基于PLC的生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文報告_第1頁
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畢業(yè)設(shè)計(論文)報告題目基于PLC的生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文),是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知,除文中特別加以標注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體,均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名:日期:指導(dǎo)教師簽名:日期:使用授權(quán)說明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(論文)的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)??梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學(xué)??梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名:日期:

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名: 日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名: 日期:年月日導(dǎo)師簽名:日期:年月日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價:一、撰寫(設(shè)計)過程1、學(xué)生在論文(設(shè)計)過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學(xué)性;技術(shù)線路的可行性;設(shè)計方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文(設(shè)計)期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文(設(shè)計)質(zhì)量1、論文(設(shè)計)的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范?□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文(設(shè)計)任務(wù)(包括裝訂及附件)?□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文(設(shè)計)水平1、論文(設(shè)計)的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意?設(shè)計是否有創(chuàng)意?□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文(設(shè)計說明書)所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績:□優(yōu)□良□中□及格□不及格(在所選等級前的□內(nèi)畫“√”)指導(dǎo)教師:(簽名)單位:(蓋章)年月日評閱教師評閱書評閱教師評價:一、論文(設(shè)計)質(zhì)量1、論文(設(shè)計)的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范?□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文(設(shè)計)任務(wù)(包括裝訂及附件)?□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文(設(shè)計)水平1、論文(設(shè)計)的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意?設(shè)計是否有創(chuàng)意?□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文(設(shè)計說明書)所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績:□優(yōu)□良□中□及格□不及格(在所選等級前的□內(nèi)畫“√”)評閱教師:(簽名)單位:(蓋章)年月日教研室(或答辯小組)及教學(xué)系意見教研室(或答辯小組)評價:一、答辯過程1、畢業(yè)論文(設(shè)計)的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文(設(shè)計)質(zhì)量1、論文(設(shè)計)的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范?□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文(設(shè)計)任務(wù)(包括裝訂及附件)?□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文(設(shè)計)水平1、論文(設(shè)計)的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意?設(shè)計是否有創(chuàng)意?