電氣控制器基礎(chǔ)二PLC

1、圖 1 直流輸入接口單元電路 圖 2 交 / 直流輸入接口單元電 圖 3 交流輸入電路 開關(guān)量輸出電路PLC輸入/輸出接口等效電路圖b)每48個輸出點構(gòu)成一組，公用一個公共點。圖 4 模擬量輸入電路框圖 模擬量信號輸入后一般經(jīng)運算放大器放大后進行 A/D 轉(zhuǎn)換，再經(jīng)光電耦合后轉(zhuǎn)換為PLC能識別數(shù)字量信號。 模擬量輸出電路框圖 模擬量輸入輸出接口一般安裝在專門的模擬量工作單元上。 子系列名稱子系列名稱：ON、OS、2C、2NC、1N、1S 輸入輸出點數(shù)輸入輸出點數(shù)：輸入輸出的合計點數(shù)（4128點） 單元類型：單元類型：M基本單元； E輸入輸出混合擴展單元及擴展模塊； EX輸入專用擴展模塊； EY

2、輸出專用擴展模塊。 類 型型 號輸入點數(shù)輸出點數(shù)電源電壓基本單元基本單元FX0N-24M(R,T)1410AC100240V或DC24VFX0N-40M(R,T)2416FX0N-60M(R,T)3624擴展單元擴展單元FX0N-40ER2416AC 100240V擴展模塊擴展模塊FX0N-8EX8不需要FX0N-8EYR8FX0N-8EYT8型號最大I/O點數(shù)基本/應用指令執(zhí)行速度（us/步）程序容量（步）數(shù)據(jù)寄存器定時/計數(shù)器PID控制器顯示設備F112020/87121K6432/32-LEDFX225620/87074 2K512256/256-LEDt = 0.1t = 0.1100

3、 =10s100 =10s 定時器的設定值可用常數(shù)K，也可用數(shù)據(jù)寄存器D中的參數(shù)。K的范圍132767 注意注意：若定時器線圈中途斷電，則定時器的計數(shù)值復位。t = 0.1t = 0.1100 =10s100 =10s( (六六) )計數(shù)器（計數(shù)器（C C） 計數(shù)器：計數(shù)器：對內(nèi)部元件X、Y、M、T、C的信號進行記數(shù)（記數(shù)值達到設定值時計數(shù)動作）。 計數(shù)器的設定值可用常數(shù)K，也可用數(shù)據(jù)寄存器D中的參數(shù)。計數(shù)值設定范圍1 32767。 注意：注意：RST端一接通，計數(shù)器立即復位。C235C236C237C238C241C242C244X0U/DU/DU/DX1U/DRRX2U/DU/DX3U/D

4、RS+/-M8235M8236M8237M8238M8241M8242M8244 例1：當X12=1時，C235對X0的脈沖進行增（減）計數(shù)。 當X11接通時，C235復位。 例2：當X12=1，同時同時X3=1時，C244對X0的脈沖進行增（減）計數(shù)。 當X11=1，C244復位；或或X1=1時C244立即復位。C246C247C249X0UUUX1DDDX2RRX3S+/-M8246M8247M8249 用M8246、M8247、M8249監(jiān)視 C246、C247、C249的增/減計數(shù)。 例1：當X12=1時，C246對X0的脈沖進行增計數(shù)，對X1的脈沖進行減計數(shù)。 當X11接通時，C24

5、6復位。例2：當X12=1，同時同時X3=1時，C249對X0的脈沖進行增計數(shù)，對X1的脈沖進行減計數(shù)。 當X11=1，C249復位；或或X2=1時C249立即復位。C251C252C254X0AAAX1BBBX2RRX3S+/-M8251M8252M8254 用M8251、M8252、M8254監(jiān)視 C251、C252、C254的增/減計數(shù)。 機械轉(zhuǎn)軸上安裝的光電編碼器在電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時分別輸出如下波形，。雙相輸入型高速計數(shù)器可根據(jù)A、B相波形的相對相位自動進行增/減計數(shù)，即可測得轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)數(shù)。計數(shù)方式：在A相接通時，若B相由斷通，則計數(shù)器作 增計數(shù)。 在A相接通時，若B相由通斷，則計

