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可編程控制器原理與應(yīng)用課前的話:開(kāi)設(shè)這門課的目的是讓同學(xué)們更好的適應(yīng)社會(huì)的需求,使你們的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加完善,該課程專業(yè)性很強(qiáng),是工業(yè)化大生產(chǎn)的必備知識(shí)。1/12/20232可編程控制器原理及應(yīng)用教材及參考書教材:《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》,廖常初,重慶大學(xué)出版社,2007參考書:《FX系列PLC編程及應(yīng)用》,廖常初,機(jī)械工業(yè)出版社,2005《常用低壓電器與可編程序控制器》,劉涳,西安電子科技大學(xué)出版社,2005《電氣控制與可編程控制器技術(shù)》,史國(guó)生,化學(xué)工業(yè)出版社,2004其它有關(guān)書籍1/12/20233可編程控制器原理及應(yīng)用說(shuō)明:課程開(kāi)設(shè)總學(xué)時(shí)為40學(xué)時(shí),其中課堂講授30學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)。課程考核為閉卷考試,課程成績(jī)組成部分:考勤10%平日及實(shí)驗(yàn)20%卷面成績(jī)70%1/12/20234可編程控制器原理及應(yīng)用
可編程控制器的定義
PLC的歷史及發(fā)展
PLC的基本結(jié)構(gòu)可編程控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用未來(lái)的可編程控制器第一章概述1/12/20235可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)可編程控制器的定義
1969年時(shí)被稱為可編程邏輯控制器,簡(jiǎn)稱PLC(ProgrammableLogicController)。70年代后期,隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,稱其為可編程控制器,簡(jiǎn)稱PC(ProgrammableController)。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)相混淆,故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程控制器的縮寫。一、可編程控制器的名稱演變1/12/20236可編程控制器原理及應(yīng)用二、可編程控制器的定義
1987年頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿中對(duì)PLC作的定義:
PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。1/12/20237可編程控制器原理及應(yīng)用定義中值得注意的幾點(diǎn):①可編程控制器是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置”。②可編程控制器是“為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用”而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。③可編程控制器能控制“各種類型”的工業(yè)設(shè)備及生產(chǎn)過(guò)程。1/12/20238可編程控制器原理及應(yīng)用可編程控制器實(shí)質(zhì)上是經(jīng)過(guò)一次開(kāi)發(fā)的工業(yè)控制用計(jì)算機(jī),它不僅具有計(jì)算機(jī)的內(nèi)核,還配置了許多使其適用于工業(yè)控制的器件。但是它只是一種通用機(jī),不經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā),不能在任何具體的工業(yè)設(shè)備上使用。不過(guò)可編程控制器二次開(kāi)發(fā)十分容易且具有體積小、工作可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、控制功能完善,適應(yīng)性強(qiáng),安裝接線簡(jiǎn)單等眾多優(yōu)點(diǎn)。
結(jié)論1/12/20239可編程控制器原理及應(yīng)用電磁繼電器的結(jié)構(gòu)一、PLC之前的工業(yè)控制裝置
在PLC誕生之前,工業(yè)控制設(shè)備的主流品種是以繼電器、接觸器為主體的控制裝置。繼電器、接觸器是一些電磁開(kāi)關(guān)。第二節(jié)PLC的歷史及發(fā)展1/12/202310可編程控制器原理及應(yīng)用缺陷首先復(fù)雜的系統(tǒng)需要使用成百上千個(gè)各種各樣的繼電器和成千上萬(wàn)根導(dǎo)線,只要有一個(gè)電器,一根導(dǎo)線出現(xiàn)故障,系統(tǒng)就不能正常工作,這大大降低了系統(tǒng)的可靠性。其次是查找和排除故障困難,維修及改造也很不容易,改造工期長(zhǎng)、費(fèi)用高??刂乒竦陌惭b、接線工作量大1/12/202311可編程控制器原理及應(yīng)用1968年,美國(guó)最大的汽車制造廠家通用汽車公司(GM公司)提出設(shè)想。1969年,美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了世界上第一臺(tái)PC,型號(hào)為PDP-14。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器,很快被引入可編程控制器,使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能,成為真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。20世紀(jì)70年代中末期,可編程控制器進(jìn)入了實(shí)用化發(fā)展階段,計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中,使其功能發(fā)生了飛躍。PLC的歷史及發(fā)展:1/12/202312可編程控制器原理及應(yīng)用20世紀(jì)80年代初,可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得了廣泛的應(yīng)用。特點(diǎn)大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多,產(chǎn)量日益上升。
20世紀(jì)末期,可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)控制的需要。
21世紀(jì)初的幾年,可編程控制器重點(diǎn)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)通訊能力。1/12/202313可編程控制器原理及應(yīng)用PLC的國(guó)內(nèi)外狀況美國(guó)PLC發(fā)展得最快:1984年有48家,生產(chǎn)150多種PLC;1987年有63家,生產(chǎn)243種PLC;1996年有70余家,生產(chǎn)近300種PLC。著名廠家有A—B(Allen-Bradley)艾倫一布拉德利公司,MODICON莫迪康公司,GE-FSNUC公司,TI(TexasInstrument)德州儀器公司,WESTHOUSEElectric西屋電氣公司,IPM(InternationalParallelMachines)國(guó)際并行機(jī)器公司等。1/12/202314可編程控制器原理及應(yīng)用PLC的國(guó)內(nèi)外狀況歐洲PLC的廠家有60余家:
西門子(Siemens)于1973年研制出第一臺(tái)PLC。金鐘默勒(KlocknerMoellerGmbh),AEG,法國(guó)的TE(Telemecanique)(施耐德)瑞士的Selectron公司等。1/12/202315可編程控制器原理及應(yīng)用PLC的國(guó)內(nèi)外狀況
1971年,日本從美國(guó)引進(jìn)PLC技術(shù),由日立公司研制成功日本第一臺(tái)PLC。
日本生產(chǎn)PLC的廠家有40余家:三菱電機(jī)(MITSUBISHI),歐姆龍(OMRON),富士電機(jī)(FujiElectric),東芝(TOSHIBA),光洋(KOYO),松下電工(MEW),和泉(IDEC),夏普(SHARP),安川等公司。1/12/202316可編程控制器原理及應(yīng)用PLC的國(guó)內(nèi)外狀況我國(guó)在70年代末和80年代初開(kāi)始引進(jìn)PLC。我國(guó)早期獨(dú)立研制PLC的單位有:北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所,上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所,大連組合機(jī)床研究所,成都機(jī)床電器研究所,中科院北京計(jì)算機(jī)所及自動(dòng)化所,長(zhǎng)春一汽,上海起重電器廠,上海香島機(jī)電公司,上海自力電子設(shè)備廠等單位。以上諸單位都沒(méi)有形成規(guī)?;a(chǎn)。1/12/202317可編程控制器原理及應(yīng)用PLC的國(guó)內(nèi)外狀況遼寧無(wú)線電二廠引進(jìn)德國(guó)西門子技術(shù)生產(chǎn)PLC;無(wú)錫電器和日本光洋合資生產(chǎn)的PLC;中美合資的廈門A—B公司生產(chǎn)的PLC;上海香島機(jī)電公司引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的PLC;上海OMRON公司;西安Siemens公司等。1/12/202318可編程控制器原理及應(yīng)用PLC著名品牌1993年中國(guó)PLC市場(chǎng)排行榜上的世界十大廠家:美國(guó)A-B公司(Allen-Bradley)德國(guó)西門子公司(Siemens)美國(guó)GE-Fanuc公司美國(guó)的莫迪康(Modicon)和法國(guó)的TE電器公司日本歐姆龍公司(OMRON)日本三菱電機(jī)株式會(huì)社(MITSUBISHI)日本富士電機(jī)株式會(huì)社(FujiElectric)日本東芝公司(TOSHIBA)日本的光洋電子(KOYO)和中國(guó)的華光電子(CKE)日本松下電工株式會(huì)社(MEW):MatsushitaElectricWorksLtd)1/12/202319可編程控制器原理及應(yīng)用三菱PLC外形圖2006-3-320
Q系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX1S系列PLC1/12/202320可編程控制器原理及應(yīng)用西門子PLC外形圖2006-3-321