□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文(設(shè)計說明書)所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格評定成績:□優(yōu)□良□中□及格□不及格(在所選等級前的□內(nèi)畫“√”)教研室主任(或答辯小組組長):(簽名)年月日教學(xué)系意見:系主任:(簽名)年月日摘要隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求,控制技術(shù)從手動控制到自動控制,從簡單的控制設(shè)備到復(fù)雜的控制系統(tǒng),從有觸點的硬接線控制系統(tǒng)到以計算機為中心的存儲控制系統(tǒng)??删幊绦蚩刂破鳎≒LC)的出現(xiàn)給工業(yè)控制系統(tǒng)帶來重大變革。本文利用學(xué)習(xí)中講述的PLC的設(shè)計知識和方法、配合變頻器、步進電機等設(shè)備實現(xiàn)了生產(chǎn)線上工作臺的正向運行、反向運行以及多段速運行。這一控制系統(tǒng)的實現(xiàn)和應(yīng)用,充分體現(xiàn)了PLC系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用,亦使其應(yīng)用的范圍更加廣泛。本文首先闡述PLC及其工作原理,進而基于三菱FX2N系列PLC軟件而設(shè)計的生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的方案。關(guān)鍵詞:三菱PLC,臺達變頻器,變革,生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)AbstractAlongwiththescienceandtechnologyunceasingdevelopment,productionprocesscontinuouslyputforwardnewrequirement,controltechnologyfrommanualtoautomaticcontrol,controlfromsimplecontrolequipmenttocomplicatedcontrolsystem,fromthecontact’shardwiredcontrolsystemstoacomputercenterforstoragecontrolsystem.ProgrammableLogicController(PLC)theemergenceofsignificantchangesinindustrialcontrolsystems.Thispaperusingstudyingtellsprogrammablecontrollervariousdesignknowledgeandmethodscooperatefrequencyconverterandsteppingmotorequipmentrealizedlineworkofhestageofthepositiveoperation,reverseoperationandmoreparagraphsspeedoperation.ThiscontrolsystemrealizationandapplicationofPLCsystem,fullyembodiesintheindustrialfield,andtheapplicationaccordingtothedesignanddifferentneedschangedataandstatus,stillcanmakeitsapplicationscopemoreextensive.ThispaperfirstlyPLCanditsworkingprinciple,thenclearlybasedonFX2NPLCsoftwaretheproductionlinecontrolsystemdesignscheme.Keywords:PLC,frequencyconverter,reform,productionlinecontrolsystem前言在生廠過程、科學(xué)研究和其它產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中,電氣控制技術(shù)的應(yīng)用都是十分廣泛的。在機械設(shè)備三的控制中,電氣控制亦比其它的控制方法使用的更為普遍。隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,特別是大規(guī)模集成電路的問世和微處理機技術(shù)的應(yīng)用,出現(xiàn)了可編程序控制器(PLC),使電氣控制技術(shù)進入了一個嶄新的階段??删幊炭刂破骱喎QPC(ProgrammableController),它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器PSC、可編程序邏輯控制器PLC(ProgrammableLogicController)和可編程序控制器PC幾個不同時期,為與個人計算機PC相區(qū)別,現(xiàn)在仍然沿用可編程序邏輯控制器這個老名字。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置,它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設(shè)計。可以預(yù)期,隨著我國現(xiàn)代化進程的深入,PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。PLC是以微處理技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和先進可靠的工業(yè)手段為基礎(chǔ),綜合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信和自動控制技術(shù)的一種新型的通用的自動控制裝置。它具有功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于編程以及適于在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點,在工業(yè)自動化、機電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造等方面的應(yīng)用越來越廣泛,已成為現(xiàn)在工業(yè)控制的支柱之一。