6、數(shù)器作 減計數(shù)。 例： 當X12=1時，C254進行增（減）計數(shù)。 當X11接通時，C254復位。一、一、PLC控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)的組成圖1 PLC控制系統(tǒng)的組成圖2 PLC控制系統(tǒng)等效電路二、二、PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較 1、從控制方法上 繼電器控制系統(tǒng)采用機械觸點的串、并聯(lián)的硬硬接線來實現(xiàn)對設備的控制，同時繼電器的觸點數(shù)量有限數(shù)量有限，使系統(tǒng)構(gòu)成后靈活性和擴展性受到很大限制。 PLC采用程序（軟軟）的方式來實現(xiàn)對設備的控制，系統(tǒng)連線少 要改變控制邏輯只需改變程序。同時PLC中的各種軟軟繼電器實際上是存儲器中的觸發(fā)器，當軟繼電器通時相當于該觸發(fā)器

7、為“1”，反之為“0”，而觸發(fā)器的狀態(tài)可取用任意次任意次，因此每個軟繼電器的觸點數(shù)量是無限無限的。 2、從工作方式上 繼電器控制系統(tǒng)為并行工作方式，即該吸合的繼電器都同時同時吸合。 PLC控制系統(tǒng)為串行工作方式，其程序按一定順序順序循環(huán)執(zhí)行，各軟繼電器處于周期性循環(huán)掃描接通狀態(tài)，其動作順序取決于程序的掃描順序。 3、從控制速度上 繼電器控制系統(tǒng)依靠機械觸點來實現(xiàn)控制，動作慢慢，存在抖動現(xiàn)象。 PLC控制系統(tǒng)采用程序方式來實現(xiàn)控制，指令的執(zhí)行時間在微秒級。 4、從定時和計數(shù)方式上 繼電器控制系統(tǒng)的時間繼電器的延時精度易受環(huán)境溫度和濕度的影響，精度不高。 無計數(shù)功能。 PLC控制系統(tǒng)的時鐘脈沖由晶

8、振產(chǎn)生，精度高，范圍寬。 5、從可靠性和可維護性上 繼電器控制系統(tǒng)采用機械觸點，壽命短，連線多，可靠性和可維護性差。 PLC控制系統(tǒng)采用微電子技術(shù)，體積小，可靠性高，同時PLC還有自診斷功能，為調(diào)試和維護提供了方便。二、編程軟件編程語言表達方式二、編程軟件編程語言表達方式 可編程控制器與一般的計算機相類似，在軟件方面有系統(tǒng)軟件和應用軟件之分，只是可編程控制器的系統(tǒng)軟件由可編程控制器生產(chǎn)廠家固化在 ROM 中，一般的用戶只能在應用軟件上進行操作，即通過編程軟件來編制用戶程序。編程軟件是由可編程控制器生產(chǎn)廠家提供的編程語言，至今為止還沒有一種能適合各種可編程控制器的通用的編程語言，但是各個可編程控

9、制器發(fā)展過程有類似之處，可編程控制器的編程語言即編程工具都大體差不多，一般有如下五種表達方式。 梯形圖是一種以圖形符號及圖形符號在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言，它是從繼電器控制電路圖演變過來的。梯形圖將繼電器控制電路圖進行簡化，同時加進了許多功能強大、使用靈活的指令，將微機的特點結(jié)合進去，使編程更加容易，而實現(xiàn)的功能卻大大超過傳統(tǒng)繼電器控制電路圖，是目前最普通的一種可編程控制器編程語言。 梯形圖及符號的畫法應按一定規(guī)則，各廠家的符號和規(guī)則雖不盡相同，但基本上大同小異，如圖 1 所示。 1 梯形圖中只有動合和動斷兩種觸點。各種機型中動合觸點和動斷觸點的圖形符號基本相同，但它們的元件編號不