S7-200系列PLCS7-300系列PLCS7-400系列PLC1/12/202321可編程控制器原理及應(yīng)用歐姆龍PLC外形圖C200H系列PLCCPM1A、CPM2A系列PLC1/12/202322可編程控制器原理及應(yīng)用第三節(jié)PLC的基本結(jié)構(gòu)一、PLC的基本組成主要由CPU模塊、存儲(chǔ)器、輸入\輸出模塊、編程設(shè)備和電源組成。按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、電源等設(shè)備接觸器、電磁閥、指示燈、電源等設(shè)備CPU模塊1/12/202323可編程控制器原理及應(yīng)用1.CPU模塊由微處理器CPU和存儲(chǔ)器組成(1)輸入處理:取入各種開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)(2)執(zhí)行程序:讀取程序指令,編譯、執(zhí)行指令(3)輸出處理:把運(yùn)算結(jié)果送到輸出端,控制外部負(fù)載1/12/202324可編程控制器原理及應(yīng)用2.輸入、輸出模塊
輸出模塊:控制外部負(fù)載,包括接觸器、電磁閥等執(zhí)行器和顯示、報(bào)警裝置。輸入模塊:接受和采集輸入信號(hào)將按鈕、行程開(kāi)關(guān)等產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào);電位器、各類變送器提供的模擬量輸入信號(hào)另外輸出電路也使計(jì)算機(jī)與外部強(qiáng)電隔離,同時(shí)I/O模塊也起到了電平裝換與噪聲隔離的作用,1/12/202325可編程控制器原理及應(yīng)用編程設(shè)備:用來(lái)生成、檢查和修改用戶程序,還可以監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。一是專用的手持式的編程器;二是安裝了專門的編程通訊軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。PCFPPROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLRENTBAFEDC
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4(DELT)CLR手持式的編程器3.編程設(shè)備與電源1/12/202326可編程控制器原理及應(yīng)用可編程序控制器的電源一般使用220V交流電源,把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的直流電源。有的電源單元還向外提供24v隔離直流電源,可供開(kāi)關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場(chǎng)無(wú)源開(kāi)關(guān)等使用。
電源:1/12/202327可編程控制器原理及應(yīng)用第四節(jié)可編程控制器的特點(diǎn)及應(yīng)用一、PLC的特點(diǎn)1.易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎2.硬件配套齊全,用戶使用方便3.通用性和適用性強(qiáng),性價(jià)比高4.可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小6.維護(hù)方便,改造容易7.體積小,重量輕,能耗低1/12/202328可編程控制器原理及應(yīng)用二、可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域
(一)開(kāi)關(guān)量邏輯控制
(二)運(yùn)動(dòng)控制
(三)閉環(huán)過(guò)程控制
(四)數(shù)據(jù)處理
(五)通訊及聯(lián)網(wǎng)1/12/202329可編程控制器原理及應(yīng)用第五節(jié)未來(lái)的可編程控制器從技術(shù)上看
計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)及制造上,會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、組網(wǎng)能力更強(qiáng)的品種出現(xiàn)。從產(chǎn)品規(guī)模上看
會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展。
1/12/202330可編程控制器原理及應(yīng)用從產(chǎn)品的配套性上看
產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富,規(guī)格更齊備。完美的人機(jī)界面、完備的通訊設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求。從市場(chǎng)上看各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破,會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面,會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言。1/12/202331可編程控制器原理及應(yīng)用從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看可編程控制器和其他工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng),構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。1/12/202332可編程控制器原理及應(yīng)用
作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī),30多年來(lái),可編程控制器從無(wú)到有,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍;其功能從弱到強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步;其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大,實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備,在世界工業(yè)控制中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。結(jié)論1/12/202333可編程控制器原理及應(yīng)用可編程控制器應(yīng)用技術(shù)第3章PLC的編程語(yǔ)言與指令系統(tǒng)主要內(nèi)容:編程語(yǔ)言FX系列PLC梯形圖中的編程元件FX系列PLC的基本邏輯指令1/12/202335可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)PLC的編程語(yǔ)言概述一、PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)1994年5月公布PLC標(biāo)準(zhǔn)(IEC61131)圖3.1PLC的編程語(yǔ)言1/12/202336可編程控制器原理及應(yīng)用
1.順序功能圖(Sequentialfunctionchart)順序功能圖常用來(lái)編制順序控制類程序。它包含步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能編程法將一個(gè)復(fù)雜的順序控制過(guò)程分解為一些小的工作狀態(tài),對(duì)這些小狀態(tài)的功能分別處理后再將它們依順序連接組合成整體的控制程序。步1步2步3動(dòng)作1動(dòng)作2轉(zhuǎn)換1轉(zhuǎn)換2
順序功能圖1/12/202337可編程控制器原理及應(yīng)用
2.梯形圖(Ladderdiagram)梯形圖語(yǔ)言是一種以圖形符號(hào)及圖形符號(hào)在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語(yǔ)言,是從繼電器電路圖演變過(guò)來(lái)的。繼電器電路圖梯形圖1/12/202338可編程控制器原理及應(yīng)用符號(hào)名稱繼電器電路圖符號(hào)梯形圖符號(hào)常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)線圈表2-2符號(hào)對(duì)照表1/12/202339可編程控制器原理及應(yīng)用梯形圖設(shè)計(jì)思想:將可編程控制器中參與邏輯組合的元件看成和繼電器一樣,具有常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)及線圈,且線圈的得電失電將導(dǎo)致觸點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作;再用母線代替電源線,用能量流概念來(lái)代替繼電器電路中的電流概念;使用繪制繼電器電路圖類似的思路繪出梯形圖。梯形圖PLC中的繼電器等編程元件不是實(shí)際物理元件,而只是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中一定的位,它的所謂接通不過(guò)是相應(yīng)存儲(chǔ)單元置1而已。1/12/202340可編程控制器原理及應(yīng)用梯形圖的主要特點(diǎn):1)PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱,例如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等,但是它們不是真實(shí)的物理繼電器(即硬件繼電器),而是在用戶程序中使用的編程元件。2)根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系,求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài),稱為梯形圖的邏輯運(yùn)算。梯形圖1/12/202341可編程控制器原理及應(yīng)用3)梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為公共母線(busbar)。4)梯形圖中的線圈和其他輸出類指令應(yīng)放在最右邊。5)梯形圖中各編程元件的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)均可以無(wú)限多次地使用。1/12/202342可編程控制器原理及應(yīng)用3.指令表(Instructionlist)指令表:也叫做語(yǔ)句表。它和單片機(jī)程序中的匯編語(yǔ)言有點(diǎn)類似,由語(yǔ)句指令依一定的順序排列而成。一條指令一般可分為二部分,一為助記符,二為操作數(shù)。圖3.3梯形圖與語(yǔ)句表1/12/202343可編程控制器原理及應(yīng)用3.指令表(Instructionlist)指令表語(yǔ)言和梯形圖有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系:對(duì)指令表運(yùn)用不熟悉的人可先畫出梯形圖,再轉(zhuǎn)換為語(yǔ)句表。另一方面,程序編制完畢裝入機(jī)內(nèi)運(yùn)行時(shí),簡(jiǎn)易編程設(shè)備都不具備直接讀取圖形的功能,梯形圖程序只有改寫為指令表才有可能送入可編程控制器運(yùn)行。圖3.3梯形圖與語(yǔ)句表1/12/202344可編程控制器原理及應(yīng)用
