在分析繼電器控制邏輯或者模擬電路時(shí)，只需要考慮信號(hào)之間的相互關(guān)系，很少考慮先后順序，因?yàn)樵谶@些系統(tǒng)里，信號(hào)是以光速傳播的，結(jié)果會(huì)立即生效，將結(jié)果反饋給前端進(jìn)行輸入，沒(méi)有延遲。

但是，對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)，它的核心是一個(gè)CPU。和所有的計(jì)算機(jī)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(guò)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(shí)，尤其是復(fù)雜邏輯時(shí)，必須有清晰的時(shí)序概念（時(shí)序，就是按照時(shí)間先后順序的意思）。學(xué)習(xí)PLC時(shí)，時(shí)序是一塊重要內(nèi)容。

舉個(gè)排水泵自動(dòng)控制的例子（僅給出自動(dòng)相關(guān)的I/O點(diǎn)），其工作原理：輸入有低液位和高液位兩個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)（都用浮子開(kāi)關(guān)檢測(cè)，浮子抬起時(shí)，信號(hào)為高電平，低頭時(shí)，信號(hào)為低電平），輸出為泵啟動(dòng)的信號(hào)。PLC里梯形圖只用一段簡(jiǎn)單程序就可以實(shí)現(xiàn)高液位啟動(dòng)，低液位停止的功能，其邏輯和工作時(shí)序，如圖1所示。

圖1 水泵邏輯及工作時(shí)序圖

對(duì)于PLC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(gè)變量、程序圖的狀態(tài)，這是基本功能，否則是不能進(jìn)行調(diào)試的。對(duì)于大部分慢的、簡(jiǎn)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(fù)雜，跨很多頁(yè)面，或者信號(hào)變化很快，單靠肉眼觀察實(shí)時(shí)狀態(tài)，并進(jìn)行邏輯思考，是非常困難的。編程軟件大部分會(huì)提供變量監(jiān)控表，將需要關(guān)心的變量都放進(jìn)去，點(diǎn)擊監(jiān)控，即可實(shí)時(shí)刷新?tīng)顟B(tài)，這可以一定程度解決大量變量監(jiān)控的問(wèn)題。但是，對(duì)于復(fù)雜邏輯或者變化速度較快的程序，就需要借助時(shí)序圖的工具，將變化過(guò)程記錄下來(lái)，在事后慢慢分析。

還說(shuō)上面水泵控制的簡(jiǎn)單例子，如果遇到一個(gè)現(xiàn)象，水泵啟動(dòng)后，偶爾會(huì)在到達(dá)低液位前停止，什么原因呢？可能是低液位信號(hào)抖動(dòng)，也可能是輸出的接線松動(dòng)等，這時(shí)候如果能得到當(dāng)時(shí)的時(shí)序圖，就很容易判斷了。如果時(shí)序圖如圖2所示，我們就可以判斷是低液位信號(hào)不可靠導(dǎo)致，去檢查低液位信號(hào)的接線或者浮子開(kāi)關(guān)即可。如果時(shí)序圖如圖3所示，則需要檢查控制命令的輸出接線和電機(jī)主回路。

圖2 水泵控制時(shí)序圖1

圖3 水泵控制時(shí)序圖2

可惜，大部分的編程軟件是不提供時(shí)序圖功能的。還好，現(xiàn)在有一些第三方的錄波軟件，可以實(shí)現(xiàn)時(shí)序錄波功能。第三方通用錄波軟件是指那些非PLC廠家開(kāi)發(fā)的，能對(duì)多種PLC進(jìn)行連續(xù)錄波的軟件（有些只能對(duì)單一PLC進(jìn)行錄波），比較常見(jiàn)的是PLC-ANALYZER、IBA。這兩個(gè)軟件都是國(guó)外的軟件，價(jià)格昂貴，無(wú)免費(fèi)使用部分。一般PLC工程師無(wú)法承受。國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了一些與IBA類似的錄波軟件，比如京城瑞達(dá)的錄波軟件，價(jià)格也較高，且只隨項(xiàng)目銷售。國(guó)內(nèi)新出現(xiàn)的PLC-Recorder錄波軟件，與PLC-ANALYZER風(fēng)格、性能類似（主界面見(jiàn)圖4），但是價(jià)格極其低廉，且其80%的功能都可以長(zhǎng)期免費(fèi)使用。

圖4 國(guó)內(nèi)某錄波軟件的主界面

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(jī)的電流曲線，可以用于觀察啟動(dòng)過(guò)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(dǎo)出后，用于生產(chǎn)效率、控制過(guò)程等分析。

總的來(lái)說(shuō)，PLC工程師一定要有時(shí)序概念，并掌握錄波和分析波形的工具。由于波形里包含著大量信息，因此，利用錄波軟件進(jìn)行編程調(diào)試可以起到事半功倍的效果。