本文是基于三菱FX2N系列PLC與變頻器而設(shè)計的生產(chǎn)流水線控制系統(tǒng)的方案。由于編寫時間倉促及編者學(xué)識水平有限,加之受教材篇幅限制,本文難免存在缺漏和不當之處,懇請老師提出批評和指教。目錄18633摘要 214401Abstract 272901PLC及其基本工作原理 5179601.1PLC的產(chǎn)生和發(fā)展 6281911.1.1PLC的產(chǎn)生 814441.1.2PLC的發(fā)展 1172901.2PLC的組成和基本工作原理 5179601.2.1PLC的組成 6281911.2.2PLC的基本工作原理 872901.3PLC的性能、特點及分類 5179601.3.1PLC的性能指標 6281911.3.2PLC的特點 814441.3.3PLC的分類 1172901.4PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 572902三菱FX2N系列PLC和單片機 5179602.1FX2N基本構(gòu)成 6281912.2FX2N系列PLC的內(nèi)存結(jié)構(gòu) 8281912.3FX2N系列PLC的基本邏輯指令 872902.4臺達變頻器的概念 5179602.4.1臺達變頻器的種類 6281912.4.2臺達變頻器的參數(shù)設(shè)置 814442.4.3臺達變頻器的故障分析 11223752.4.4臺達變頻器的多段速控制 2472903步進指令與生產(chǎn)流水線程序設(shè)計 5179603.1步進指令 6281913.1.1步進梯形圖指令與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 8281913.1.2SFC圖的分支與跳轉(zhuǎn) 814443.2生產(chǎn)流水線程序設(shè)計 11179603.2.1設(shè)計要求 6281913.2.2設(shè)計內(nèi)容 814443.2.3I/O地址分配表 11179603.2.4PLC與變頻器接線圖 6281913.2.5程序梯形圖 8281913.2.6程序仿真調(diào)試 84小結(jié)致謝【參考文獻】PLC及其基本工作原理PLC的產(chǎn)生和發(fā)展1.1.1PLC的產(chǎn)生早期工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的電氣自動控制系統(tǒng)是繼電器接觸器控制系統(tǒng),隨著20世紀工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,市場競爭越來越激烈,工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期日趨縮短,新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)難以滿足現(xiàn)代社會小批量、多品種、低成本、高質(zhì)量生產(chǎn)方式的生產(chǎn)控制要求,因此,迫切需要一種新的更先進的自動控制裝置來取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。1969年美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上第一臺PLC,并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。當時人們把它稱為可編程邏輯控制器,簡稱PLC,只是用它來取代繼電器控制,僅具備邏輯控制、定時、計數(shù)等功能。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,20世紀70年代中期出現(xiàn)了微型計算機,微機技術(shù)被應(yīng)用到PLC中,使得PLC不僅具有邏輯控制的功能,而且還增加了運算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能,成為具有計算機功能的工業(yè)控制裝置。1980年美國電氣制造商協(xié)會(NEMA)正式將其命名為可編程控制器,現(xiàn)在人們普遍稱可編程控制器為PLC而不是PC是為了避免與廣泛使用的個人計算機的簡稱PC相混淆。國際電工委員會(mc)于1982年11月和1985年1月頒布了可編程控制器標準第一稿和第二稿,對可編程控制器作了如下的定義:“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計.它采用可編程的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的命令,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體,易于擴充功能的原則而設(shè)計。”總之,可編程控制器是一臺計算機,是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它具有豐富的輸入腧出接口,并且具有較強的驅(qū)動能力??删幊炭刂破鳟a(chǎn)品并不是針對某一具體工業(yè)應(yīng)用,其靈活、標準的配置能夠適應(yīng)工業(yè)上的各種控制。在實際應(yīng)用時,其硬件可根據(jù)需要選用配置,其軟件則需要根據(jù)控制要求進行設(shè)計。1.1.2PLC的發(fā)展PLC作為工控機的一員,在主要工業(yè)國家中成為自動化系統(tǒng)的基本電控裝置。它具方便、可靠性高、容易掌握、體積小、價格適宜等特點。據(jù)統(tǒng)計,當今世界PLC生產(chǎn)廠家約150家,生產(chǎn)300多個品種。2000年銷售額約為86億美元,占工控機市場份額的50%,PLC將在工控機市場中占有主要地位,并保持繼續(xù)上升的勢頭。PLC在60年代末引入我國時,只用作離散量的控制,其功能只是將操作接到離散量輸出的接觸器等,最早只能完成以繼電器梯形邏輯的操作。新一代的PLC具有PID調(diào)節(jié)功能,它的應(yīng)用已從開關(guān)量控制擴大到模擬量控制領(lǐng)域,廣泛地應(yīng)用于航天、冶金、輕工、建材等行業(yè)。但PLC也面臨著其它行業(yè)工控產(chǎn)品的挑戰(zhàn),各廠家正采取措施不斷改進產(chǎn)品,主要表現(xiàn)為以下幾個方面:微型、小型PLC功能明顯增強很多有名的PLC廠家相繼推出高速、高性能、小型、特別是微型的PLC。三菱的FXOS14點(8個24VDC輸入,6個繼電器輸出),其尺寸僅為58mm×89mm,僅大于信用卡幾個毫米,而功能卻有所增強,使PLC的應(yīng)用領(lǐng)域擴大到遠離工業(yè)控制的其它行業(yè),如快餐廳、醫(yī)院手術(shù)室、旋轉(zhuǎn)門和車輛等,甚至引入家庭住宅、娛樂場所和商業(yè)部門。

