PLC應(yīng)用技術(shù)與技能訓(xùn)練歐姆龍CPE型項目四機(jī)電一體化設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計安裝與調(diào)試PPT課件

1、 圖4-1機(jī)械手工作示意圖 第1頁/共135頁1. 控制要求(1) 工作方式可設(shè)置為自動/手動、連續(xù)/單周期、回原點(diǎn)；(2) 要有必要的電氣聯(lián)鎖和保護(hù)功能；(3) 自動循環(huán)時應(yīng)按上述順序動作。2. 工作內(nèi)容(1) 初始狀態(tài)。機(jī)械手在原點(diǎn)位置時，壓左限位為ON，壓上限位為ON，機(jī)械手松開。(2) 啟動運(yùn)行。按下啟動按鈕，機(jī)械手按照下降夾緊(延時1.5 s)上升右移下降松開(延時1.5 s)上升左移的順序依次從左到右轉(zhuǎn)送工件。下降/上升、左移/右移、夾緊/松開使用電磁閥控制。第2頁/共135頁(3) 停止操作。按下停止按鈕，機(jī)械手完成當(dāng)前工作過程，停在原點(diǎn)位置。根據(jù)控制要求，按照工作方式可將控制程

2、序分為三部分：第一部分為自動程序，包括連續(xù)和單周期兩種控制方式；第二部分為手動程序；第三部分為自動回原點(diǎn)程序。機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)有手動、單周期、連續(xù)和回原點(diǎn)四種工作方式，機(jī)械手在最上面和最左邊松開時，系統(tǒng)處于原點(diǎn)狀態(tài)(或稱初始狀態(tài))。1 I/O分配I/O分配情況如表4-1所示。第3頁/共135頁表4-1I/O分配表第4頁/共135頁2PLC硬件接線PLC硬件接線圖如圖4-2所示。圖4-2PLC硬件接線圖第5頁/共135頁3. 設(shè)計梯形圖程序在進(jìn)行程序設(shè)計之前，要根據(jù)控制要求先畫出機(jī)械手的動作流程圖，如圖4-3所示。在流程圖中，能清楚地看到機(jī)械手每一步的動作內(nèi)容及每步間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。再根據(jù)流程圖設(shè)計

3、出程序的總體方案，如圖4-4所示?？梢钥闯?，圖中把整個程序分為手動和自動兩部分。手動控制機(jī)械手的升/降、左/右行、工件的夾緊/放松操作，是通過開關(guān)、啟動和停止按鈕的配合來完成的。根據(jù)要求設(shè)計的手動控制梯形圖程序如圖4-5所示。第6頁/共135頁 圖4-3機(jī)械手運(yùn)行流程圖第7頁/共135頁 圖4-4程序總體方案第8頁/共135頁 圖4-5手動控制程序 第9頁/共135頁機(jī)械手的自動控制需要工作在連續(xù)運(yùn)行方式。連續(xù)運(yùn)行方式的啟動必須從原位開始，如果機(jī)械手未停在原位，則要用手動操作讓機(jī)械手返回原位，當(dāng)機(jī)械手返回原位時，原位指示燈亮。根據(jù)控制要求設(shè)計的自動控制梯形圖程序如圖4-6所示。第10頁/共13

4、5頁 圖4-6自動控制程序(1) 第11頁/共135頁 圖4-6自動控制程序(2) 第12頁/共135頁4. 系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試(1) 根據(jù)PLC的I/O硬件接線圖完成接線安裝，并檢查確認(rèn)接線正確；(2) 輸入并下載運(yùn)行程序，監(jiān)控程序運(yùn)行狀態(tài)，分析程序運(yùn)行結(jié)果；(3) 針對程序運(yùn)行情況，進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，直到符合系統(tǒng)的控制要求為止。第13頁/共135頁一、跳轉(zhuǎn)指令(JMP/JME)1. 跳轉(zhuǎn)指令格式跳轉(zhuǎn)指令的格式如下：JMPNJMENJMP和JME指令的梯形圖符號如圖4-7所示。JMP表示開始跳轉(zhuǎn)的地方，JME表示跳轉(zhuǎn)指令的目的地。其中，操作數(shù)N表示跳轉(zhuǎn)編號，編號范圍為0049。 圖4-7JMP和JME

5、指令的梯形圖符號 第14頁/共135頁2. 跳轉(zhuǎn)指令的功能當(dāng)JMP(004)的執(zhí)行條件為OFF時，程序執(zhí)行直接跳轉(zhuǎn)至與JMP(004)指令相同編號的第一個JME(005)指令，跳過JMP和JME之間的程序段，轉(zhuǎn)去執(zhí)行JME后面的程序；當(dāng)JMP (004)的執(zhí)行條件為ON時，JMP和JME之間的程序段將被執(zhí)行，程序如同沒有跳轉(zhuǎn)指令一樣執(zhí)行，如圖4-8所示。JMP(004)和JME(005)通常成對使用。圖4-8JMP和JME指令的功能第15頁/共135頁3. 說明(1) JMP和JME指令用于控制程序流向。(2) 多個JMP可以共用一個JME。(3) JMP和JME跳轉(zhuǎn)指令可以嵌套使用，但必須是