4.功能塊圖(Functionblockdiagram)功能塊圖:是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語(yǔ)言。該編程語(yǔ)言用類似與門、或門的方框來(lái)表示邏輯運(yùn)算關(guān)系,方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量,右側(cè)為輸出變量,輸入端、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算,信號(hào)自左向右流動(dòng)。ORANDSRS1Q1RTest1Test2Sw1%IX3ResetStart1/12/202345可編程控制器原理及應(yīng)用結(jié)構(gòu)文本(ST)
為IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級(jí)編程語(yǔ)言。
在ST語(yǔ)言中支持運(yùn)算符、控制語(yǔ)句、函數(shù)。兩大優(yōu)點(diǎn):能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算;非常簡(jiǎn)潔和緊湊。1/12/202346可編程控制器原理及應(yīng)用3.2FX系列PLC梯形圖中的編程元件一、FX系列的用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與基本性能
1.三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)bit數(shù)據(jù):位編程單元,表示開(kāi)關(guān)量的狀態(tài);字?jǐn)?shù)據(jù):16位二進(jìn)制數(shù),以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式存儲(chǔ);字與位的結(jié)合
2.基本性能:(表3.1,表3.2)1/12/202347可編程控制器原理及應(yīng)用二、PLC的編程元件在可編程控制器內(nèi)部設(shè)置的具有各種功能、能方便地代表控制過(guò)程中的事物的元器件。定義物理實(shí)質(zhì)是電子電路及存儲(chǔ)器。注:具有不同使用目的的編程元件的電子電路是有所不同的。
1/12/202348可編程控制器原理及應(yīng)用分類及編號(hào)
FX系列PLC編程元件的編號(hào)分為兩個(gè)部分。第一部分是代表功能的字母,如輸入繼電器用“X”表示,輸出繼電器用“Y”表示;
第二部分為數(shù)字,數(shù)字為該類器件的序號(hào)。
FX2N系列PLC中輸入繼電器及輸出繼電器的序號(hào)為八進(jìn)制,其余器件的序號(hào)為十進(jìn)制。從元件的最大序號(hào)可以了解可編程控制器可能具有的某類器件的最大數(shù)量。編程元件輸入繼電器輸出繼電器輔助繼電器定時(shí)器計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)寄存器指針字母表示XYMTCDP/I1/12/202349可編程控制器原理及應(yīng)用1.輸入繼電器(X)輸入繼電器是接收機(jī)外信號(hào)的窗口??删幊炭刂破鬏斎虢涌诘囊粋€(gè)接線點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入繼電器。輸入繼電器的線圈只能由機(jī)外信號(hào)驅(qū)動(dòng),在反映機(jī)內(nèi)器件邏輯關(guān)系的梯形圖中并不出現(xiàn)。梯形圖中常見(jiàn)的是輸入繼電器的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)。它們的工作對(duì)象是其他軟元件的線圈。輸入繼電器的應(yīng)用1/12/202350可編程控制器原理及應(yīng)用2.輸出繼電器(X)
輸出繼電器是PLC中惟一具有外部觸點(diǎn)的繼電器,可編程控制器輸出接口的一個(gè)接線點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出繼電器。輸出繼電器可通過(guò)外部接點(diǎn)接通該輸出口上連接的輸出負(fù)載或執(zhí)行器件。輸出繼電器的線圈只能由程序驅(qū)動(dòng),輸出繼電器的內(nèi)部常開(kāi)常閉觸點(diǎn)可作為其他器件的工作條件出現(xiàn)在程序中。1/12/202351可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.6輸入繼電器與輸出繼電器1/12/202352可編程控制器原理及應(yīng)用3.輔助繼電器與狀態(tài)(1)通用型輔助繼電器
M0~M499(500點(diǎn))常用于邏輯運(yùn)算的中間狀態(tài)存儲(chǔ)及信號(hào)類型的變換。輔助繼電器的線圈只能由程序驅(qū)動(dòng)。它只具有內(nèi)部觸點(diǎn)。通用型輔助繼電器的應(yīng)用1/12/202353可編程控制器原理及應(yīng)用
掉電保持是指在PLC外部電源停電后,由機(jī)內(nèi)電池為某些特殊工作單元供電,可以記憶它們?cè)诘綦娗暗臓顟B(tài)。掉電保持的通用型輔助繼電器具有記憶能力。其中M500~1023為出廠時(shí)設(shè)定為停電保持區(qū)域,M1024~M3071為固定停電保持區(qū)域。如需要改變時(shí),用戶可在M0~M499及M500~1023區(qū)域中自由安排停電保持區(qū)。
(2)具有掉電保持的通用型輔助繼電器
M500~1023(524點(diǎn))及M1024~M3071(2048點(diǎn))
1/12/202354可編程控制器原理及應(yīng)用
(3)特殊輔助繼電器
M8000~M8255(256點(diǎn))特殊輔助繼電器根據(jù)使用方式可以分為二類。觸點(diǎn)利用型:由PLC的系統(tǒng)程序驅(qū)動(dòng)其線圈。線圈驅(qū)動(dòng)型:由用戶程序驅(qū)動(dòng)其線圈。用來(lái)表示PLC的某些狀態(tài),提供時(shí)鐘脈沖和標(biāo)志(例如進(jìn)位、借位標(biāo)志),設(shè)定PLC的運(yùn)行方式,或者用于步進(jìn)順控、禁止中斷、設(shè)定計(jì)數(shù)器是加計(jì)數(shù)或是減計(jì)數(shù)等。1/12/202355可編程控制器原理及應(yīng)用例:M8000:運(yùn)行監(jiān)視,RUN模式為1,STOP模式為0;M8002:初始化脈沖,僅在M8000由OFF變?yōu)镺N時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為ON,可用其常開(kāi)觸點(diǎn)使有斷電保持功能的元件初始化復(fù)位和清零;M8012:產(chǎn)生100MS時(shí)鐘脈沖1/12/202356可編程控制器原理及應(yīng)用(4)狀態(tài)用于編制順序控制程序的一種編程元件,與STL指令(步進(jìn)梯形指令)一起使用。通用狀態(tài)(S0~S499)沒(méi)有斷電保持功能,但用程序可以將它們?cè)O(shè)定為有斷電保持功能的狀態(tài)。S500~S899有斷電保持功能S900~S999供報(bào)警器使用。注:不使用步進(jìn)梯形指令時(shí),可把它們當(dāng)作普通輔助繼電器使用1/12/202357可編程控制器原理及應(yīng)用4.定時(shí)器(T)
相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。包括一個(gè)設(shè)定值寄存器(一個(gè)字長(zhǎng))、一個(gè)當(dāng)前值寄存器(一個(gè)字長(zhǎng))和一個(gè)用來(lái)儲(chǔ)存其輸出觸點(diǎn)狀態(tài)的映像寄存器(占二進(jìn)制的一位)。工作原理:定時(shí)器滿足計(jì)時(shí)條件時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)前值寄存器則開(kāi)始計(jì)數(shù),當(dāng)它的當(dāng)前值與設(shè)定值寄存器存放的設(shè)定值相等時(shí)定時(shí)器動(dòng)作,其常開(kāi)觸點(diǎn)接通,常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),并通過(guò)程序作用于控制對(duì)象,達(dá)到時(shí)間控制的目的。1/12/202358可編程控制器原理及應(yīng)用(1)通用定時(shí)器(T0~T245)100ms定時(shí)器
T0~T199(200點(diǎn)),計(jì)時(shí)范圍:0.1~3276.7s10ms定時(shí)器
T200~T245(46點(diǎn)),計(jì)時(shí)范圍:0.01~327.67s分類:通用定時(shí)器(T0~T245)累計(jì)型定時(shí)器(T246~T255)1/12/202359可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.10延時(shí)停止輸出定時(shí)器圖3.9通用定時(shí)器1/12/202360可編程控制器原理及應(yīng)用1ms累計(jì)型定時(shí)器
T246~T249(4點(diǎn):中斷動(dòng)作),計(jì)時(shí)范圍:0.001~32.767s100ms累計(jì)型定時(shí)器
T250~T255(6點(diǎn)),計(jì)時(shí)范圍:0.1~3276.7s(2)累計(jì)型定時(shí)器(T246~T255)1/12/202361可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.11累計(jì)型定時(shí)器1/12/202362可編程控制器原理及應(yīng)用
5.計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器在程序中用作計(jì)數(shù)控制。
分類內(nèi)部計(jì)數(shù)器外部計(jì)數(shù)器1/12/202363可編程控制器原理及應(yīng)用(1)內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)PLC的內(nèi)部信號(hào)X,Y,M,S等計(jì)數(shù)1)16位加計(jì)數(shù)器(設(shè)定值:1~32767)類型:通用的C0~C99(100點(diǎn))
掉電保持用的C100~C199(100點(diǎn))。
16位指其設(shè)定值及當(dāng)前值寄存器為二進(jìn)制16位寄存器,其設(shè)定值在K1~K32767范圍內(nèi)有效。設(shè)定值K0與K1意義相同,均在第一次計(jì)數(shù)時(shí),其觸點(diǎn)動(dòng)作。1/12/202364可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.1216位加計(jì)數(shù)器1/12/202365可編程控制器原理及應(yīng)用2)32位加/減計(jì)數(shù)器(設(shè)定值:-2147483648~+2147483647)