2.集成化發(fā)展趨勢增強由于控制內(nèi)容的復(fù)雜化和高難度化,使PLC向集成化方向發(fā)展,PLC與PC集成、PLC與DCS集成、PLC與PID集成等,并強化了通訊能力和網(wǎng)絡(luò)化,尤其是以PC為基的控制產(chǎn)品增長率最快。PLC與PC集成,即將計算機、PLC及操作人員的人—機接口結(jié)合在一起,使PLC能利用計算機豐富的軟件資源,而計算機能和PLC的模塊交互存取數(shù)據(jù)。以PC機為基的控制容易編程和維護用戶的利益,開放的體系結(jié)構(gòu)提供靈活性,最終降低成本和提高生產(chǎn)率。

3.向開放性轉(zhuǎn)變PLC曾存在嚴重的缺點,主要是PLC的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的,絕大多數(shù)的PLC是專用總線、專用通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議,編程雖多為梯形圖,但各公司的組態(tài)、尋址、語文結(jié)構(gòu)不一致,使各種PLC互不兼容。國際電工協(xié)會(IEC)在1992年頒布了IEC1131-3《可編程序控制器的編程軟件標準》,為各PLC廠家編程的標準化鋪平了道路?,F(xiàn)在開發(fā)以PC為基、在WINDOWS平臺下,符合IEC1131-3國際標準的新一代開放體系結(jié)構(gòu)的PLC正在規(guī)劃中。在全球PLC制造商中,根據(jù)美國AutomationResearchCorp(ARC)調(diào)查,世界PLC領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為Siemens(西門子)公司、Allen-Bradley(A-B)公司、Schneider(施耐德)公司、Mitsubishi(三菱)公司、Omrom(歐姆龍)公司,他們的銷售額約占全球總銷售額的三分之二。從西門子公司的SIMATICS7-400的性能可對PLC窺見一斑:SIMATICS7-400是匣式封裝模塊,可卡在導(dǎo)軌上安裝,由I/O總線和通信總線建立電氣連接,模塊可在工作或加電時替換或插、拔,可快速安裝維護,修改方便,其主要性能為:1)CPU存儲器容量64K字節(jié),可擴展到1.6M字節(jié);2)位和字處理速度80ns至200ns;3)最高系統(tǒng)計算能力可以有4個CPU同時計算;4)一個中央框(CR)可擴展直到21個擴展框;5)每個CPU上多點接口(MPI)能力,如可同時連接文字顯示或操作員以及編程器件;6)CPU上的SINEC-L2-DP附加有分散I/O的集成性能;7)提供與計算機和其它Siemens產(chǎn)品或系統(tǒng)的連接接口;8)高可靠性,完善的自診斷和清除故障功能。我國的PLC生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展,小型PLC已批量生產(chǎn);中型PLC已有產(chǎn)品;大型PLC已開始研制。國內(nèi)PLC形成產(chǎn)品化的生產(chǎn)企業(yè)約30多家,國內(nèi)產(chǎn)品市場占有率不超過10%,主要生產(chǎn)單位有:蘇州電子計算機廠、蘇州機床電器廠、上海蘭星電氣有限公司、天津市自動化儀表廠、杭州通靈控制電腦公司、北京機械工業(yè)自動化所和江蘇嘉華實業(yè)有限公司等。國內(nèi)產(chǎn)品在價格上占有明顯的優(yōu)勢。隨著微處理器、網(wǎng)絡(luò)通信、人—機界面技術(shù)的迅速發(fā)展,工業(yè)自動化技術(shù)日新月異,各種產(chǎn)品競爭激烈,新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。PLC也由最初的只能處理開關(guān)量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù),加之與DCS、PID調(diào)節(jié)器、工業(yè)PC等技術(shù)相結(jié)合,使之不再是一種簡單的控制設(shè)備,而且必將隨著自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展生存下去。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位,在可預(yù)見的將來,是無法取代的。PLC市場也反映了全世界制造業(yè)的狀況,2000后大幅度下滑。但是,按照預(yù)測,盡管全球經(jīng)濟下滑,PLC市場將會復(fù)蘇,估計全球PLC市場在2000年為76億美元,到2005年底將回到76億美元,并繼續(xù)略微增長。長期以來,PLC始終處于工業(yè)控制自動化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場,為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供非??煽康目刂品桨?,與DCS和工業(yè)PC形成了三足鼎立之勢。同時,PLC也承受著來自其它技術(shù)產(chǎn)品的沖擊,尤其是工業(yè)PC所帶來的沖擊。