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可编程序控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，自60年代末，美国研制和使用可编程控制器以后，特别是日本和联邦德国也相继开发了各自的PLC（programmable logic controller），与传统的继电器接触器控制系统相比较，笔者认为采用PLC实现鼠笼式异步电动机起制动控制是明智的选择。下面就是笔者设计的采用PLC实现的鼠笼式异步电动机起制动控制电路的接线图、梯形图和指令程序，如图2和图3所示。
PLC控制逻辑与传统的继电器接触器控制系统基本一致，其工作过程如下：
起动时，按下起动按钮SB1,X400常开触点闭合，Y430线圈接通并自锁，KM1线圈接通，主触头吸合，电动机串入限流电阻R开始起动，Y430的两对常开触点闭合，当电动机转速上升到某一定值时，KS1的常开触点闭合，X402常开触点闭合，M100线圈接通并自锁，M100的一对常开触点接通Y432的线圈，KM3线圈有电主触头吸合，短接起动电阻，电机转速上升至给定值时投入稳定运行。
制动时，按下停机按钮SB2，X401常开触点断开Y430线圈，使KM1失电释放，而Y430的常闭触点接通Y431线圈，制动用的接触器KM2线圈通电，对调两相电源的相序，电动机处于反接制动状态。Y430的常开触点断开Y432的线圈，KM3失电释放，串入电阻R限制制动电流。当电动机转速迅速下降至某一定值时，KS1常开触点断开，X402常开触点断开M100的线圈，M100的常开触点断开Y431线圈，KM2失电释放，电动机很快停下来。过载时，热继电器FR常开触点闭合，X403的两对常闭触点断开Y430和M110的线圈，从而使KM1或KM2失电释放，起到过载保护作用。
上述控制过程指令程序如下：
PLC与继电器接触器控制系统的比较
通过对鼠笼式异步电动机起制动的传统控制方法和PLC控制方法的比较，从某种意义上看，PLC控制是从继电器接触器控制发展而来的。两者既有相似性又有很多不同处。
1 二种方案的不同点
（1） PLC内部大部分采用“软”逻辑
继电器接触器控制全部用硬器件、硬触点和“硬”线连接，为全硬件控制；PLC内部大部分采用“软”电器、“软”接点和“软”线连接，为软件控制。
（2） PLC控制系统结构紧凑
继电器接触器控制系统使用电器多，体积大且故障率大；PLC控制系统结构紧凑，使用电器少，体积小。
（3） PLC内部全为“软接点”动作快
电器接触器控制全为机械式触点，动作慢，弧光放电严重；PLC内部全为“软接点”动作快。
（4） PLC控制功能改变极其方便
继电器接触器控制功能改变，需拆线接线乃至更换元器件，比较麻烦；PLC控制功能改变，一般只需修改程序便可，极其方便。
（5） PLC控制系统制造周期短
PLC控制系统由于结构简单紧凑，基本为软件控制，设计、施工与调试比继电器接触器控制系统周期短。
由于PLC技术是计算机控制的基础上发展而来，它的软硬件设置上有着传统的继电器接触器控制无法比拟的优势，工作可靠性极高。
2 PLC方案的设计要点
（1） 设置滤波
在PLC中一般都在输入输出接口处设置π形滤波器，它不仅可滤除来自外界的高频干扰，还可减少内部模块之间信号的相互干扰。
（2） 设有隔离
在PLC系统中CPU和各I/O回路（主要指数字口）几乎都设有光耦合器作隔离，以防止干扰或可能损坏CPU等。
（3） 设置屏蔽
屏蔽有两类:一类是对变压器采取磁场和电场的双重屏蔽，这时要用既导磁又导电的材料作为屏蔽层；另一类是对CPU和编程器等模块仅作电磁场的屏蔽，此时可用导电的金属材料作屏蔽层。
（4） 采用模块式结构
PLC通常采用积木式结构，这便于用户检修和更换模板，在各模板上都设有故障检测电路，并用相应的指示器标志它的状态，使用户能迅速确定故障的位置。
（5） 设有联锁功能
PLC中个各输出通道之间设有联锁功能。以防止各被控对象之间误动作可能造成的事故。
（6） 设置环境检测和诊断电路