類型:通用的C200~C219(20點(diǎn))
掉電保持用的C220~C234(15點(diǎn))。32位指其設(shè)定值寄存器為32位,其首位為符號(hào)位。設(shè)定值的最大絕對(duì)值為31位二進(jìn)制數(shù)所表示的十進(jìn)制數(shù)。即為-2147483648~+2147483647。設(shè)定值可直接用常數(shù)或間接用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容。間接設(shè)定時(shí),要用元件號(hào)緊連在一起的兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器。計(jì)數(shù)的方向
(加計(jì)數(shù)器或減計(jì)數(shù)器)由特殊輔助繼電器M8200~M8234設(shè)定。對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器為ON時(shí)為減計(jì)數(shù),反之為加計(jì)數(shù)。1/12/202366可編程控制器原理及應(yīng)用圖3-1332位增/減計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程1/12/202367可編程控制器原理及應(yīng)用(2)高速計(jì)數(shù)器
C235~C255;21點(diǎn);
C235~C240:1相,無(wú)啟動(dòng)/復(fù)位端
C241~C245:1相,帶啟動(dòng)/復(fù)位端
C246~C250:1相,雙計(jì)數(shù)輸入
C251~C255:2相,雙計(jì)數(shù)輸入均為32位加/減計(jì)數(shù)器;
用特殊輔助繼電器M8235~M8245設(shè)定計(jì)數(shù)方向。對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器為ON時(shí)為減計(jì)數(shù),反之為加計(jì)數(shù)。1/12/202368可編程控制器原理及應(yīng)用1/12/202369可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.14一相高速計(jì)數(shù)器1/12/202370可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.15AB相高速計(jì)數(shù)器1/12/202371可編程控制器原理及應(yīng)用6.數(shù)據(jù)寄存器(D)在模擬量檢測(cè)與控制以及位置控制等場(chǎng)合用來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)和參數(shù),數(shù)據(jù)寄存器為16位(最高位為符號(hào)位),兩個(gè)合并起來(lái)可以存放32位數(shù)據(jù)。(1)通用數(shù)據(jù)寄存器(2)保持型數(shù)據(jù)寄存器(3)特殊數(shù)據(jù)寄存器(4)文件寄存器(5)外部調(diào)整寄存器(6)變址寄存器分類1/12/202372可編程控制器原理及應(yīng)用1)通用數(shù)據(jù)寄存器特殊輔助寄存器M8033的為OFF時(shí),當(dāng)PLC從RUN模式進(jìn)入STOP模式時(shí),所有的通用數(shù)據(jù)寄存器的值被改寫為0。2)保持型數(shù)據(jù)寄存器當(dāng)PLC從RUN模式進(jìn)入STOP模式時(shí),保持型數(shù)據(jù)寄存器的值保持不變。1/12/202373可編程控制器原理及應(yīng)用3)特殊數(shù)據(jù)寄存器用來(lái)控制和監(jiān)視PLC內(nèi)部的各種工作方式和元件,例如:
D8010~D8012:分別是PLC掃描時(shí)間的當(dāng)前值,最大值,最小值;
D8008:FX2N系列PLC的停電檢測(cè)時(shí)間寄存器;PLC上電時(shí),這些數(shù)據(jù)寄存器被寫入默認(rèn)的值。4)文件寄存器以500點(diǎn)為單位,可以被外部設(shè)備存取。1/12/202374可編程控制器原理及應(yīng)用5)外部調(diào)整寄存器FX1S和FX1N有兩個(gè)內(nèi)置的設(shè)置參數(shù)用的小電位器,可改變指定的數(shù)據(jù)寄存器D8030和D8031的值。FX2N和FX2NC可用附加的特殊功能擴(kuò)展板實(shí)現(xiàn)同樣的功能。常用來(lái)修改定時(shí)器的時(shí)間設(shè)定值。圖3.16設(shè)置參數(shù)的小電位器1/12/202375可編程控制器原理及應(yīng)用6)變址寄存器16個(gè):V0~V7,Z0~Z7用來(lái)改變編程元件的元件號(hào),通過(guò)修改變址寄存器的值,可以改變實(shí)際的操作數(shù),例:
當(dāng)V0=12時(shí),數(shù)據(jù)寄存器的元件號(hào)D6V0相當(dāng)于D18也可用來(lái)修改常數(shù)的值,例:當(dāng)Z0=21時(shí),K48Z0相當(dāng)于K691/12/202376可編程控制器原理及應(yīng)用7.指針與常數(shù)指針:包括分支和子程序用的指針(P)和中斷用的指針(I)。在梯形圖中,指針?lè)旁谧髠?cè)母線的左邊。常數(shù):常數(shù)K用來(lái)表示十進(jìn)制常數(shù)常數(shù)H用來(lái)表示十六進(jìn)制常數(shù)1/12/202377可編程控制器原理及應(yīng)用后面為后補(bǔ)充內(nèi)容1/12/202378可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織一、數(shù)據(jù)類軟元件的類型及使用
1.數(shù)據(jù)寄存器(D)數(shù)據(jù)寄存器是用于存儲(chǔ)數(shù)值數(shù)據(jù)的軟元件,F(xiàn)X2N系列機(jī)中為16位(最高位為符號(hào)位,可處理數(shù)值范圍為-32,768~+32,768),如將2個(gè)相鄰數(shù)據(jù)寄存器組合,可存儲(chǔ)32位(最高位為符號(hào)位,可處理數(shù)值范圍為-2,147,483,648~+2,147,483,648)的數(shù)值數(shù)據(jù)。1/12/202379可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織圖6-116/32位二進(jìn)制數(shù)據(jù)各位權(quán)值1/12/202380可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織常用數(shù)據(jù)寄存器有以下幾類:通用數(shù)據(jù)寄存器(D0~D199共200點(diǎn))斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器(D200~D511共312點(diǎn))特殊數(shù)據(jù)寄存器(D8000~D8255共256點(diǎn))1/12/202381可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織舉例在D8000中,存有監(jiān)視定時(shí)器的時(shí)間設(shè)定值。它的初始值由系統(tǒng)只讀存儲(chǔ)器在通電時(shí)寫入。要改變時(shí)可利用傳送指令(FNC12MOV)寫入未定義的特殊數(shù)據(jù)寄存器不要使用!圖6-2特殊數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)的寫入FNC12MOVK250
D800FNC07WDTM8002將監(jiān)視定時(shí)器設(shè)為250ms監(jiān)視定時(shí)器刷新1/12/202382可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織變址寄存器V、Z和通用數(shù)據(jù)寄存器一樣,是進(jìn)行數(shù)值數(shù)據(jù)讀、寫的16位數(shù)據(jù)寄存器。主要用于運(yùn)算操作數(shù)地址的修改。進(jìn)行32位數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí),將V0~V7,Z0~Z7對(duì)號(hào)結(jié)合使用,如指定Z0為低位,則V0為高位,組合成為:(V0,Z0)。變址寄存器V、Z的組合如圖6-3所示。
2.變址寄存器(V0~V7,Z0~Z7共16點(diǎn))V0Z0V0Z016位32位16位高位低位變址寄存器V、Z的組合1/12/202383可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織舉例軟元件的變址FNC12MOVD5V0
D10Z0X000如:當(dāng)V0=8,Z0=14時(shí),D(5+8)=D(13);D(10+14)=D(24)則(D13)→(D24)當(dāng)V0=9,D(5+9)=D(14),則(D14)→(D24)圖6-4變址寄存器的使用說(shuō)明可以用變址寄存器進(jìn)行變址的軟元件是:X、Y、M、S、P、T、C、D、K、H、KnX、KnY、KnM、KnS。1/12/202384可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織注意!變址寄存器不能修改V與Z本身或位數(shù)指定用的Kn參數(shù)。例如K4M0Z有效,而K0ZM0無(wú)效。1/12/202385可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織在FX2N可編程控制器的數(shù)據(jù)寄存器區(qū)域,D1000號(hào)以上的數(shù)據(jù)寄存器為通用停電保持寄存器,利用參數(shù)設(shè)置可作為最多7000點(diǎn)的文件寄存器使用,文件寄存器實(shí)際上是一類專用數(shù)據(jù)寄存器,用于集中存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù),例如采集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)、多組控制參數(shù)等。
3.文件寄存器(D1000~D2999共2000點(diǎn))1/12/202386可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織
4.指針用途用作跳轉(zhuǎn)、中斷等程序的入口地址,與跳轉(zhuǎn)、子程序、中斷程序等指令一起應(yīng)用。地址號(hào)采用十進(jìn)制數(shù)分配。分類按用途可分為分支類指針P和中斷用指針I(yè)兩類,其中中斷用指針又可分為輸入中斷用,定時(shí)器中斷用及計(jì)數(shù)器中斷用等三種。1/12/202387可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織(1)指針P