目前,全世界PLC生產(chǎn)廠家約200家,生產(chǎn)300多種產(chǎn)品。國內(nèi)PLC市場仍以國外產(chǎn)品為主,如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的產(chǎn)品。經(jīng)過多年的發(fā)展,國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家約有三十家,但都沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品,可以說PLC在我國尚未形成制造產(chǎn)業(yè)化。在PLC應(yīng)用方面,我國是很活躍的,應(yīng)用的行業(yè)也很廣。專家估計,2000年P(guān)LC的國內(nèi)市場銷量為15(20萬套(其中進口占90%左右),約25(35億元人民幣,年增長率約為12%。預(yù)計到2005年全國PLC需求量將達到25萬套左右,約35(45億元人民幣。微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性是PLC未來發(fā)展的主要方向。在基于PLC自動化的早期,PLC體積大而且價格昂貴。但在最近幾年,微型PLC(小于32I/O)已經(jīng)出現(xiàn),價格只有幾百歐元。隨著軟PLC(SoftPLC)控制組態(tài)軟件的進一步完善和發(fā)展,安裝有軟PLC組態(tài)軟件和PC-based控制的市場份額將逐步得到增長。當前,過程控制領(lǐng)域最大的發(fā)展趨勢之一就是Ethernet技術(shù)的擴展,PLC也不例外?,F(xiàn)在越來越多的PLC供應(yīng)商開始提供Ethernet接口??梢韵嘈牛琍LC將繼續(xù)向開放式控制系統(tǒng)方向轉(zhuǎn)移,尤其是基于工業(yè)PC的控制系統(tǒng)。1.2PLC的組成和基本工作原理1.2.1PLC的組成PLC基本組成包括中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口(縮寫為I/O,包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴展接口等)、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成,見圖1。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接,外部則根據(jù)實際控制對象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。圖1PLC的基本組成(1)中央處理器中央處理器(CPU)由控制器、運算器和寄存器組成并集成在一個芯片內(nèi)。CPU通過數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。小型PLC的CPU采用8位或16位微處理器或單片機,如8031、M68000等,這類芯片價格很低;中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機,如8086、96系列單片機等,這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高;而大型PLC則需采用高速位片式微處理器。CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項工作任務(wù)。(2)存儲器PLC內(nèi)的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。1)系統(tǒng)程序存儲器PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能,該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中,主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。系統(tǒng)管理程序主要控制PLC的運行,使PLC按正確的次序工作;用戶指令解釋程序?qū)LC的用戶指令轉(zhuǎn)換為機器語言指令,傳輸?shù)紺PU內(nèi)執(zhí)行;功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負責(zé)調(diào)用不同的功能子程序及其管理程序。系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù),所以其存儲器采用ROM或EPROM。ROM是只讀存儲器,該存儲器只能讀出內(nèi)容,不能寫入內(nèi)容,ROM具有非易失性,即電源斷開后仍能保存已存儲的內(nèi)容。EPEROM為可電擦除只讀存儲器,須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容,可電擦除可編程只讀存儲器還有E2PROM、FLASH等。2)用戶程序存儲器用戶程序存儲器用于存放用戶載入的PLC應(yīng)用程序,載入初期的用戶程序因需修改與調(diào)試,所以稱為用戶調(diào)試程序,存放在可以隨機讀寫操作的隨機存取存儲器RAM內(nèi)以方便用戶修改與調(diào)試。通過修改與調(diào)試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序,由于不需要再作修改與調(diào)試,所以用戶執(zhí)行程序就被固化到EPROM內(nèi)長期使用。3)數(shù)據(jù)存儲器PLC運行過程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)(如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時器、計數(shù)器的預(yù)置值和當前值等)和組態(tài)數(shù)據(jù)(如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等),這類數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲器中,由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化,且不需要長期保存,所以采用隨機存取存儲器RAM。