（按鈕）時(shí)，內(nèi)部輔助繼電器W0.00的線圈立即得電并自鎖保持，定時(shí)器T0000因I：0.0（按鈕）的斷開而無法計(jì)時(shí)；斷開輸入繼電器I：0.00（按鈕）時(shí)，定時(shí)器T0000開始計(jì)時(shí)，設(shè)定時(shí)間到達(dá)時(shí)自動(dòng)切斷內(nèi)部輔助繼電器W0.00和定時(shí)器T0000。從而在內(nèi)部輔助繼電器W0.00上獲得了一個(gè)斷電延時(shí)的效果，實(shí)現(xiàn)邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換。

4.可作為臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)使用

內(nèi)部輔助繼電器不但可以進(jìn)行位地址的讀寫，也可以進(jìn)行字地址的讀寫。由于內(nèi)部輔助繼電器區(qū)在以下情況存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是被被清除的。1）工作模式變更（程序？運(yùn)行或監(jiān)視模式）時(shí)。2）電源斷復(fù)位（ON→OFF→ON）時(shí)。3）用CX―Programmer軟件進(jìn)行清除操作時(shí)。因此在編寫程序是只能作為臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)使用。在數(shù)據(jù)移位類指令、數(shù)據(jù)傳送類指令、數(shù)據(jù)比較類指令、四則運(yùn)算類指令、邏輯運(yùn)算類指令、高速計(jì)數(shù)/脈沖輸出指令等指令中，內(nèi)部輔助繼電器區(qū)可以用相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式作為操作數(shù)參加運(yùn)算。

5.實(shí)現(xiàn)PLC與組態(tài)軟件之間的通信

為了實(shí)現(xiàn)PLC控制與可編程序控制器終端（工業(yè)觸摸屏）的鏈接使用，普遍采用組態(tài)軟件，在上位機(jī)與PLC之間進(jìn)行通信，組態(tài)用戶界面用以操作和監(jiān)視機(jī)器與設(shè)備。以組態(tài)軟件MCGS為例，人機(jī)對(duì)話設(shè)備（如工業(yè)觸摸屏或工控機(jī)）對(duì)PLC的監(jiān)控是通過讀取PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)變量。組態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，可以使用空閑的內(nèi)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(shè)計(jì)監(jiān)控程序，提高PLC的抗干擾能力

PLC在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)行時(shí)會(huì)遇到各種干擾，為了提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力，在軟件設(shè)計(jì)方面，可以采用定時(shí)器或計(jì)數(shù)器以及內(nèi)部輔助繼電器相配合，設(shè)計(jì)類似警戒時(shí)鐘的程序，對(duì)用戶程序進(jìn)行循環(huán)掃描。每次掃描結(jié)果用一個(gè)內(nèi)部輔助繼電器的狀態(tài)來記錄，如果內(nèi)部輔助繼電器的狀態(tài)不正常，程序可以進(jìn)入錯(cuò)誤循環(huán)，應(yīng)立即報(bào)警或啟動(dòng)中斷任務(wù)。

以上是對(duì)內(nèi)部輔助繼電器在PLC編程中應(yīng)用的一些體會(huì)，上述方法在梯形圖的設(shè)計(jì)中得到了驗(yàn)證。程序設(shè)計(jì)是一個(gè)需要不斷實(shí)踐，熟能生巧的過程，因而對(duì)PLC內(nèi)部輔助繼電器的應(yīng)用還需要不斷探索，以開發(fā)出更高效的PLC控制程序。

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