指針P用于分支指令,其地址號(hào)P0~P63,共64點(diǎn)。P63即相當(dāng)于END指令。圖6-5指針P的使用1/12/202388可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織
(2)指針I(yè)
①輸入中斷用指針。輸入中斷用指針I(yè)00□~I(xiàn)50□,共6點(diǎn)。6個(gè)輸入中斷僅接收對(duì)應(yīng)于輸入口X000~X005的信號(hào)觸發(fā)。這些輸入口無(wú)論是硬件設(shè)置還是軟件管理上都與一般的輸入口不同,可以處理比掃描周期短的輸入中斷信號(hào)。上升沿或下降沿指對(duì)輸入信號(hào)類別的選擇。I□□00:下降沿中斷1:上升沿中斷輸入號(hào)位0~5,每個(gè)輸入只能用一次指針的格式例如:I001為輸入X000從OFF→ON變化時(shí),執(zhí)行由該指針作為標(biāo)號(hào)后面的中斷程序,并在執(zhí)行IRET指令時(shí)返回。1/12/202389可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織②定時(shí)器中斷用指針。定時(shí)器中斷用指針I(yè)6□□~I(xiàn)8□□,共3點(diǎn)。定時(shí)器中斷為機(jī)內(nèi)信號(hào)中斷。由指定編號(hào)為6~8的專用定時(shí)器控制。設(shè)定時(shí)間在10~99ms間選取。每隔設(shè)定時(shí)間中斷一次。用于不受PLC運(yùn)算周期影響的循環(huán)中斷處理控制程序。I□□□定時(shí)器中斷號(hào)6~8,每個(gè)定時(shí)器只能用一次指針的格式10~99ms定時(shí)器中斷例如:I610為每隔10ms就執(zhí)行標(biāo)號(hào)為I610的中斷程序一次,在IRET指令執(zhí)行時(shí)返回。1/12/202390可編程控制器原理及應(yīng)用第一節(jié)數(shù)據(jù)類軟元件及存儲(chǔ)器組織③計(jì)數(shù)器中斷用指針。計(jì)數(shù)器中斷用指針I(yè)010~I(xiàn)060,共6點(diǎn)。計(jì)數(shù)器中斷可根據(jù)PLC內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器比較結(jié)果執(zhí)行中斷程序。指針的格式I□00計(jì)數(shù)器中斷號(hào)1~6,每個(gè)中斷號(hào)只能用一次。1/12/202391可編程控制器原理及應(yīng)用3.3FX系列PLC的基本邏輯指令一、LD,LDI,OUT指令LD(load):常開(kāi)觸點(diǎn)與母線連接的指令??梢杂糜赬,Y,M,T,C和S。LDI(loadinverse):常閉觸點(diǎn)與母線連接的指令??梢杂糜赬,Y,M,T,C和S。OUT(out):驅(qū)動(dòng)線圈的輸出指令??梢杂糜赮,M,T,C,S這些元件,不能用于輸入繼電器。1/12/202392可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.17LD,LDI與OUT指令注:OUT指令可以連續(xù)使用若干次,相當(dāng)于線圈的并聯(lián)。1/12/202393可編程控制器原理及應(yīng)用二、串聯(lián)指令與并聯(lián)指令(1)串聯(lián)指令A(yù)ND(and):常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。ANI(andinverse):常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。(2)并聯(lián)指令OR(or):常開(kāi)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。ORI(orinverse):常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。(3)ORB指令(orblock):電路塊并聯(lián)連接指令。(4)ANB指令(andblock):電路塊串聯(lián)連接指令。1/12/202394可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.18AND與ANI指令1/12/202395可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.20OR與ORI指令1/12/202396可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.22ANB指令1/12/202397可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.21ORB指令1/12/202398可編程控制器原理及應(yīng)用注:AND,ANI,OR,ORI應(yīng)用于單個(gè)觸點(diǎn);ORB,ANB應(yīng)用于電路塊。兩個(gè)以上的觸點(diǎn)組成的電路稱為電路塊,電路塊的起始觸點(diǎn)要使用LD或LDI指令A(yù)ND,ANI,OR,ORI后面有元件號(hào);ORB,ANB后面沒(méi)有元件號(hào)。1/12/202399可編程控制器原理及應(yīng)用三、置位與復(fù)位指令SET:置位指令,使操作保持的指令。RST:復(fù)位指令,使操作保持復(fù)位的指令。任何情況下都優(yōu)先執(zhí)行。圖3.24置位復(fù)位指令1/12/2023100可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.25定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的復(fù)位1/12/2023101可編程控制器原理及應(yīng)用四、棧存儲(chǔ)器與多重輸出指令
MPS(pointstore),MRD(read),MPP(pop)指令分別是進(jìn)棧、讀棧和出棧指令,它們用于多重輸出電路。
FX系列有11個(gè)存儲(chǔ)中間運(yùn)算結(jié)果的棧存儲(chǔ)器。堆棧采用先進(jìn)后出的存取方式。
MPS與MPP指令必須成對(duì)出現(xiàn)
MRD指令讀取存儲(chǔ)在堆棧最上層的運(yùn)算結(jié)果,讀數(shù)后堆棧中的數(shù)據(jù)不變化。
MPP指令彈出存儲(chǔ)在堆棧最上層的運(yùn)算結(jié)果,運(yùn)行此指令后最上層的數(shù)據(jù)從堆棧中消失。1/12/2023102可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.26棧存儲(chǔ)器與多重輸出指令1/12/2023103可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.27使用二層堆棧的分支電路1/12/2023104可編程控制器原理及應(yīng)用1、主控指令
MC(mastercontrol):主控指令,或公共觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。
MCR(mastercontrolreset):主控復(fù)位指令,MC指令的復(fù)位指令。
主控觸點(diǎn):使用主控指令的觸點(diǎn),是控制一組電路的總開(kāi)關(guān),在梯形圖中與一般的觸點(diǎn)垂直。五、其他指令1/12/2023105可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.28主控與主控復(fù)位指令1/12/2023106可編程控制器原理及應(yīng)用注:
MC指令只能用于輸出繼電器Y和輔助繼電器M。
MC指令使母線移到了主控觸點(diǎn)的下面,因此與主控觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)必須用LD或LDI指令,MCR指令使母線回到原來(lái)的位置。在MC指令區(qū)內(nèi)使用MC指令稱為嵌套,無(wú)嵌套時(shí),通常用N0編程,使用次數(shù)沒(méi)有限制,有嵌套時(shí),嵌套級(jí)N的編號(hào)順序增大1/12/2023107可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.29多重嵌套主控指令1/12/2023108可編程控制器原理及應(yīng)用2、取反指令圖3.30INV指令
INV(inverse):將執(zhí)行該指令之前的運(yùn)算結(jié)果取反,運(yùn)算結(jié)果如果為0將它變?yōu)?,運(yùn)算結(jié)果為1則變?yōu)?。圖3.30中,如果串聯(lián)觸點(diǎn)電路接通,則Y0為OFF;如果串聯(lián)觸點(diǎn)電路斷開(kāi),則Y0為ON。1/12/2023109可編程控制器原理及應(yīng)用3、微分輸出指令PLS(pulse):上升沿微分輸出指令。PLF:下降沿微分輸出指令。只能用于輸出繼電器和輔助繼電器。圖3.31微分輸出指令1/12/2023110可編程控制器原理及應(yīng)用4、邊沿檢測(cè)觸點(diǎn)指令
LDP,ANDP和ORP:用來(lái)做上升沿檢測(cè)的觸點(diǎn)指令,它們僅在指定位元件的上升沿(由OFF→ON變化)時(shí)接通一個(gè)掃描周期。
LDF,ANDF和ORF:用來(lái)做下降沿檢測(cè)的觸點(diǎn)指令,它們僅在指定位元件的下降沿(由ON→OFF變化)時(shí)接通一個(gè)掃描周期。指令中的LD,AND和OR分別表示開(kāi)始的觸點(diǎn)、并聯(lián)和串聯(lián)的觸點(diǎn)1/12/2023111可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.32邊沿觸點(diǎn)檢測(cè)指令1/12/2023112可編程控制器原理及應(yīng)用5、NOP與END指令NOP(nonprocessing):空操作指令。END(end):結(jié)束指令,表示程序結(jié)束。使用END指令可以縮短掃描周期。1/12/2023113可編程控制器原理及應(yīng)用六、雙線圈輸出與程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)
(1)雙線圈輸出:同一元件的線圈在程序中使用了兩次或多次。