RAM是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲器,可用鋰電池作為備用電源,一旦斷電就可通過鋰電池供電,保持RAM中的內(nèi)容。(3)接口輸入輸出接口是PLC與工業(yè)現(xiàn)場控制或檢測元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型;輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。晶體管和晶閘管輸出為無觸點輸出型電路,晶體管輸出型用于高頻小功率負載、晶閘管輸出型用于高頻大功率負載;繼電器輸出為有觸點輸出型電路,用于低頻負載。現(xiàn)場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號,如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等,通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出,以驅(qū)動電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。1)輸入接口輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號,一類是由按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸頭等開關(guān)量輸入信號;另一類是由電位器、測速發(fā)電機和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。以圖2所示的直流輸入接口電路為例,R1是限流與分壓電阻,R2與C構(gòu)成濾波電路,濾波后的輸入信號經(jīng)光耦合器T與內(nèi)部電路耦合。當輸入端的按鈕SB接通時,光耦合器T導(dǎo)通,直流輸入信號被轉(zhuǎn)換成PLC能處理的5V標準信號電平(簡稱TTL),同時LED輸入指示燈亮,表示信號接通。微電腦輸入接口電路一般由寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路組成,這些電路集成在一個芯片上。交流輸入與交直流輸入接口電路與直流輸入接口電路類似。圖2直流輸入接口電路濾波電路用以消除輸入觸頭的抖動,光電耦合電路可防止現(xiàn)場的強電干擾進入PLC。由于輸入電信號與PLC內(nèi)部電路之間采用光信號耦合,所以兩者在電氣上完全隔離,使輸入接口具有抗干擾能力?,F(xiàn)場的輸入信號通過光電耦合后轉(zhuǎn)換為5V的TTL送入輸入數(shù)據(jù)寄存器,再經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給CPU。2)輸出接口輸出接口電路向被控對象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號。常用執(zhí)行元件有接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥(模擬量)、調(diào)速裝置(模擬量)、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成,與輸入接口電路類似,內(nèi)部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進行抗干擾電隔離。微電腦輸出接口電路一般由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路集成在芯片上,CPU通過數(shù)據(jù)總線將輸出信號送到輸出數(shù)據(jù)寄存器中,功率放大電路是為了適應(yīng)工業(yè)控制要求,將微電腦的輸出信號放大。3)其它接口若主機單元的I/O數(shù)量不夠用,可通過I/O擴展接口電纜與I/O擴展單元(不帶CPU)相接進行擴充。PLC還常配置連接各種外圍設(shè)備的接口,可通過電纜實現(xiàn)串行通信、EPROM寫入等功能。(4)編程器編程器作用是將用戶編寫的程序下載至PLC的用戶程序存儲器,并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序,監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程,顯示PLC狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小,攜帶方便,但只能用語句形式進行聯(lián)機編程,適合小型PLC的編程及現(xiàn)場調(diào)試。圖形編程器既可用語句形式編程,又可用梯形圖編程,同時還能進行脫機編程。目前PLC制造廠家大都開發(fā)了計算機輔助PLC編程支持軟件,當個人計算機安裝了PLC編程支持軟件后,可用作圖形編程器,進行用戶程序的編輯、修改,并通過個人計算機和PLC之間的通信接口實現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控PLC運行狀態(tài)等。(5)電源PLC的電源將外部供給的交流電轉(zhuǎn)換成供CPU、存儲器等所需的直流電,是整個PLC的能源供給中心。PLC大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的開關(guān)穩(wěn)壓電源,許多PLC電源還可向外部提供直流24V穩(wěn)壓電源,用于向輸入接口上的接入電氣元件供電,從而簡化外圍配置。