6、不同跳轉(zhuǎn)號的嵌套。第16頁/共135頁二、子程序控制指令在編程時，有的程序段可能要多次重復(fù)使用，這樣的程序段可以作為一個子程序，在滿足一定條件時，中斷主程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行子程序，子程序執(zhí)行完畢，再返回斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行主程序。另外，有的程序段不僅要多次使用，而且要求程序段的結(jié)構(gòu)不變，只是改變輸入和輸出的操作數(shù)。這樣的程序可以作為子程序，在滿足執(zhí)行條件時，中斷主程序的執(zhí)行而轉(zhuǎn)去執(zhí)行子程序，并且每次調(diào)用時賦予該子程序不同的輸入和輸出操作數(shù)，子程序執(zhí)行完畢再返回斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行主程序。第17頁/共135頁調(diào)用子程序和跳轉(zhuǎn)指令都能改變程序的流向，利用這類指令可以實現(xiàn)某些特殊的控制，并具有簡化編程、減少程序掃描時

7、間的作用。OMRON CP1E系列PLC中子程序控制指令有子程序調(diào)用指令SBS(91)、子程序定義指令SBN(92)、 子程序返回指令RET(93)。程序中需要多次執(zhí)行的程序段可以編成一個子程序，主程序可以重復(fù)調(diào)用子程序。在主程序調(diào)用子程序時，CPU中斷主程序的執(zhí)行轉(zhuǎn)去執(zhí)行子程序中的指令，子程序執(zhí)行完畢后，從調(diào)用子程序指令的下一條指令開始執(zhí)行。第18頁/共135頁1. 子程序調(diào)用指令(SBS)(1) 指令格式：SBSNSBS指令的梯形圖符號如圖4-9所示。其中，操作數(shù)N表示子程序的編號，編號范圍為0049。 圖4-9SBS指令的梯形圖符號 第19頁/共135頁(2) 功能：SBS指令可在主程序

8、中調(diào)用子程序。當(dāng)執(zhí)行條件為ON時，SBS調(diào)用編號為N的子程序。在非微分形式下，若執(zhí)行條件一直為ON，則每次掃描都要調(diào)用一次子程序N。如果要求執(zhí)行條件由OFF變?yōu)镺N時，只調(diào)用一次子程序N，則可以使用微分形式SBS N指令。SBS指令的功能如圖4-10所示。在主程序中將SBS放在要求執(zhí)行子程序的地方。執(zhí)行該指令時，便會調(diào)用編號為N的子程序，即SBN和RET指令之間的程序，執(zhí)行完畢后返回到SBS指令的下一條指令，繼續(xù)執(zhí)行主程序。第20頁/共135頁 圖4-10SBS指令的功能 第21頁/共135頁主程序可以無限次調(diào)用子程序。子程序可以嵌套調(diào)用，但不能超過16級。(3) 說明：有下列情況之一時出錯標(biāo)

9、志位25503為ON，此時該指令不執(zhí)行。 被調(diào)用的子程序不存在。 子程序自調(diào)用。 嵌套調(diào)用超過16級。第22頁/共135頁2. 子程序定義和子程序返回指令(SBN/RET)(1) 指令格式：SBNNRETSBN和RET指令的梯形圖符號如圖4-11所示。其中，操作數(shù)N表示子程序的編號，編號范圍為0049，RET指令無操作數(shù)。 圖4-11SBN和RET指令的梯形圖符號 第23頁/共135頁(2) 功能：SBN表示指定子程序號的子程序的開始，RET表示子程序結(jié)束，這兩個指令是子程序定義指令和子程序返回指令。SBN和RET指令一起使用，SBN用于每段子程序的開始，定義子程序的編號為N。RET用于每段子

10、程序的結(jié)尾，表示子程序的結(jié)束。兩條指令都不需要執(zhí)行條件，直接與母線連接。SBN和RET指令的功能如圖4-12所示。所有的子程序都必須放在主程序之后、END之前。END必須放置于最后一個子程序的后面，即最后一個RET之后。如果錯誤地將SBN放在主程序中，它將屏蔽此點(diǎn)，即當(dāng)遇到SBN指令時，程序?qū)⒎祷氐狡鹗键c(diǎn)。第24頁/共135頁 圖4-12SBN和RET指令的功能 第25頁/共135頁SBS是子程序調(diào)用指令，SBN和RET是子程序開始指令和子程序返回指令。所編寫的子程序應(yīng)該在指令SBN和RET之間。主程序中，在需要調(diào)用子程序的地方安排SBS指令。若使用非微分指令SBS，則在執(zhí)行條件滿足時，每個掃

11、描周期都調(diào)用一次子程序；若使用微分形式，則只在執(zhí)行條件由OFF變ON時調(diào)用一次子程序。特別要注意，在編寫程序時，所有子程序必須放在主程序之后END之前，否則，當(dāng)CPU掃描程序時，只要見到SBN指令就會認(rèn)為主程序結(jié)束。子程序調(diào)用過程如圖4-13所示。第26頁/共135頁 圖4-13子程序調(diào)用過程 第27頁/共135頁例4-1子程序調(diào)用舉例如圖4-14所示，試分析程序功能。功能分析：PLC上電后經(jīng)過4 s，CNT000 ON一個掃描周期，使100.00 ON(ON 2 s)并第一次調(diào)用編號為002的子程序。子程序002的功能：首先將W10的內(nèi)容加#2，然后將W10的內(nèi)容與#10進(jìn)行比較，若等于#1