圖3.33雙線圈輸出1/12/2023114可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.34梯形圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)(2)梯形圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)不出現(xiàn)雙線圈輸出情況;設(shè)計(jì)并聯(lián)支路,為簡(jiǎn)化指令表應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)的支路放在下面;1/12/2023115可編程控制器原理及應(yīng)用圖3.35梯形圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)串聯(lián)電路時(shí),為簡(jiǎn)化指令表應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)放在右面;在有線圈的并聯(lián)電路中將單個(gè)線圈放在上面,可以避免使用入棧和出棧指令。1/12/2023116可編程控制器原理及應(yīng)用遇到不可編程的梯形圖時(shí),可根據(jù)信號(hào)流對(duì)原梯形圖重新編排,以便于正確應(yīng)用PLC基本指令來(lái)編程。Y1/12/2023117可編程控制器原理及應(yīng)用(3)語(yǔ)句表的編輯規(guī)則:①利用PLC基本指令對(duì)梯形圖編程時(shí),必須按梯形圖節(jié)點(diǎn)從左到右、自上而下的原則進(jìn)行。②在處理較復(fù)雜的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)時(shí),如觸點(diǎn)塊的串聯(lián)并聯(lián)或堆棧相關(guān)指令,指令表的表達(dá)順序?yàn)?先寫出參與因素的內(nèi)容,再表達(dá)參與因素間的關(guān)系。
1/12/2023118可編程控制器原理及應(yīng)用1/12/2023119可編程控制器原理及應(yīng)用可編程控制器應(yīng)用技術(shù)第4章梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法主要內(nèi)容:基本電路分析開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì)方法1/12/2023121可編程控制器原理及應(yīng)用一、梯形圖的基本電路
1、起動(dòng)-保持-停止電路
圖4.1起保停電路1/12/2023122可編程控制器原理及應(yīng)用圖4.2異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路2、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路KM1、KM2:控制正轉(zhuǎn)運(yùn)行與反轉(zhuǎn)運(yùn)行的交流接觸器FR:手動(dòng)復(fù)位的熱繼電器主回路控制回路停止按鈕正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕1/12/2023123可編程控制器原理及應(yīng)用圖4.3異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路的PLC外部接線圖與梯形圖要點(diǎn):兩個(gè)起保停電路分別控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)互鎖系統(tǒng):Y0與Y1的常閉觸點(diǎn)分別與對(duì)方的線圈串連,保證它們不會(huì)同時(shí)接通。按鈕互鎖:將XO、X1的常閉觸點(diǎn)分別與線圈Y1、Y0串連,保證Y1、Y0不會(huì)同時(shí)接通。硬件互鎖電路:PLC輸出電路中KM1、KM2的輔助常閉觸點(diǎn)組成。1/12/2023124可編程控制器原理及應(yīng)用問(wèn)題的提出:
FX系列定時(shí)器的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為3276.7s,如果要定更長(zhǎng)時(shí)間怎么辦?3、定時(shí)器計(jì)數(shù)器應(yīng)用程序
(1)定時(shí)范圍的擴(kuò)展方法一:利用輔助繼電器M8014的觸點(diǎn)向計(jì)數(shù)器提供周期為1min的時(shí)鐘脈沖,可把單個(gè)計(jì)數(shù)器的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間延長(zhǎng)為32767min。1/12/2023125可編程控制器原理及應(yīng)用方法二:利用程序設(shè)定,圖4.4所示圖4.4定時(shí)范圍的擴(kuò)展設(shè)T0和C0的設(shè)定值分別為KT和KC,對(duì)于100ms定時(shí)器,總的定時(shí)時(shí)間為:1/12/2023126可編程控制器原理及應(yīng)用圖4.5閃爍電路(2)閃爍電路Y0“通電”和“斷電”的時(shí)間由T1和T0的設(shè)定值決定。1/12/2023127可編程控制器原理及應(yīng)用圖4.6延時(shí)接通/斷開(kāi)電路(3)延時(shí)接通/斷開(kāi)電路1/12/2023128可編程控制器原理及應(yīng)用PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法
1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法2.繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法3.順序控制設(shè)計(jì)法4.2梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1/12/2023129可編程控制器原理及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法:在一些典型的控制電路程序的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控制對(duì)象的具體要求,進(jìn)行選擇組合,并多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖,有時(shí)需增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程環(huán)節(jié),才能達(dá)到控制要求。這種方法沒(méi)有規(guī)律可遵循,設(shè)計(jì)所用的時(shí)間和設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系,所以稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法用于較簡(jiǎn)單的梯形圖設(shè)計(jì)。應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法必須熟記一些典型的控制電路,如起保停電路、脈沖發(fā)生電路等。
1/12/2023130可編程控制器原理及應(yīng)用例:送料小車自動(dòng)控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)要解決的問(wèn)題:送料小車在限位開(kāi)關(guān)X4處裝料,10S后裝料結(jié)束,開(kāi)始右行,碰到X3后停下來(lái)卸料,15S后左行,碰到X4后又停下來(lái)裝料,如此循環(huán)往復(fù)。1/12/2023131可編程控制器原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)過(guò)程:
根據(jù)問(wèn)題描述我們想到了電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。再考慮需修改的地方:要增加時(shí)間控制和限位開(kāi)關(guān)控制。1/12/2023132可編程控制器原理及應(yīng)用用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)梯形圖存在的問(wèn)題:1)設(shè)計(jì)方法很難掌握,設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。沒(méi)有一套固定的方法和步驟可以遵循,具有很大的試探性和隨意性;在設(shè)計(jì)復(fù)雜的梯形圖時(shí),由于要考慮的因素很多,往往交織在一起,分析起來(lái)非常困難。2)裝置交付使用后維修困難。用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)出的梯形圖往往非常復(fù)雜,分析起來(lái)非常困難,給PLC控制系統(tǒng)的維修和改進(jìn)帶來(lái)了很大困難。1/12/2023133可編程控制器原理及應(yīng)用4.3根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法因?yàn)槔系睦^電器控制系統(tǒng)已被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能,而繼電器電路圖又與梯形圖有很多相似之處,因此可以將繼電器電路圖“翻譯”成梯形圖,用PLC的硬件和梯形圖軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)的功能。這種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn):改造前后的系統(tǒng)沒(méi)有太大區(qū)別,操作工人易適應(yīng)。一般不需改動(dòng)控制面板和它上面的器件,可減少硬件改造的費(fèi)用和改造的工作量。1/12/2023134可編程控制器原理及應(yīng)用4.3根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法步驟:(1)熟悉現(xiàn)有的繼電器控制線路。(2)對(duì)照PLC的I/O端子接線圖,將繼電器電路圖上的被控器件(如接觸器線圈、指示燈、電磁閥等)換成接線圖上對(duì)應(yīng)的輸出點(diǎn)的編號(hào),將電路圖上的輸入裝置(如傳感器、按鈕開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等)觸點(diǎn)都換成對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)的編號(hào)。(3)將繼電器電路圖中的中間繼電器、定時(shí)器,用PLC的輔助繼電器、定時(shí)器來(lái)代替。(4)畫出全部梯形圖,并予以簡(jiǎn)化和修改。1/12/2023135可編程控制器原理及應(yīng)用例:
某臥式鏜床繼電器電路
熟悉現(xiàn)有的繼電器控制線路
該鏜床電機(jī)能實(shí)現(xiàn)高、低速運(yùn)轉(zhuǎn);正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行;可通過(guò)開(kāi)關(guān)按鈕及限位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)它的相應(yīng)操作。1/12/2023136可編程控制器原理及應(yīng)用確定輸入信號(hào)和輸出負(fù)載,并畫出PLC的外部接線圖1/12/2023137可編程控制器原理及應(yīng)用中間繼電器ZZJ→輔助繼電器M200中間繼電器ZFJ→輔助繼電器M201時(shí)間繼電器SJ→定時(shí)器T0確定輔助繼電器和定時(shí)器的元件號(hào)1/12/2023138可編程控制器原理及應(yīng)用根據(jù)需要增設(shè)的中間單元1/12/2023139可編程控制器原理及應(yīng)用注意事項(xiàng):(1)應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)定梯形圖中的線圈應(yīng)放在最右邊1/12/2023140可編程控制器原理及應(yīng)用注意事項(xiàng):(1)應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)定在梯形圖中最好將繼電器電路圖中連在一起的線圈對(duì)應(yīng)的控制電路分開(kāi)。