PLC的基本工作原理(1)PLC的工作方式PLC雖然以微處理器為核心,具有微型計算機的許多特點,但它的工作方式卻與微型計算機有很大的不同,微型計算機一般采用等待命令或中斷的工作方式,如常見的鍵盤掃描方式或I/O掃描方式,當有鍵按下或I/O動作,則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序或中斷服務(wù)程序,無鍵按下,則繼續(xù)掃描等待。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式,即順序掃描,不斷循環(huán)這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下進行的。當PLC運行時,CPU根據(jù)用戶按控制要求編寫好并存于用戶存儲器中的程序,按序號作周期性的程序循環(huán)掃描,程序從第一條指令開始,逐條順序執(zhí)行用戶的程序直到程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令,再開始下一次掃描;如此周而復(fù)始。實際上,PLC掃描工作除了執(zhí)行用戶程序外,還要完成其他工作,整個工作過程分為自診斷、通訊服務(wù)、輸入處理、輸出處理、程序執(zhí)行五個階段。如圖2.10所示。自診斷每次掃描用戶程序之前,都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷內(nèi)容包括I/O部分、存儲器、CPU等,并通過CPU設(shè)置定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時間,如果發(fā)現(xiàn)異常,則停機并顯示出錯。若自診斷正常,則繼續(xù)向下掃描。通訊服務(wù)PLC檢查是否有與編程器、計算機等的通訊要求,若有則進行相應(yīng)處理。輸入處理PLC在輸入刷新階段,首先以掃描方式按順序從輸入縮存器中寫入所有輸入端子的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并將其存入內(nèi)存中為其專門開辟的暫存區(qū)——輸入狀態(tài)映像區(qū)中,這一過程稱為輸入采樣,或是如刷新,隨后關(guān)閉輸入端口,進入程序執(zhí)行階段,即使輸入端有變化,輸入映像區(qū)的內(nèi)容也不會改變。變化的輸入信號的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入刷新階段被讀入。輸出處理同輸入狀態(tài)映像區(qū)一樣,PLC內(nèi)存中也有一塊專門的區(qū)域稱為輸出狀態(tài)映像區(qū)。當程序的所有指令執(zhí)行完畢,輸出狀態(tài)映像區(qū)中所有輸出繼電器的狀態(tài)就在CPU的控制下被一次集中送至輸出鎖存器中,并通過一定的輸出方式輸出,推動外部的相應(yīng)執(zhí)行器件工作,這就是PLC輸出刷新階段。

5)程序執(zhí)行PLC在程序執(zhí)行階段,按用戶程序順序掃描執(zhí)行每條指令。從輸入狀態(tài)映像區(qū)讀出輸入信號的狀態(tài),經(jīng)過相應(yīng)的運算處理等,將結(jié)果寫入輸出狀態(tài)映像區(qū)。通常將自診斷和通訊服務(wù)合稱為監(jiān)視服務(wù)。輸入刷新和輸出刷新稱為I/O刷新??梢钥闯觯琍LC在一個掃描周期內(nèi),對輸入狀態(tài)的掃描只是在輸入采樣階段進行,對輸出賦的值也只有在輸出刷新階段才能被送出,而在程序執(zhí)行階段輸入、輸出會被封鎖。這種方式稱做集中采樣、集中輸出。(2)掃描周期掃描周期即完成一次掃描(I/O刷新、程序執(zhí)行和監(jiān)視服務(wù))所需要的時間,由PLC的工作過程可知,一個完整的掃描周期T應(yīng)為:T=(輸入一點時間×輸入點數(shù))+(運算速度×程序步數(shù))+(輸出一點時間×輸出點數(shù))+監(jiān)視服務(wù)時間掃描周期的長短主要取決于三個要素:一是CPU執(zhí)行指令的速度;而是每指令占用的時間;三是執(zhí)行指令條數(shù)的多少,即用戶程序的長度。掃描周期越長,系統(tǒng)的響應(yīng)速度越慢?,F(xiàn)在廠家生產(chǎn)的基型PLC的一個掃描周期大約為10ms,這對于一般的控制系統(tǒng)來說完全是允許的,不但不會造成影響,反而可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力,這是因為輸入采樣僅在輸入刷新階段進行。PLC在一個工作周期的大部分時間里實際上是與外設(shè)隔離的,而工業(yè)現(xiàn)場的干擾常常是脈沖式的、短期的,由于系統(tǒng)響應(yīng)慢,往往要幾個掃描周期才響應(yīng)一次,多次掃描因瞬時干擾而引起的誤動作將會大大減少,從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。但是對控制時間要求較嚴格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng),就需要精心編制程序,必要時還需要采取一些特殊功能,以減少因掃描周期造成的響應(yīng)帶來的不良影響??傊?,采用循環(huán)掃描工作方式,是PLC區(qū)別于微型計算機和其他控制設(shè)備的最大特點。1.3PLC的性能、特點及分類1.3.1P1.I/O總點數(shù)I/O總點數(shù)是衡量PLC接入信號和科輸出信號的數(shù)量。PLC的輸入輸出有開關(guān)量和模擬量兩種。其中開關(guān)量用最大I/O點數(shù)表示,模擬量用最大I/O通道數(shù)表示。2.存儲器容量存儲器容量是衡量可存儲用戶應(yīng)用程序多少的指標,通常以字或千字為單位。約定16位二進制數(shù)為一個字(即兩個8位的字節(jié))每1024個字為1千字。PLC中通常以字為單位。來存儲指令和數(shù)據(jù),一般的邏輯操作指令每條占1個字,定時器、計數(shù)器、移位操作等指令占2個字,而數(shù)據(jù)操作指令占2-4個字。有些PLC的用戶程序存儲器容量用編程的步數(shù)來表示,每一條語句占一步長。3.