12、0，則向W10傳送#4。每當(dāng)計數(shù)器CNT000 ON時，其設(shè)定值就加#2。所以，100.00 ON的時間總是2 s，而OFF的時間依次增加2 s，當(dāng)?shù)?次調(diào)用子程序時，CNT000 的設(shè)定值又變?yōu)?4，且重復(fù)前面程序的執(zhí)行過程。第28頁/共135頁第29頁/共135頁 圖4-14子程序調(diào)用示例第30頁/共135頁三、步進(jìn)指令步進(jìn)指令STEP和SNXT總是一起使用，以便在一個大型程序中的程序段之間設(shè)置斷點(diǎn)。每個程序段稱為一步，是作為一個整體執(zhí)行的，一個程序段通常對應(yīng)實際應(yīng)用中的一個過程。用步進(jìn)指令可以按照指定的順序執(zhí)行各個程序段，上一程序段執(zhí)行完以后再執(zhí)行下一段。在下一段程序段執(zhí)行之前，CPU將

13、通過斷點(diǎn)復(fù)位上一段使用的定時器和數(shù)據(jù)區(qū)，在步程序段里可以重復(fù)使用PLC的內(nèi)部資源。第31頁/共135頁1. 步進(jìn)指令的格式 步進(jìn)指令的格式如下：STEP BSNXT BSTEP指令定義步的開始時，指定控制位。定義步的末尾時，不指定控制位。STEP指令的梯形圖符號如圖4-15所示。 圖4-15TEP指令的梯形圖符號 第32頁/共135頁其中，操作數(shù)B為控制位號，是一個位地址號，表示步序號。SNXT指令用來啟動步號為B的程序段。SNXT指令的梯形圖符號如圖4-16所示。 圖4-16NXT指令的梯形圖符號 第33頁/共135頁2. 功能STEP指令用來定義一個程序段的開始，它無需執(zhí)行條件，其執(zhí)行與否

14、是由控制位來決定的。SNXT指令用來啟動步號為B的程序段，SNXT指令必須寫進(jìn)程序中，并置于STEP之前的位置。(1) STEP(008)指令列以下2種方式的作用, 這取決于它的位置和控制位是否被指定。 開始一個指定的步。 結(jié)束該步程序區(qū)(例如步執(zhí)行)。第34頁/共135頁(2) SNXT(009)指令用于下列三種情況： 開始步程序執(zhí)行。 繼續(xù)到下一個步的控制位。 結(jié)束步程序執(zhí)行。3. 說明(1) B的取值必須在同一個字中，并且要連續(xù)。(2) 如果控制位B在HR或AR區(qū)中，則可以進(jìn)行掉電保護(hù)。(3) 步程序段的內(nèi)部編程同普通程序一樣，但指令END、IL/ILC、JMP/JME、SBN不能用在步

15、程序段中。第35頁/共135頁本項工作任務(wù)的評分標(biāo)準(zhǔn)如表4-2所示。表4-2評 分 標(biāo) 準(zhǔn)第36頁/共135頁1. 控制要求某臺設(shè)備具有自動和手動兩種操作方式，SB3是操作方式選擇開關(guān)，當(dāng)SB3處于斷開狀態(tài)時，選擇手動方式；當(dāng)SB3處于接通狀態(tài)時，選擇自動方式。不同操作方式的進(jìn)程如下所述：(1) 手動方式：按下啟動按鈕SB2，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；按下停止按鈕SB1，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。(2) 自動方式：按下啟動按鈕SB2，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)1 min后自動停止；按下停止按鈕SB1，電動機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。第37頁/共135頁2. 訓(xùn)練內(nèi)容(1) 寫出I/O分配表；(2) 繪制PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖；(3) 根據(jù)控制

16、要求設(shè)計梯形圖程序；(4) 輸入程序并調(diào)試；(5) 安裝、運(yùn)行控制系統(tǒng)；(6) 匯總整理文檔，保留工程文件。第38頁/共135頁 工作任務(wù)2自動售貨機(jī)的PLC控制自動售貨機(jī)目前應(yīng)用很廣泛。自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)由儲貨倉儲、出物控制系統(tǒng)、取物口和數(shù)顯區(qū)、投幣口、退幣口等構(gòu)成。自動售貨機(jī)系統(tǒng)實物結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-17所示。用PLC對自動售貨機(jī)進(jìn)行控制，控制要求如下：(1) 自動售貨機(jī)可投入1元、5元、10元人民幣。(2) 自動售貨機(jī)可售果汁和啤酒兩種飲料，果汁每瓶12元，啤酒每瓶15元。(3) 當(dāng)投入的人民幣總值等于或超過12元時，果汁指示燈亮；當(dāng)投入的人民幣總值等于或超過15元時，果汁和啤酒指示燈都

17、亮。第39頁/共135頁(4) 當(dāng)果汁指示燈亮?xí)r，按果汁按鈕，則售貨機(jī)輸出果汁。(5) 當(dāng)啤酒指示燈亮?xí)r，按啤酒按鈕，則售貨機(jī)輸出啤酒。(6) 若投入人民幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)(果汁12元，啤酒15元)，則售貨機(jī)計算出余額，并且以幣值為1元的人民幣退還，退出多余的錢。第40頁/共135頁 圖4-17自動售貨機(jī)系統(tǒng)實物結(jié)構(gòu)示意圖第41頁/共135頁要實現(xiàn)自動售貨機(jī)工作內(nèi)容的控制要求，售貨機(jī)應(yīng)該有計算投入幣值，確認(rèn)可以購買的飲料種類，根據(jù)選擇輸出飲料，并計算余額，根據(jù)余額輸出硬幣退還給消費(fèi)者等功能。自動售貨機(jī)功能圖如圖4-18所示。圖4-18自動售貨機(jī)的功能圖第42頁/共135頁根據(jù)自動售貨機(jī)控