1/12/2023141可編程控制器原理及應(yīng)用注意事項(xiàng):(2)盡量減少PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)
因PLC的價(jià)格與I/O點(diǎn)數(shù)有關(guān),因此要減少I/O點(diǎn)數(shù)以降低硬件費(fèi)用。如果繼電器電路圖中幾個(gè)輸入元件觸點(diǎn)的串并聯(lián)電路只出現(xiàn)一次,或者作為整體多次出現(xiàn),可將它們作為PLC的一個(gè)輸入信號(hào),只占一個(gè)輸入點(diǎn)。例圖4.11中的2JPK的常開(kāi)觸點(diǎn)和2ZPK的常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)電路圖4.14局部等效電路圖1/12/2023142可編程控制器原理及應(yīng)用注意事項(xiàng):(2)盡量減少PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)圖4.14局部等效電路圖又如1ZPK和1JPK的常開(kāi)觸點(diǎn)的串聯(lián)電路,還有一個(gè)它們的常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)電路,因,即1ZPK與1JPK的常開(kāi)觸點(diǎn)的串聯(lián)電路對(duì)應(yīng)的“與”邏輯表達(dá)式取反后,即為它們的常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)電路對(duì)應(yīng)的邏輯表達(dá)式。因此可將1ZPK與1JPK的常開(kāi)觸點(diǎn)的串聯(lián)電路作為一個(gè)輸入信號(hào)。1/12/2023143可編程控制器原理及應(yīng)用注意事項(xiàng):(3)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置中間單元
例梯形圖4.13中增加的輔助繼電器M2021/12/2023144可編程控制器原理及應(yīng)用注意事項(xiàng):(3)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置中間單元
例梯形圖4.13中增加的輔助繼電器M2021/12/2023145可編程控制器原理及應(yīng)用注意事項(xiàng):(4)異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的外部聯(lián)鎖電路
1/12/2023146可編程控制器原理及應(yīng)用注意事項(xiàng):(5)外部負(fù)載的額定電壓
PLC的繼電器輸出模塊和雙向晶閘管輸出模塊一般最高只能驅(qū)動(dòng)額定電壓AC220V的負(fù)載,如果系統(tǒng)原來(lái)的交流接觸器的線圈是380V的,應(yīng)換成220V的。1/12/2023147可編程控制器原理及應(yīng)用4.4順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖一、順序控制設(shè)計(jì)法
所謂順序控制,就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序,在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下,各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)外部輸入信號(hào)、內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序,自動(dòng)而有秩序地進(jìn)行操作。如果一個(gè)控制系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作或工序,且這些動(dòng)作或工序必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行,這樣的控制系統(tǒng)稱為順序控制系統(tǒng)。1/12/2023148可編程控制器原理及應(yīng)用4.4順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖一、順序控制設(shè)計(jì)法所謂順序控制設(shè)計(jì)法,就是根據(jù)順序功能圖,以步為核心,用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件,從起始步開(kāi)始使它們的狀態(tài)按一定的順序變化,然后用代表各步的編程元件去控制各輸出繼電器。
順序功能圖SFC(SequentialFunctionChart)就是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能及特性的一種圖形。順序功能圖的三要素是步、轉(zhuǎn)換條件與動(dòng)作。
1/12/2023149可編程控制器原理及應(yīng)用二、順序功能圖
1、步將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段,這些階段稱為步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)劃分的。用編程元件(輔助繼電器M或狀態(tài)S)代表各步。圖4.15步的劃分1/12/2023150可編程控制器原理及應(yīng)用圖4.17順序功能圖1/12/2023151可編程控制器原理及應(yīng)用初始步:與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步稱為初始步,初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動(dòng)命令的相對(duì)靜止的狀態(tài)。在順序功能圖中初始步用雙線框表示,一般步用矩形框表示,矩形框中用數(shù)字表示步的編號(hào)?;顒?dòng)步:當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時(shí),稱該步處于活動(dòng)狀態(tài),該步為“活動(dòng)步”。1/12/2023152可編程控制器原理及應(yīng)用2、動(dòng)作被控系統(tǒng)在某一步中要完成某些“動(dòng)作”;在順序功能圖中動(dòng)作用矩形框表示,矩形框可用文字或符號(hào)表示。3、轉(zhuǎn)換條件使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件,轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號(hào),也可能是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào),還可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。1/12/2023153可編程控制器原理及應(yīng)用圖4.19轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換條件X(X):表示當(dāng)X(X)為1(0)狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。
X(X):表示當(dāng)X從0→1(1→0)狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。1/12/2023154可編程控制器原理及應(yīng)用圖4.17順序功能圖1/12/2023155可編程控制器原理及應(yīng)用有向連線:在順序功能圖中,有向連線將代表各步的方框按它們成為活動(dòng)步的先后次序排列并連接起來(lái)。轉(zhuǎn)換:將相鄰各步分隔開(kāi),在有向連線上用與有向連線垂直的的短劃線表示。轉(zhuǎn)換條件:標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊,可以是文字語(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)。
1/12/2023156可編程控制器原理及應(yīng)用三、順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)(1)單序列由一系列相繼激活的步組成,每一步的后面僅接有一個(gè)轉(zhuǎn)換,每一個(gè)轉(zhuǎn)換的后面只有一個(gè)步。1/12/2023157可編程控制器原理及應(yīng)用三、順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)(2)選擇序列選擇序列的開(kāi)始稱為分支,轉(zhuǎn)換符號(hào)只能標(biāo)在水平連線之下。選擇序列的結(jié)束稱為合并,轉(zhuǎn)換符號(hào)只允許標(biāo)在水平連線之上。1/12/2023158可編程控制器原理及應(yīng)用三、順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)(3)并行序列并行序列用來(lái)表示系統(tǒng)的幾個(gè)同時(shí)工作的獨(dú)立部分的工作情況。并行序列中的水平連線用雙線表示,且只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。并行序列的開(kāi)始稱為分支,結(jié)束稱為合并。1/12/2023159可編程控制器原理及應(yīng)用四、順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則1、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步;相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。圖4.24轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)1/12/2023160可編程控制器原理及應(yīng)用四、順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則2、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步;使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步;1/12/2023161可編程控制器原理及應(yīng)用順序功能圖的特點(diǎn):兩個(gè)步必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們分隔開(kāi),不能直接相連;兩個(gè)轉(zhuǎn)換必須用一個(gè)步將它們分隔開(kāi),不能直接相連;順序功能圖中的初始步是必不可少的;一方面是因?yàn)樵摬脚c它的相鄰步相比,從總體上說(shuō)輸出變量的狀態(tài)并不相同;另一方面如果沒(méi)有該步,系統(tǒng)無(wú)法返回初始停止?fàn)顟B(tài)。