10、相同，隨不同機種、不同位置（輸入或輸出）而不同。統(tǒng)一標記的觸點可以反復使用，次數(shù)不限，這點與繼電器控制電路中同一觸點只能使用一次不同。因為在可編程控制器中每一觸點的狀態(tài)均存入可編程控制器內(nèi)部的存儲單元中，可以反復讀寫，故可以反復使用。 2 梯形圖中輸出繼電器（輸出變量）表示方法也不同，有圓圈、括弧和橢圓表示，而且它們的編程元件編號也不同，不論哪種產(chǎn)品，輸出繼電器在程序中只能使用一次。 3 梯形圖最左邊是起始母線，每一邏輯行必須從起始母線開始畫。梯形圖最左邊還有結(jié)束母線，一般可以將其省略。 4 梯形圖必須按照從左到右、從上到下順序書寫，可編程控制器是按照這個順序執(zhí)行程序。 5 梯形圖中觸點可以任

11、意的串聯(lián)或并聯(lián)，而輸出繼電器線圈可以并聯(lián)但不可以串聯(lián)。 ( 二 ) 指令表（ Instruction List ） 梯形圖編程語言優(yōu)點是直觀、簡便，但要求用帶 CRT 屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號。小型的編程器一般無法滿足，而是采用經(jīng)濟便攜的編程器（指令編程器）將程序輸入到可編程控制器中，這種編程方法使用指令語句（助記符語言），它類似于微機中的匯編語言。 操作碼用助記符表示要執(zhí)行的功能，操作數(shù)（參數(shù)）表明操作的地址或一個預先設定的值。歐姆龍、松下、三菱可編程控制器指令語句程序見表 2 。 語句是指令語句表編程語言的基本單元，每個控制功能有一個或多個語句組成的程序來執(zhí)行。每條語句規(guī)定可編

12、程控制器中 CPU 如何動作的指令，它是由操作碼和操作數(shù)組成的。 （三）順序功能圖（ Sequential Chart ） 順序功能圖常用來編制順序控制類程序。它包含步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。順序功能編程法可將一個復雜的控制過程分解為一些小的順序控制要求連接組合成整體的控制程序。順序功能圖法體現(xiàn)了一種編程思想，在程序的編制中具有很重要的意義。在介紹步進梯形指令時將詳細介紹順序功能圖編程法。圖 2 所示為順序功能圖。 圖 2 順序功能圖 （四）功能塊圖（ Function Block Diagram ） 功能圖編程語言實際上是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言，與數(shù)字電路中邏輯圖一樣，

13、它極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。圖 3 所示為先“或”后“與”再輸出操作的功能塊圖。 由圖可見，這種編程方法是根據(jù)信息流將各種功能塊加以組合，是一種逐步發(fā)展起來的新式的編程語言，正在受到各種可編程控制器廠家的重視。 圖 3 功能塊圖編程語言圖 （五）結(jié)構(gòu)文本（ Structure Text ） 隨著可編程控制器的飛速發(fā)展，如果許多高級功能還是用梯形圖來表示，會很不方便。為了增強可編程控制器的數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示、報表打印等功能，方便用戶的使用，許多大中型可編程控制器都配備了 PASCAL 、 BASIC 、 C 等高級編程語言。這種編程方式叫做結(jié)構(gòu)文本。與梯形圖相比，結(jié)構(gòu)文本有兩個很大優(yōu)點，其一，是能實現(xiàn)復雜的數(shù)學運算，其二，是非常簡潔和緊湊。用結(jié)構(gòu)文本編制極其復雜的數(shù)學運算程序只占一頁紙。結(jié)構(gòu)文本用來編制邏輯運算程序也很容易。 以上編程語言的