Ｖａｌｕｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ・４１・ ＰＬＣ中输出滞后输入的浅析 Ｂｒｉｅｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｌａｇ Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ ＰＬＣ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ 兰成章Ｌａｎ Ｃｈｅｎｇｚｈａｎｇ；范丽敏Ｆａｎ Ｌｉｍｉｎ （哈尔滨威克科技股份有限公司，哈尔滨１５００９０） （Ｈａｒｂｉｎ ＶＥＩＣ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ １５００９０，Ｃｈｉｎａ） 摘要：可编程控制器（ＰＬｃ）是一种新型的通用自动控制装置，具有功能强、使用灵活、可靠性高、环境适应性好、编程简单等优点，但其缺点 是：工作速度较计算机慢，输出对输入的响应有滞后现象；因此，在设计ＰＬＣ控制系统时，分析和研究ＰＬＣ输入，输出响应的滞后原因非常重要。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＰＬＣ）ｉｓ ａ ｓｏｒｔ ｏｆ ａｕｔｏ—ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｖｉｃｅ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｓｏｐｈｉｓｔｉｃａｔｅｄ ａｎｄ ａｌｌ－ｐｕｒｐｏｓｅ．Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｂｅｔｔｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ，ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ ｏｆ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｒｅ：ｉｔ ｉｓ ｓｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｌａｇ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｆｒｏｍ ｉｎｐｕｔ ｔｏ ｏｕｔｐｕｔ；Ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌａｇ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＰＬＣ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｂｅｉｎｇ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ＰＬＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． 关键词：ＰＬＣ；输入，输出响应；滞后；梯形图 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ；Ｉｎｐｕｔ／０ｕｔｐｕｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；Ｌａｇ Ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ；Ｌａｄｄｅｒ Ｄｉａｇｒａｍ 中图分类号：ＴＰ２０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３１１（２０１０）０３－００４１－０１ 表１ ＰＬＣ程序执行过程中各映象寄存器及输出端状态表 １ ＰＬＣ中输出滞后输入现象导致的结果 在继电器控制线路中，个个并联电路是同时加电压，并行工作 的，由于实际元件动作的机械惯性，可能会发生触点竞争现象。在梯 形图中，各个编程元件的动作顺序是按扫描顺序依次执行的，或者 说是按串行的方式工作的，在执行梯形图程序时，是自上而下，从左 到右，串行扫描，不会发生触点竞争现象。表面上看起来完全一样的 继电器控制线路图与梯形图，它们产生的效果可能不完全一样，甚 至某些作用完全相反。图１及图２给出了两组结构上完全一样的继 电器控制线路图与梯形图，控制目的都是为了实现“当Ｘ０动作后 像寄存器及其输出端的状态填入 卜——厦 网 ｘ１动作，使Ｙ２自保持，使Ｙ０复位”的功能。 —ｌ 图１继电器控制线路图不可能实现。但梯形图能实现的情况 ｝＿－—— 亟豳 Ｉ Ｙ１线圈的接通，要滞后ＸＯ接点 接通一个工作周期。Ｙ２线圈的接 图３ ＰＬＣ程序执行过程 通，要滞后ＸＯ接点接通两个工作周期。 （２）产生输入／输出响应滞后的其它原因。除此之外，还有输入 滤波器电路的滞后作用、输出继电器的机械滞后作用等影Ⅱ向时间的 快慢。 ３结论 ——＿ｂ 固！ ｝＿——！曼＿［】到 ＿—一 耋。由上述分析可知，上 募籍 Ｙ Ｏ线日和雾 线圈和杂 图２继电器控制线路能实现。但梯形图不能实现的情况 ２分析输出响应对输入响应的滞后现象的原因 ＰＬＣ输入／输出响应的滞后现象 在设计ＰＬＣ控制系统中，最显著的不足之处是输入／输出有响 参考文献： 应滞后现象。从ＰＬＣ的输入端有一个输入信号发生变化到ＰＬＣ的 ［１】胡学林．可编程序控制器教程（基础篇）【Ｍ】．北京：电子工业出版社， 输出端对该输入变化做出反应，需要一段时间，这段时间称为响应 ２００３． 时间或滞后时间。 ［２］张桂香．电气控制及ＰＬＣ应用［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００６． （１）执行程序按工作周期进行，每一工作周期又分为输入采样、 ［３］杨长能，张兴毅．可编程序控制器（ＰＣ）基础及应用【Ｍ】．重庆：重庆大学 出版社，１９９８． 程序执行、输出刷新三个阶段。例如图３所给出的ＰＬＣ梯形图及其 ［４］杨长能，林小峰．可编程序控制器（Ｐｃ）例题习题及实验指导［Ｍ］．重庆： 程序执行过程中各映像寄存器及输出端状态表（表１），现分析如 下： （１）ＰＬＣ采用循环扫描的工作方式，在执行程序时，即使是和继 电器控制线路图相一致的梯形图也有可能导致执行结果不同。 （２）在扫描周期中由于输入信号只在输入阶段读入，在程序执 行阶段，即使输入信号发生变化，输入状态表的内容也不会改变，所 以在本次循环不能得到Ⅱ向应，这就是ＰＬＣ的输入，输出响应的滞后 现象。最大滞后时间为２～３个周期，具体与编程方法有关。但这种滞 后Ⅱ向应，在一般工业控制系统是完全允许的。某些需要输入输出快 速的场合，可以采用快速响应模块、高速计数模块以及中断处理等 措施来尽量减少滞后时间。 重庆大学出版社，１９９８． 根据执行程序的三个阶段，可将Ｘ０映像寄存器，Ｙ２、Ｙ０、Ｙ１映 【５］郑瑜平．可编程序控制器［Ｍ１．北京．北京航空航天大学出版社，１９９７． 达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（ＧＢ １６８８９—２００８）中的排放要 ［２】赵庆良，刘雪雁，等．寒冷地区垃圾渗滤液的回灌处理【ＪＪ．中国给排水， ：６—９． 求：ＢＯＤ￣＜３０ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ≤ｌＯＯｍｇ／Ｌ、ＳＳ￣＜３０ｍｇ／Ｌ、氨氨￣＜２５ｍｇ／Ｌ、总 ２００４，２Ｏ（１Ｏ）【３］林红军，陆晓峰，等．膜生物反应器中膜过滤特征及膜污染机理的研 氨￣＜４０ｍｇ／Ｌ。 究 环境科学，２００６（１２）． 参考文献： 【４Ｊ郑祥，樊耀波．膜生物反应器运行条件的优化及膜污染的控制【ＪＪ．给水 【１］闵海华，康建雄．垃圾卫生填埋场的渗滤液处理工程设计【Ｊ１．中国给排 排水，２００１（４）． 水，２００３，１９（９）：８１—８２．