自動(dòng)控制系統(tǒng)多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過(guò)程,在順序功能圖中一般應(yīng)有步和有向連線組成的閉環(huán),即從最后一步返回初始步。用一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)將初始步置為活動(dòng)步。1/12/2023162可編程控制器原理及應(yīng)用圖4.17順序功能圖1/12/2023163可編程控制器原理及應(yīng)用可編程控制器應(yīng)用技術(shù)第5章順序控制梯形圖的編程方法主要內(nèi)容:使用起保停電路的編程方法以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法使用STL指令的編程方法1/12/2023165可編程控制器原理及應(yīng)用一、使用起保停電路的編程方法1、基本編程方法設(shè)計(jì)起保停電路的關(guān)鍵是找出它的起動(dòng)條件和停止條件。例:已知圖5.12所示的順序功能圖,求其梯形圖。圖5.121/12/2023166可編程控制器原理及應(yīng)用根據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則找轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件。步M2變?yōu)榛顒?dòng)步的條件是前級(jí)步M1為活動(dòng)步,且轉(zhuǎn)換條件X1=1,因此應(yīng)將M1和XI的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)后作為控制M2的啟動(dòng)電路。步M2變?yōu)榛顒?dòng)步后,M1應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步,即切斷M2的啟動(dòng)電路,因此應(yīng)把M2的常開(kāi)觸點(diǎn)與M1和X1的串聯(lián)電路并聯(lián)。
M3變?yōu)榛顒?dòng)步后M2應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步,因此M3的常閉觸點(diǎn)應(yīng)串聯(lián)在上述電路后。1/12/2023167可編程控制器原理及應(yīng)用例:
動(dòng)力頭控制系統(tǒng)的順序功能圖和梯形圖1/12/2023168可編程控制器原理及應(yīng)用注:如某一輸出量?jī)H在某一步中為1狀態(tài),可將它們的線圈分別與對(duì)應(yīng)步的輔助繼電器線圈并聯(lián),如圖中的Y0、Y2、T0。如某一輸出量在幾步中都為1狀態(tài),為避免出現(xiàn)雙線圈現(xiàn)象,應(yīng)將代表各有關(guān)步的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)該輸出繼電器的線圈。例圖中的Y1。起保停電路僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令,因此是一種通用的編程方法。1/12/2023169可編程控制器原理及應(yīng)用2、選擇序列與并行序列的編程方法
(1)選擇序列的分支的編程方法如果某一步的后面有一個(gè)由N條分支組成的選擇序列,則應(yīng)將N個(gè)后續(xù)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)與該步的線圈串聯(lián)作為結(jié)束該步的條件。1/12/2023170可編程控制器原理及應(yīng)用2、選擇序列與并行序列的編程方法
(2)選擇序列的合并的編程方法如果某一步之前有N個(gè)轉(zhuǎn)換,則代表該步的輔助繼電器的啟動(dòng)電路由N條支路并聯(lián)而成,各支路由各前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)而成。1/12/2023171可編程控制器原理及應(yīng)用1/12/2023172可編程控制器原理及應(yīng)用(3)并行序列的分支的編程方法如果某一步的后面有一個(gè)由N條分支組成的并行序列,則應(yīng)將代表該步的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)作為后續(xù)各步的啟動(dòng)電路。將代表其中任一步的輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)作為結(jié)束該步的條件。1/12/2023173可編程控制器原理及應(yīng)用(4)并行序列的合并的編程方法如果某一步的前面有一個(gè)由N條分支組成的并行序列,則應(yīng)將代表前級(jí)各步的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)的串聯(lián)且與相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)后作為該步的啟動(dòng)電路,代表該步的輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)作為結(jié)束前級(jí)各步的條件。1/12/2023174可編程控制器原理及應(yīng)用1/12/2023175可編程控制器原理及應(yīng)用(5)注意事項(xiàng)①不允許出現(xiàn)雙線圈現(xiàn)象。②如果在順序功能圖中有僅由兩步組成的小閉環(huán),相應(yīng)的輔助繼電器將不能“通電”,為解決此問(wèn)題應(yīng)增設(shè)一中間單元,如下圖所示:1/12/2023176可編程控制器原理及應(yīng)用二、以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法1、中心思想:以順序功能圖中的轉(zhuǎn)換為中心,使用置位、復(fù)位指令的編程方法。用轉(zhuǎn)換所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián),作為執(zhí)行SET、RST指令的條件
用SET指令使所有后續(xù)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器置位。用RST指令使所有前續(xù)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器復(fù)位。1/12/2023177可編程控制器原理及應(yīng)用例:以圖5.22中X1對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換為中心的編程方法圖5.22以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法注:使用此種編程方法時(shí),不能將輸出繼電器的線圈與SET、RST指令并聯(lián),應(yīng)用代表步的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)或它們的并聯(lián)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出繼電器的線圈。1/12/2023178可編程控制器原理及應(yīng)用例:信號(hào)燈控制系統(tǒng)的順序功能圖與梯形圖1/12/2023179可編程控制器原理及應(yīng)用2、選擇序列的編程方法圖5.26選擇序列每個(gè)轉(zhuǎn)換只有一個(gè)前級(jí)步和一個(gè)后級(jí)步。因此編程方法和單序列相同1/12/2023180可編程控制器原理及應(yīng)用圖5.27梯形圖圖5.26選擇序列1/12/2023181可編程控制器原理及應(yīng)用3、并行序列的編程方法圖5.28并行序列并行序列的分支處的轉(zhuǎn)換有多個(gè)后續(xù)步,因此該轉(zhuǎn)換所對(duì)應(yīng)的電路塊中應(yīng)將這些后續(xù)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器置位并行序列的合并處的轉(zhuǎn)換有多個(gè)前級(jí)步,因此該轉(zhuǎn)換所對(duì)應(yīng)的電路塊中應(yīng)將這些前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)作為后續(xù)步置位的條件。1/12/2023182可編程控制器原理及應(yīng)用圖5.29梯形圖圖5.28并行序列1/12/2023183可編程控制器原理及應(yīng)用三、使用STL指令的編程方法使用專門用于編制順序控制程序的編程元件狀態(tài)(S)和步進(jìn)梯形指令編程1、相關(guān)概念
STL:步進(jìn)梯形指令;
RET:使STL指令復(fù)位的指令;
IST:使?fàn)顟B(tài)初始化的應(yīng)用指令;
STL觸點(diǎn):使用STL指令的狀態(tài)的常開(kāi)觸點(diǎn)1/12/2023184可編程控制器原理及應(yīng)用類別元件編號(hào)點(diǎn)數(shù)用途及特點(diǎn)初始狀態(tài)S0~S910用于狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC)的初始狀態(tài)返回原點(diǎn)S10~S1910多運(yùn)行模式控制當(dāng)中,用作返回原點(diǎn)的狀態(tài)一般狀態(tài)S20~S499480用作狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC)的中間狀態(tài)掉電保持狀態(tài)S500~S899400具有停電保持功能,用于停電恢復(fù)后需繼續(xù)執(zhí)行停電前狀態(tài)的場(chǎng)合信號(hào)報(bào)警狀態(tài)S900~S999100用作報(bào)警元件使用FX2N系列PLC的狀態(tài)元件(P37)
注:1.狀態(tài)的編號(hào)必須在指定范圍內(nèi)選擇。
2.各狀態(tài)元件的觸點(diǎn),在PLC內(nèi)部可自由使用,次數(shù)不限。
3.在不用步進(jìn)順控指令時(shí),狀態(tài)元件可作為輔助繼電器在程序中使用。
4.通過(guò)參數(shù)設(shè)置,可改變一般狀態(tài)元件和掉電保持狀態(tài)元件的地址分配。81/12/2023185可編程控制器原理及應(yīng)用RET指令助記符、名稱功能梯形圖符號(hào)程序步STL步進(jìn)梯形指令步進(jìn)接點(diǎn)驅(qū)動(dòng)1RET步進(jìn)返回指令步進(jìn)程序結(jié)束返回1表5-2步進(jìn)順控指令功能及梯形圖符號(hào)91/12/2023186可編程控制器原理及應(yīng)用圖5.2STL指令
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