18、制動作要求，實現(xiàn)生活中的自動售貨機(jī)工作過程。1. I/O分配I/O分配情況如表4-3所示。第43頁/共135頁表4-3I/O分配表第44頁/共135頁2. 繪制硬件電路接線圖PLC硬件接線圖如圖4-19所示。圖4-19PLC硬件接線圖第45頁/共135頁3. 設(shè)計梯形圖程序梯形圖中使用的DM數(shù)據(jù)區(qū)如表4-4所示。表4-4DM數(shù)據(jù)區(qū)分配第46頁/共135頁根據(jù)控制要求編寫梯形圖程序，如圖4-20所示。圖4-20自動售貨機(jī)梯形圖(1) 第47頁/共135頁 圖4-20自動售貨機(jī)梯形圖(2) 第48頁/共135頁4. 系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試(1) 根據(jù)PLC的I/O硬件接線圖完成接線安裝，并檢查確認(rèn)接線正確；

19、(2) 輸入程序并下載運(yùn)行，監(jiān)控程序運(yùn)行狀態(tài)，分析程序運(yùn)行結(jié)果；(3) 針對程序運(yùn)行情況進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，直到符合系統(tǒng)的控制要求為止。第49頁/共135頁一、高速計數(shù)器控制指令 歐姆龍CP1E型PLC具有高速計數(shù)器功能。普通計數(shù)器對外部事件計數(shù)的頻率受掃描周期及輸入濾波器時間常數(shù)限制，而高速計數(shù)器的計數(shù)頻率不受兩者的影響，單相最高計數(shù)頻率可達(dá)5 kHz。高速計數(shù)器有遞增計數(shù)和遞減計數(shù)兩種模式，與中斷功能一起使用，可實現(xiàn)不受掃描周期影響的目標(biāo)值比較控制和區(qū)域比較控制。1. 高速計數(shù)器的輸入模式 脈沖編碼器發(fā)出的脈沖信號輸入到高速計數(shù)器，其輸入有4種模式：增量脈沖輸入、位相差輸入(4)、增/減脈沖輸入

20、、脈沖+方向輸入。第50頁/共135頁1) 增量脈沖輸入增量脈沖輸入對單相脈沖輸入信號進(jìn)行計數(shù)。此模式僅可使用加法計數(shù)，如圖4-21所示。 圖4-21增量脈沖輸入模式第51頁/共135頁 2) 位相差輸入(4)位相差輸入使用2相的信號(A相和B相)，并根據(jù)位相差(4)的狀態(tài)進(jìn)行增/ 減計數(shù)，如圖4-22所示。 圖4-22位相差輸入模式(4)第52頁/共135頁3) 增/減脈沖輸入增/減脈沖輸入使用增量脈沖和減量脈沖這2個信號進(jìn)行計數(shù)，如圖4-23所示。 圖4-23增/減脈沖輸入模式第53頁/共135頁4) 脈沖+方向輸入脈沖+方向輸入使用方向信號和脈沖信號，根據(jù)方向信號的狀態(tài)(ON/OFF)進(jìn)

21、行增加/減少計數(shù)，如圖4-24所示。 圖4-24脈沖+方向輸入模式 第54頁/共135頁2. 高速計數(shù)器的復(fù)位方式將高速計數(shù)器的當(dāng)前值(PV)設(shè)定為0時，即稱為復(fù)位。高速計數(shù)器的復(fù)位有以下兩種方式。1) Z相信號+軟件復(fù)位在相應(yīng)高速計數(shù)器復(fù)位位(A531.00A531.05)置ON的狀態(tài)下，當(dāng)Z相信號(復(fù)位輸入)從OFF轉(zhuǎn)為ON時，對高速計數(shù)器當(dāng)前值(PV)進(jìn)行復(fù)位。CPU單元只在整個處理過程中在PLC 循環(huán)開始時對高速計數(shù)器復(fù)位標(biāo)志的ON狀態(tài)認(rèn)可。因此，當(dāng)梯形圖程序中復(fù)位位置ON時，Z相信號要一直到下一PLC循環(huán)時才生效。Z相信號+軟件復(fù)位過程如圖4-25所示。注：如果指定一增量計數(shù)器，則不

22、可使用Z相信號，僅可使用軟件復(fù)位。第55頁/共135頁 圖4-25Z相信號+軟件復(fù)位過程 第56頁/共135頁2) 軟件復(fù)位當(dāng)相應(yīng)高速計數(shù)器復(fù)位位(A531.00A531.05)置ON時，對高速計數(shù)器當(dāng)前值(PV)進(jìn)行復(fù)位。CPU單元只在整個處理中在PLC循環(huán)的開始時對高速計數(shù)器復(fù)位標(biāo)志的OFF ON切換認(rèn)可，同時執(zhí)行復(fù)位處理。因此，同一循環(huán)內(nèi)的中途變更將無法得到執(zhí)行。軟件復(fù)位過程如圖4-26所示。當(dāng)計數(shù)器復(fù)位時可將比較運(yùn)行設(shè)定為停止或繼續(xù)。通過此操作，當(dāng)計數(shù)器復(fù)位時，可從計數(shù)器當(dāng)前值為0的狀態(tài)開始再次進(jìn)行比較運(yùn)行。第57頁/共135頁 圖4-26軟件復(fù)位過程 第58頁/共135頁3. 高速計