这部分电路负责对PLC的运行环境（例如电网电压、工作温度、环境的湿度等）进行检测，也完成对PLC中各模块工作状态的监测。这部分电路往往是与软件相配合工作的，以实现故障自动诊断和预报。
（7）设置Watchdog电路
PLC中的这种电路是专门监视PLC运行进程是否按预定的顺序进行，如果PLC中发生故障或用户程序区受损，则因CPU不能按预定顺序（预定时间间隔）工作而报警。
（8） PLC的输入、输出控制简单
PLC是以扫描方式进行工作的，即PLC对信号的输入、数据的处理和控制信号的输出，分别在一个扫描周期内的不间间隔里，以批处理方式进行，这不仅使用户编程简单、不易出错，也使PLC的工作不易受到外界干扰的影响；PLC所处理的数据比较稳定，从而减少了处理中的错误；PLC的输入、输出的控制较简单，不容易产生由于时序不合适而造成的问题。
由于PLC在设计制造时充分考虑到工业控制的现场环境问题，并采取了多层次、多种有效措施来提高工作可靠性，采用PLC实现电机控制，特别是对工作环境条件较恶劣的工矿企业应该是一项明智之举
故障的分类
1．外部设备故障
外部设备就是与实际过程直接联系的各种开关、传感器、执行机构、负载等。这部分设备发生故障，直接影响系统的控制功能。
2．系统故障
这是影响系统运行的全局性故障。系统故障可分为固定性故障和偶然性故障。
故障发生后，可重新启动使系统恢复正常，则可认为是偶然性故障。
重新启动不能恢复而需要更换硬件或软件，系统才能恢复正常，则可认为是固定故障。
3．硬件故障
这类故障主要指系统中的模板（特别是I/O模板）损坏而造成的故障。这类故障一般比较明显，影响局部。
4．软件故障
软件本身所包含的错误，主要是软件设计考虑不周，在执行中一旦条件满足就会引发。在实际工程应用中，由于软件工作复杂、工作量大，软件错误几乎难以避免。
对于可编程控制器组成的控制系统而言，绝大部分故障属于上述四类故障。根据这一故障分类，可以帮助分析故障发生的部位和产生的原因。
可编程控制器的自诊断测试
可编程序控制器具有极强的自诊断测试功能，在系统发生故障时要充分利用这一功能。在进行自诊断测试时，都要使用诊断调试工具，也就是编程器。
利用系统功能进行诊断测试
利用可编程控制器本身所具有的各种功能，自行编制软件、采取一定措施、结合具体分析确定故障原因。
用户通过程序可以编辑组织块，来告诉CPU当出现故障时应如何处理，
如果相应的故障组织块OB没有编程，当出现该故障时，CPU转到“STOP”状态。
1 引言
随着控制技术的不断发展，触摸屏与可编程控制器在工业控制中的应用越来越广泛。触摸屏又称可编程终端(Prograirvnable Tennimal )，简称PT，它是新一代高科技图形化人机界面产品。它具有强大的显示功能和操作功能，既可以对生产现场、设备进行实时显示和监控，又可以在其屏上设置触摸开关，对设备进行操作。触摸屏与PLC连接起来组成的控制系统的具体应用是:触摸屏完成对设备的操作、显示、报警,PLC则根据生产工艺的要求，编制程序，直接对设备进行控制。触摸屏替代了原控制中的显示盘、操作盘，PLC替代原控制中的控制盘，这种方式摒弃了传统电气控制中的继电器、指示仪表、操作开关，变硬件设备为软件设备，具有占地少、控制精度高、功能强、可编程、智能化等诸多特点。当前在一些控制要求较高，参数变数多，硬件接线有变化的场所，触摸屏与PLC控制形式已占主导地位。那么触摸屏与PLC是如何通信和连接的，不同厂家的产品其通信连接的方法也不尽相同。下面以广泛应用的OMRON公司生产的触摸屏NT631/NT631C与其公司的PLC的通信连接为主、对这方面的内容做介绍(以下对触摸屏简称PT、可编程控制器PLC在此也称上位机)。
1 NT631/NT631 C与PLC的通信方式
