當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過程控制中，plc控制系統(tǒng)（變頻柜）被廣泛應(yīng)用。通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)控制裝置之間的聯(lián)鎖控制，即自動控制，由控制裝置驅(qū)動的工廠機械完成符合工藝要求的生產(chǎn)過程。在這里，設(shè)備的操作分為兩種方式:手動操作和自動控制操作。在單臺機組的手動操作中，通常是在設(shè)備的現(xiàn)場(機旁)操作。PLC的程序控制主要進行自動控制，但也包括手動操作。其功能與本地(計算機端)操作相同。
不同的是，它是通過程序?qū)崿F(xiàn)的，一般是在上位機的監(jiān)控畫面中點擊鼠標(biāo)進行的，也就是在機房或控制室而不是本地(計算機端)。手動操作(包括程序中的手動單次操作)與自動控制程序的主要區(qū)別在于，自動控制程序是在正式投產(chǎn)后，所有設(shè)備都能正常工作，無故障的情況下運行。手動操作用于調(diào)試期間的所謂“打點”，或者當(dāng)設(shè)備在正常運行期間出現(xiàn)故障時。例如，對于供水水箱的液位控制，當(dāng)水位較高時，啟動出口泵供水；水位低時，停泵供水。如果水箱的水位傳感器出現(xiàn)故障，自動控制將無法進行。因此，為了繼續(xù)維持生產(chǎn)，需要操作人員在現(xiàn)場手動操作，根據(jù)水箱的液位指示器手動啟動和停止出口泵的操作以及相應(yīng)閥門的打開和關(guān)閉。需要指出的是，本文所指的設(shè)備是由PLC輸出控制的開關(guān)設(shè)備，模擬設(shè)備不在本文討論之列。
設(shè)備的手動和自動切換模式
在本文中，設(shè)備是指工廠機械及其控制設(shè)備。控制設(shè)備是指電機、閥門等。，而設(shè)備的手動和自動操作主要體現(xiàn)在控制設(shè)備的手動和自動操作上。比如對電機的控制一般是通過MCC(電機控制中心)電氣控制系統(tǒng)來進行的，電機的遠程和本地信號，即自動和手動切換信號，以及啟動、停止、故障等信號都是由MCC提供并接入PLC硬件系統(tǒng)。當(dāng)MCC柜上的遠程就地轉(zhuǎn)換開關(guān)打到就地位置時，進行就地手動操作；進行遠程調(diào)用時，可由PLC自動控制，也可在上位機屏幕上點擊鼠標(biāo)手動操作。我們可以這樣理解PLC控制系統(tǒng)、就地電氣控制系統(tǒng)、控制設(shè)備和工廠機械之間的關(guān)系，即自動控制(包括PLC程序中的手動操作)是指PLC控制系統(tǒng)通過電氣控制系統(tǒng)控制電機這樣的控制設(shè)備，最終由控制設(shè)備帶動工廠機械的運轉(zhuǎn)。電氣控制系統(tǒng)和MCC柜本身一樣，可以直接手動和就地操作。
對于電機控制，在正常運行期間，第一步是PLC程序的自動控制。此時，遠程本地轉(zhuǎn)換開關(guān)處于遠程位置。然后，如果出現(xiàn)PLC無法處理的問題或故障，就需要在上位機屏幕上手動操作單臺設(shè)備維持生產(chǎn)或進行安全聯(lián)鎖操作。最后如果問題解決不了，需要就地操作(機器旁邊)，一般是停電機。
對于閥門，一般都有相應(yīng)的電氣控制系統(tǒng)，就像MCC一般都是就地電磁閥控制柜(箱)，一般都有遠程就地轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于手動和自動操作的切換。與電機控制一樣，在正常運行期間，第一步是PLC的自動控制。此時，遠程本地轉(zhuǎn)換開關(guān)處于遠程位置。然后，如果出現(xiàn)PLC無法處理的問題或故障，就需要在上位機屏幕上手動操作單臺設(shè)備維持生產(chǎn)或進行安全聯(lián)鎖操作。最后，如果問題不能解決，則將遠程本地轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到本地位置進行本地控制。如果問題不能解決，手動閥只能用于安全操作。
顯然，本地手動和遠程自動操作是通過本地控制柜(箱)上的轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)的。PLC程序中的手動和自動切換功能也可以，在程序中實現(xiàn)類似轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作也沒問題。
設(shè)備手動和自動切換的程序?qū)崿F(xiàn)方法1
當(dāng)遠方就地信號為1時，表示就地控制柜(箱)上的轉(zhuǎn)換開關(guān)已經(jīng)到了遠方位置，可以用PLC進行自動控制；為0時，表示現(xiàn)場手動操作。為了實現(xiàn)程序內(nèi)的手動和自動切換，就像遠程本地信號一樣，設(shè)置了一個中間變量。這個中間變量，作為程序手動單裝置操作的標(biāo)志，由上位機監(jiān)控程序分配。當(dāng)其值為1時，程序的單個設(shè)備被手動操作。為0時，PLC程序執(zhí)行自動控制?？梢钥闯?，每一個自動控制裝置都是在這兩個條件下運行的。
其中(l)是置位指令,( u)是復(fù)位指令。這里之所以使用set和reset指令，主要是考慮到啟動(on)條件和停止(off)條件可能是脈沖型(例如上升沿脈沖)，需要保持(注:如果MCC中的控制回路采用“啟動-保持-停止”模式，那么采用脈沖輸出更合適，就像自復(fù)位按鈕一樣。為了簡化梯形圖程序，這里不這樣做。感興趣的讀者不妨試一試)。電機的啟動或停止條件是自動控制時的聯(lián)鎖條件。當(dāng)上位機手動操作時，自動控制程序無法執(zhí)行。在同一個本地操作中，PLC的程序控制不能執(zhí)行，程序可以根據(jù)需要重新設(shè)置此時的電機啟?？刂菩盘?。閥門的控制是相同的。這樣，每個設(shè)備都可以根據(jù)情況自動或手動操作。
設(shè)備手動和自動切換的程序?qū)崿F(xiàn)方法2
上述方法考慮了自動手切換的各種情況。在設(shè)計程序的時候，需要一直關(guān)注手自動切換的問題，程序量相對于沒有手自動切換的情況有所增加。如果把程序中的手動程序從自動程序中分離出來，程序會越來越清晰。同時，在設(shè)計自動程序時也不必一直關(guān)注手動自動切換的問題。
由于最終執(zhí)行手動程序，電機或閥門的啟動、停止或打開和關(guān)閉由手動程序決定。也就是說，在自動控制程序運行時，如果有上位機手動操作，則上位機手動操作優(yōu)先。比如自動程序要求電機停止時，如果上位機手動啟動，電機啟動。原因是最后執(zhí)行的程序在被程序賦了相同的變量或IO標(biāo)簽后才有效。