23、數(shù)器的設(shè)定高速計數(shù)器在使用前必須先進(jìn)行設(shè)定，即對高速計數(shù)器的輸入設(shè)定、計數(shù)模式及復(fù)位方式進(jìn)行設(shè)定。CIO0端子臺的端子0006可用于高速計數(shù)器，高速計數(shù)器05 對應(yīng)端子0006。如果指定了增量脈沖輸入，則僅可使用軟件復(fù)位。當(dāng)PLC設(shè)置傳送后，必須要重啟電源，以使高速計數(shù)器設(shè)定生效。具體設(shè)定選項如表4-5所示。第59頁/共135頁表4-5高速計數(shù)器設(shè)定選項第60頁/共135頁4. 高速計數(shù)器的計數(shù)模式高速計數(shù)器可選擇使用線性模式和環(huán)形模式兩種計數(shù)模式。其中，線性模式為在固定范圍內(nèi)進(jìn)行計數(shù)，環(huán)形模式為在任意設(shè)定的最大值范圍內(nèi)進(jìn)行計數(shù)。1) 線性模式可在上/下限值的范圍內(nèi)，對輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)。如果脈

24、沖計數(shù)超出了上/下限值，則會發(fā)生上溢/下溢的情況并停止計數(shù)，如圖4-27所示。第61頁/共135頁 圖4-27線性模式 第62頁/共135頁2) 環(huán)形模式在設(shè)定范圍內(nèi)的循環(huán)中對輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)。如果增量計數(shù)值到達(dá)了環(huán)形計數(shù)最大值，則將自動復(fù)位為0后再繼續(xù)增量計數(shù)；如果減量計數(shù)值到達(dá)了0，則將自動復(fù)位為環(huán)形計數(shù)最大值后再繼續(xù)減量計數(shù)。因此，在環(huán)形模式下，不會發(fā)生計數(shù)上溢/下溢的情況，如圖4-28所示。通過PLC設(shè)置對環(huán)形計數(shù)最大值(Circular Max. Count)進(jìn)行設(shè)定。環(huán)形計數(shù)最大值的設(shè)定范圍為00000001FFFFFFFF hex(14 294 967 295十進(jìn)制)。第63頁/

25、共135頁 圖4-28環(huán)形模式 第64頁/共135頁5. 高速計數(shù)器的中斷功能CP1E型PLC的CPU單元的所有型號都可使用高速計數(shù)器中斷功能。對以CPU單元內(nèi)置高速計數(shù)器輸入的脈沖進(jìn)行計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值到達(dá)預(yù)設(shè)值或進(jìn)入預(yù)設(shè)范圍(目標(biāo)值或區(qū)域比較)時執(zhí)行中斷任務(wù)。通過CTBL指令，可對中斷任務(wù)015進(jìn)行分配，對高速計數(shù)器的比較值與中斷任務(wù)(15)啟動進(jìn)行設(shè)定，如表4-6所示。通過INI指令開始比較，可在使用CTBL指令登記比較值的同時開始比較。第65頁/共135頁表4-6高速計數(shù)器的中斷設(shè)定 第66頁/共135頁1) 高速計數(shù)器當(dāng)前值比較的方式高速計數(shù)器當(dāng)前值(PV)比較有目標(biāo)值比較和范圍比較兩種

26、方式。(1) 目標(biāo)值比較。當(dāng)高速計數(shù)器當(dāng)前值(PV)與表中登錄的目標(biāo)值一致時，將開始執(zhí)行指定的中斷任務(wù)。將比較條件(目標(biāo)值、計數(shù)方向)及中斷任務(wù)編號的組合登錄到比較表，當(dāng)高速計數(shù)器的當(dāng)前值(PV)與登錄的目標(biāo)值一致時，將執(zhí)行指定的中斷任務(wù)。目標(biāo)值比較根據(jù)比較表中的設(shè)定順序執(zhí)行。完成一次比較表的循環(huán)執(zhí)行后，再次返回比較表開頭并等待下一次的首目標(biāo)值一致。第67頁/共135頁最多可將6個目標(biāo)值(16)登錄到比較表。對于各個目標(biāo)值，可逐個登錄中斷任務(wù)。即使在目標(biāo)值比較運(yùn)行中高速計數(shù)器當(dāng)前值(PV)發(fā)生了變更，也會按照已變更的值執(zhí)行目標(biāo)值一致比較。(2) 范圍比較。當(dāng)高速計數(shù)器當(dāng)前值(PV)在上/ 下限

27、值指定的范圍內(nèi)時，執(zhí)行指定的中斷任務(wù)。對應(yīng)相應(yīng)的中斷任務(wù)編號，將比較條件(范圍的上/ 下限值)登錄在比較表中。當(dāng)高速計數(shù)器當(dāng)前值(PV)在指定范圍內(nèi)(下限值 PV (當(dāng)前值) 上限值)時，將執(zhí)行指定的中斷任務(wù)一次。第68頁/共135頁可在比較表中登錄6個范圍(上/下限值)，范圍可重疊，并可對各范圍分別登錄不同的中斷任務(wù)。計數(shù)器當(dāng)前值(PV)與6個范圍的值進(jìn)行比較，每次循環(huán)中進(jìn)行一次，僅當(dāng)比較條件符合時，執(zhí)行中斷任務(wù)一次。2) 高速計數(shù)器中斷功能的指令CP1E型PLC與高速計數(shù)器中斷功能有關(guān)的指令有三條，分別介紹如下：(1) 比較表指令(CTBL)。通過CTBL指令比較高速計數(shù)器(05)的當(dāng)前值