NT631/NT631 C与PLC之间有三种通信方式，即上位链接方式、NT链接(1 :1)方式、NT链接(13V)方式。所谓上位链接就是以可编程终端PT发出命令信息给PLC，PLC返回响应信息，以这样会话式的顺序读出或写入PLC继电器、数据存储器及各种设定状态的信息。上位机以1:1连接方式链接到>}，上位机的字和位通过上位链接通讯方式读出并显示。这种方式可用干连接大多数类型的PLC。NT链接是一种用直接连接功能与PLC高速通信的方法。所谓NT链接1:1就是指PLC与PT1对1连接。通过NT链接(1:1)通信方式读出并显示上位机的字和位。这种通信方式的通信速度比上位链接方式快。IVT链接((1:N)方式是指一台PLC连接到多台PT。PLC的字和位通过NT链接((1:N)通信方式读出并显示，每台PT可以分别向PLC传送数据或从PLC接受数据，并且它们可以有独立的画面显示。这种方式提供了PLC与多台PT白勺快速通信。每一种通信方式都需要根据连接的PLC的运行条件进行设置。
NT631/NT631C有两个通信端口:串口A和串口B。串口A仅用于RS-232C的通信类型，此端口可连接支持工具和条形码读入器。串口B有两端口:连接器和终端块。连接器端口仅用于RS-2320的通信类型，不能在此连接支持工具和条形码阅读器;终端块端口仅用于RS-422A1485的通信，且连接器和终端块端口不能使用。OMRON公司生产的可编程控制器PLc的类型很多、有C系列、CV系列、CVM1系列，每种机型所带的通信接口类型是不同的、有RS-2320口，也有RS-422A,RS-485口。由于F'1,与PLC的接口形式不同，它们连接时就会出现不同的情况。
2 NT631/NT631 C与FLC的连接方法
2.1 FT的R5-232C端口和上位机的RS-232C端口的连接
方法如图1所示。
用一根RS-232电缆在RS-232C端口间直接连接。这是简单的连接方法。根据将要连接的上位机,可以使用带连接器的OMRON的电缆。
2.2 PT的RS-422A/485端口和上位机的RS-422A/485端口的连接
有四种方法:
(1)通过RS-422A电缆直接连接PT和上位机的RS-422A端口,使用这种方法时电缆长度可延长至500米。方法如图2所示。
(2)通过RS-485电缆直接连接PT和上位机的RS-485端口,使用这种方法时电缆长度可延长至500米。方法如图3所示。
(3)用1∶N链接方式连接多台PT的RS-422A的端口和上位机的RS-422A端口。这种方法适用RS-422A型NT链接(1∶N)方式。方法如图4所示。
(4)用1∶N链接方式连接多台PTRS-485的端口和上位机的RS-485端口。这种方法适用RS-485型NT链接(1∶N)方式。方法如图5所示。
2.3 PT的RS-422A/485端口和上位机的RS-232C端口的连接
有四种方法:
(1)PT的RS-422A端口和上位机的RS-232C端口通过RS-232C/RS-422A转换单元NT-AL001以(1∶1)连接方式连接。方法如图6所示。使用这种方法时,电缆长度可延长至500米。
(2)PT的RS-485端口和上位机的RS-232C端口通过RS-232C/RS-422A转换单元NT-AL001以(1∶1)连接方式连接。方法如图7所示。使用这种方法时,电缆长度可延长至500米。
(3)多台PT的RS-422A端口和上位机的RS-232C端口通过RS-232C/RS-422A转换单元NT-AL001以(1∶N)连接方式连接。方法如图8所示。这种连接方法与RS-422A型NT链接(1∶N)方式一起使用。
(4)多台PT的RS-485端口和上位机的RS-232C端口通过RS-232C/RS-422A转换单元NT-AL001以(1∶N)连接方式连接。方法如图9所示。这种连接方法与RS-485型NT链接(1∶N)方式一起使用。
3 结束语
从上述的连接可看出,RS-232端口在通讯中仅适用于距离短,连接方式单一,即具有RS232端口的PLC一般只能控制一台PT。当PT和PLC的连接距离变长,一台PLC控制多台PT时,这时就必须通过转换器单元将RS-232信号转换为RS-422/RS-485信号。转换器单元起着放大信号、变换电压(将5V信号电压转换为15V信号电压)的作用。RS-422A/RS-485端口适用于长距离传输,长至500米。在实际接线时,当PLC和PT采用1∶N连接时,必须将PT连线的终端接至PLC,不能有分支,否则将引起传输延迟和通信错误。