在分析繼電器控制邏輯或模擬電路時,只需要考慮信號之間的關(guān)系,很少考慮順序,因為在這些系統(tǒng)中,信號以光速傳播,結(jié)果會立即生效,并將結(jié)果反饋到前端進行處理。
但是,對于PLC來說,它的核心是一個CPU。和所有的計算機一樣,程序指令的執(zhí)行是有先后順序的,并且是一遍一遍循環(huán)掃描的。在一次掃描的過程中,后續(xù)的結(jié)果不能立即被前面的程序所使用的,必須等到下一次掃描,才能有效。因此,編制PLC程序時,尤其是復雜邏輯時,必須有清晰的時序概念(時序,就是按照時間先后順序的意思)。學習PLC時,時序是一塊重要內(nèi)容。
舉個排水泵自動控制的例子(僅給出自動相關(guān)的I/O點),其工作原理:輸入有低液位和高液位兩個開關(guān)信號(都用浮子開關(guān)檢測,浮子抬起時,信號為高電平,低頭時,信號為低電平),輸出為泵啟動的信號。PLC里梯形圖只用一段簡單程序就可以實現(xiàn)高液位啟動,低液位停止的功能,其邏輯和工作時序?qū)τ赑LC的調(diào)試,首先要用PLC編程軟件。這些編程軟件都能夠監(jiān)控各個變量、程序圖的狀態(tài),這是基本功能,否則是不能進行調(diào)試的。對于大部分慢的、簡單的邏輯,編程軟件的基本功能就足夠完成調(diào)試任務(wù)。
但是,如果邏輯比較復雜,跨很多頁面,或者信號變化很快,單靠肉眼觀察實時狀態(tài),并進行邏輯思考,是非常困難的。編程軟件大部分會提供變量監(jiān)控表,將需要關(guān)心的變量都放進去,點擊監(jiān)控,即可實時刷新狀態(tài),這可以一定程度解決大量變量監(jiān)控的問題。但是,對于復雜邏輯或者變化速度較快的程序,就需要借助時序圖的工具,將變化過程記錄下來,在事后慢慢分析。
還說上面水泵控制的簡單例子,如果遇到一個現(xiàn)象,水泵啟動后,偶爾會在到達低液位前停止,什么原因呢?可能是低液位信號抖動,也可能是輸出的接線松動等,這時候如果能得到當時的時序圖,就很容易判斷了。如果時序圖如圖2所示,我們就可以判斷是低液位信號不可靠導致,去檢查低液位信號的接線或者浮子開關(guān)即可。如果時序圖如圖3所示,則需要檢查控制命令的輸出接線和電機主回路。除了程序調(diào)試和故障排查,錄波軟件還能用于記錄用戶關(guān)心的數(shù)據(jù),用于后續(xù)分析,比如:記錄電機的電流曲線,可以用于觀察啟動過程是否正常。記錄流量、壓力等工藝參數(shù),查看生產(chǎn)是否穩(wěn)定、傳感器是否正常、閉環(huán)控制器性能是否合適等等。記錄的數(shù)據(jù)如果和生產(chǎn)節(jié)奏等有關(guān),則可以導出后,用于生產(chǎn)效率、控制過程等分析。