28、(PV)與目標(biāo)值或范圍，當(dāng)指定條件符合時，執(zhí)行相應(yīng)的中斷任務(wù)(015)。第69頁/共135頁 CTBL指令的格式如下：CTBL P CTB比較表指令(CTBL)的梯形圖符號如圖4-29所示。 圖4-29CTBL指令的梯形圖符號 第70頁/共135頁 CTBL指令的功能。當(dāng)執(zhí)行條件為ON時，登記一個用于高速計數(shù)器的比較表，根據(jù)C的值，同高速計數(shù)器的當(dāng)前值比較可以立即啟動，也可以用INI指令單獨(dú)啟動。登記比較表，并對高速計數(shù)器05的當(dāng)前值(PV)執(zhí)行比較。當(dāng)執(zhí)行條件置ON 時，將執(zhí)行015之間的中斷任務(wù)。CTBL指令的功能如圖4-30所示。第71頁/共135頁 圖4-30CTBL指令的功能 第72

29、頁/共135頁CTBL指令操作數(shù)P：端口指定，如表4-7所示。表4-7操作數(shù)P端口指定 第73頁/共135頁操作數(shù)C：控制數(shù)據(jù)，如表4-8所示。表4-8操作數(shù)C控制數(shù)據(jù) 第74頁/共135頁操作數(shù)TB：比較表首字。比較表的結(jié)構(gòu)取決于執(zhí)行的比較類型。對于目標(biāo)值比較，比較表的長度由TB中指定的目標(biāo)值決定，如圖4-31所示，表的長度可以在419字之間。第75頁/共135頁 圖4-31目標(biāo)值比較表首字 第76頁/共135頁對于范圍比較，比較表總是包含6個范圍。如圖4-32所示，表的長度為30字。如果無需設(shè)定6個范圍，則將所有未使用范圍的中斷任務(wù)編號設(shè)為FFFFhex。注：必須將任一范圍的上限設(shè)為大于或

30、等于下限。 說明。有下列情況之一時出錯標(biāo)志位25503為ON，此時該指令不執(zhí)行。a. 高速計數(shù)器的設(shè)置有錯誤。b. 間接尋址DM通道不存在。c. 比較表超出數(shù)據(jù)區(qū)邊界，或比較表的設(shè)置有錯誤。d. 當(dāng)主程序中執(zhí)行脈沖I/O或高速計數(shù)器指令時，中斷子程序中執(zhí)行了INI指令。第77頁/共135頁 圖4-32范圍比較表首字 第78頁/共135頁(2) 操作模式控制指令(INI)。INI指令可用于通過高速計數(shù)器比較表開始和停止比較。通過INI指令開始和停止比較前，先通過CTBL指令登錄目標(biāo)值和區(qū)域比較表。如果在登錄比較表的同時開始比較，則高速計數(shù)器中斷將始終為有效，無須使用INI指令，只需變更高速計數(shù)器

31、的當(dāng)前值(PV)。 INI指令的格式如下：INI PCNVINI指令的梯形圖符號如圖4-33所示。第79頁/共135頁 圖4-33INI指令的梯形圖符號 第80頁/共135頁 功能。當(dāng)執(zhí)行條件為ON時，INI指令用于控制高速計數(shù)器的操作或停止脈沖輸出，其功能由控制字C的值來決定。INI指令的功能如圖4-34所示。 圖4-34INI指令的功能 第81頁/共135頁INI(880)指令可用于執(zhí)行以下操作：a. 開始或停止高速計數(shù)器當(dāng)前值(PV)與通過CTBL登記的目標(biāo)值進(jìn)行比較。b. 變更高速計數(shù)器的PV值。c. 變更脈沖輸出的PV值 (原點(diǎn)固定為0)。d. 停止脈沖輸出。例如：將當(dāng)前位置設(shè)定為原

32、點(diǎn)，如圖4-35所示。第82頁/共135頁 圖4-35將當(dāng)前位置設(shè)定為原點(diǎn) 第83頁/共135頁INI指令操作數(shù)P：端口指定，如表4-9所示。表4-9操作數(shù)P端口指定 第84頁/共135頁操作數(shù)C：控制數(shù)據(jù)，如表4-10所示。表4-10操作數(shù)C控制數(shù)據(jù) 第85頁/共135頁NV：新當(dāng)前值(PV)首字。如果C為0002hex(即變更當(dāng)前值(PV)，NV和NV+1保存新PV； 若C不為0002hex，則忽略任何NV和NV+1中的值，如圖4-36所示。 圖4-36新當(dāng)前值(PV)首字 第86頁/共135頁 說明。有下列情況之一時出錯標(biāo)志位25503為ON，此時該指令不執(zhí)行。a. 操作數(shù)設(shè)置有錯誤。b

33、. 間接尋址DM通道不存在。c. NV+1超出取值區(qū)域。d. 當(dāng)主程序中執(zhí)行脈沖I/O或高速計數(shù)器指令時，中斷子程序中執(zhí)行了INI指令。(3) 當(dāng)前值讀出指令(PRV)。高速計數(shù)器的當(dāng)前值存放在248CH、249CH中的內(nèi)容也可以用PRV指令讀出。第87頁/共135頁 PRV指令的格式如下：PRVPCD當(dāng)前值讀出指令的梯形圖符號如圖4-37所示。 圖4-37PRV指令的梯形圖符號 第88頁/共135頁 PRV指令的功能。當(dāng)執(zhí)行條件為ON時，高速計數(shù)器的當(dāng)前值讀出并傳送至目的地的通道D、D+1中，低4位數(shù)存放在D中，高4位數(shù)存放在D+1中。PRV指令操作數(shù)P：端口指定，如表4-9所示。操作數(shù)C：

34、控制數(shù)據(jù)，如表4-11所示。第89頁/共135頁表4-11操作數(shù)C控制數(shù)據(jù)第90頁/共135頁操作數(shù)D：目的首字，如圖4-38所示。圖4-38目的首字 第91頁/共135頁 說明。有下列情況之一時出錯標(biāo)志位25503為ON，此時該指令不執(zhí)行。a. 操作數(shù)設(shè)置有錯誤。b. 間接尋址DM通道不存在。c. D+1超出取值區(qū)域。d. 當(dāng)主程序中執(zhí)行脈沖I/O或高速計數(shù)器指令時，中斷子程序中執(zhí)行了INI指令。第92頁/共135頁二、脈沖輸出控制指令 歐姆龍PLC具有單相脈沖輸出的功能，可以從0000或0001某一點(diǎn)輸出脈沖。脈沖輸出可以設(shè)置成連續(xù)模式或獨(dú)立模式。在連續(xù)模式下，由指令控制脈沖輸出停止；在獨(dú)

35、立模式下，當(dāng)輸出的脈沖數(shù)達(dá)到指定的數(shù)目時，脈沖輸出停止。1. 設(shè)置脈沖指令(PULS)PULS指令設(shè)定輸出脈沖編號。通過在單獨(dú)模式下使用SPED(885)或ACC(888)指令，在程序中開始實際的脈沖輸出。PULS指令的梯形圖符號如圖4-39所示。PULS指令操作數(shù)P：端口指定，如表4-12所示。第93頁/共135頁圖4-39PULS指令的梯形圖符號表4-12操作數(shù)P端口指定 第94頁/共135頁操作數(shù)T：脈沖類型，如表4-13所示。表4-13操作數(shù)T脈沖類型 第95頁/共135頁操作數(shù)N：脈沖編號，如圖4-40所示。 圖4-40脈沖編號第96頁/共135頁2. 脈沖輸出指令(PLS2)脈沖輸

36、出指令(PLS2)的梯形圖符號如圖4-41所示。 圖4-41PLS2指令的梯形圖符號第97頁/共135頁根據(jù)時間圖表執(zhí)行梯形位置控制，設(shè)定目標(biāo)頻率、起始頻率、加/減速率和方向，如圖4-42所示。 圖4-42執(zhí)行梯形位置控制 第98頁/共135頁P(yáng)LS2指令操作數(shù)P：端口指定，如表4-12所示。操作數(shù)M：輸出模式，如圖4-43所示。圖4-43輸出模式 第99頁/共135頁操作數(shù)S：設(shè)定表首字，如圖4-44所示。圖4-44設(shè)定表首字 第100頁/共135頁操作數(shù)F：起始頻率首字。在F 和 F+1 中給出起始頻率，如圖4-45所示。 圖4-45起始頻率首字 第101頁/共135頁3. 速度輸出指令(

37、SPED)SPED指令的梯形圖符號如圖4-46所示。 圖4-46SPED指令的梯形圖符號第102頁/共135頁SPED指令對指定端口設(shè)定輸出脈沖頻率，開始不帶加減速的脈沖輸出，如圖4-47所示。 圖4-47設(shè)定輸出脈沖頻率 第103頁/共135頁SPED指令操作數(shù)P：端口指定，如表4-12所示。操作數(shù)M：輸出模式，如圖4-48所示。 圖4-48輸出模式第104頁/共135頁操作數(shù)F：脈沖頻率首字。脈沖頻率F和F+1的值，如圖4-49所示，單位為Hz。 圖4-49脈沖頻率首字第105頁/共135頁4. 加速控制指令(ACC)ACC指令的梯形圖符號如圖4-50所示。 圖4-50ACC指令的梯形圖符

38、號第106頁/共135頁ACC指令使用指定的加減速率在指定頻率下輸出脈沖到指定輸出端口，如圖4-51所示。 圖4-51加/減速率示意圖 第107頁/共135頁ACC指令操作數(shù)P：端口指定，如表4-12所示。操作數(shù)M：輸出模式，如圖4-48所示。操作數(shù)S：設(shè)定表首字，如圖4-52所示。 圖4-52設(shè)定表首字 第108頁/共135頁5. 可變占空比脈沖指令(PWM)PWM指令的梯形圖符號如圖4-53所示。 圖4-53PWM指令的梯形圖符號 第109頁/共135頁P(yáng)WM(脈沖寬度調(diào)制)脈沖指令可按指定占空比輸出。占空比是指在一個脈沖周期內(nèi)脈沖的ON時間與OFF時間的比率。使用PWM指令從內(nèi)置輸出中產(chǎn)

39、生PWM脈沖，在脈沖輸出期間可以變更占空比，如圖4-54所示。第110頁/共135頁 圖4-54變更占空比脈沖 第111頁/共135頁P(yáng)WM指令操作數(shù)P：端口指定，如表4-14所示。操作數(shù)F：頻率。F為在2.0和6 553.5 Hz之間(單位為0.1 Hz，0014FFFF hex)，或2和32 000 Hz之間(單位為2 Hz，00027D00hex)指定PWM的頻率。操作數(shù)D：占空比。D取0.0%100.0%(單位為0.1%，000003E8 hex)。D指定PWM輸出的占空比，即輸出為ON的時間百分比。表4-14操作數(shù)P端口指定 第112頁/共135頁三、中斷控制指令歐姆龍CP1E型PL

40、C的CPU單元通常根據(jù)以下順序重復(fù)處理執(zhí)行過程：檢查處理、程序執(zhí)行、I/O刷新、外設(shè)服務(wù)。在程序執(zhí)行期間，執(zhí)行循環(huán)任務(wù)(梯形圖程序)。但另一方面，通過中斷功能的使用，可在指定條件下中斷循環(huán)并執(zhí)行指定的程序。通過使用中斷控制指令，可以執(zhí)行不受循環(huán)時間限制的高速處理。當(dāng)發(fā)生中斷時，CP1E型PLC將會執(zhí)行下列處理。中斷處理過程如圖4-55所示。 (1) 當(dāng)發(fā)生中斷時，循環(huán)任務(wù)中的梯形圖程序執(zhí)行中斷。(2) 執(zhí)行中斷任務(wù)中的梯形圖程序。(3) 當(dāng)中斷任務(wù)完成時，返回中斷發(fā)生前正在執(zhí)行的梯形圖程序。第113頁/共135頁 圖4-55中斷處理過程 第114頁/共135頁根據(jù)中斷原因，可將中斷分為以下三類

41、：(1) CPU單元內(nèi)置輸入狀態(tài)的變更，即輸入中斷；(2) 通過內(nèi)部定時器指定的中斷間隔，即定時中斷；(3) 高速計數(shù)器的PV(當(dāng)前值)，即高速計數(shù)器中斷。CP1E型PLC具有輸入中斷、定時器中斷以及高速計數(shù)器中斷功能。執(zhí)行中斷時，立即停止執(zhí)行主程序，并產(chǎn)生一個斷點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷子程序，執(zhí)行完中斷子程序后，再返回主程序斷點(diǎn)執(zhí)行主程序。第115頁/共135頁中斷的優(yōu)先級如下：輸入中斷=定時中斷=高速計數(shù)器中斷。輸入中斷、定時中斷、高速計數(shù)器中斷的中斷任務(wù)優(yōu)先順序相同。因此，如果當(dāng)中斷任務(wù)A(如輸入中斷)執(zhí)行時，發(fā)生中斷任務(wù)B(如定時中斷)，則將繼續(xù)執(zhí)行中斷任務(wù)A，直到中斷任務(wù)A執(zhí)行完成后再執(zhí)

42、行中斷任務(wù)B。高速計數(shù)器中斷是指高速計數(shù)器的計數(shù)當(dāng)前值與比較值相等時產(chǎn)生中斷，或者當(dāng)前值落在一定范圍內(nèi)時產(chǎn)生中斷，具體可參見高速計數(shù)器指令相關(guān)內(nèi)容。第116頁/共135頁1. 輸入中斷控制指令(MSKS)CP1E型PLC CPU單元的所有型號都可使用中斷輸入功能。當(dāng)CPU單元的內(nèi)置輸入置ON或置OFF時，可執(zhí)行相應(yīng)的中斷任務(wù)。通過CX-Programmer軟件將PLC設(shè)置的內(nèi)置輸入選項卡上IN2IN7設(shè)定為中斷輸入，CIO0端子臺的端子0207可用于中斷輸入。位CIO0.02CIO0.07對應(yīng)端子0207，在中斷任務(wù)中寫入程序，中斷任務(wù)27對應(yīng)中斷輸入IN2IN7。中斷輸入設(shè)定如表4-15所示

43、。第117頁/共135頁表4-15中斷輸入設(shè)定 第118頁/共135頁(1) 輸入中斷控制指令(MSKS)的格式如下：MSKSNCMSKS指令的梯形圖符號如圖4-56所示。 圖4-56MSKS指令的梯形圖符號 第119頁/共135頁(2) 功能：對I/O中斷或定時中斷設(shè)置中斷處理。在PLC剛上電時，I/O中斷和定時中斷都被屏蔽(禁止)。MSKS指令可用于非屏蔽或屏蔽I/O中斷，如圖4-57所示。 圖4-57MSKS指令的非屏蔽或屏蔽I/O中斷第120頁/共135頁非屏蔽或屏蔽I/O中斷指定，MSKS指令的操作數(shù)(N和C)，如表4-16所示。表4-16MSKS指令的操作數(shù) 第121頁/共135頁MSKS(690)指令可用于設(shè)置定時中斷的時間間隔，如圖4-58所示。定時中斷通過CPU 單元的內(nèi)部定時器，在固定的間隔時間操作執(zhí)行中斷任務(wù)。 圖4-58設(shè)置定時中斷