編程語言編程語言是PLC廠家為用戶設(shè)計的用于實現(xiàn)各種控制功能的編程工具,它有多種形式,常見的是梯形圖編程語言及語句表編程語言,另還有邏輯圖編程語言、布爾代數(shù)編程語言等,它的功能強否主要取決于該機型指令系統(tǒng)的功能與否。一般來講,指令的種類和數(shù)量越多,功能越強。4.掃描時間掃描時間是指執(zhí)行1000條指令所需要的時間。一般為10ms左右,小型機可能大于40ms。5.內(nèi)部寄存器的種類和數(shù)量內(nèi)部寄存器的種類和數(shù)量是衡量PLC硬件功能的一個指標。它主要用于存放變量的狀態(tài)、中間結(jié)果和數(shù)據(jù)等,還提供大量的輔助寄存器如定時器/計數(shù)器、移位寄存器和狀態(tài)寄存器等,以便用戶編程使用。6.通信能力通信能力是指可編程序控制器與可編程序控制器、可編程序控制器與計算機之間的數(shù)據(jù)傳送及交換能力,它是工廠自動化的必備基礎(chǔ)。目前生產(chǎn)的可編程序控制器不論是小型機還是中大型機,都配有一至兩個、甚至多個通信端口。7.智能模塊智能模塊是指具有自己的CPU和系統(tǒng)的模塊。它作為PLC中央處理單元的下位機,不參與PLC的循環(huán)處理過程,但接受PLC的指揮,可獨立完成某些特殊的操作。如常見的位置控制模塊、溫度控制模塊、PID控制模塊和模糊控制模塊等等。1.3.2PLC可靠性高,抗干擾能力強PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器,僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件,接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100,因觸點接觸不良造成的故障大為減少。高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。硬件配套齊全,功能完善,適用性強PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品,并且已經(jīng)標準化、系列化、模塊化,配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置,組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便,一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力,可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器,可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機,是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。容易改造系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量小,維護方便,容易改造PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計法。這種編程方法很有規(guī)律,很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng),梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部的接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。體積小,重量輕,能耗低以超小型PLC為例,新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,僅相當于幾個繼電器的大小,因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2~1/10。它的重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部,是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。1.3.3PLCPLC產(chǎn)品種類繁多,其規(guī)格和性能也各不相同。對PLC的分類,通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和I/O點數(shù)的多少等進行大致分類。1.按結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式,可將PLC分為整體式和模塊式兩類。(1)整體式PLC

整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi),具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低的特點。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。整體式PLC由不同I/O點數(shù)的基本單元(又稱主機)和擴展單元組成?;締卧獌?nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴展單元相連的擴展口,以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴展單元內(nèi)只有I/O和電源等,沒有CPU?;締卧蛿U展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元,如模擬量單元、位置控制單元等,使其功能得以擴展。(2)模塊式PLC

模塊式PLC是將PLC各組成部分,分別作成若干個單獨的模塊,如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊(有的含在CPU模塊中)以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點是配置靈活,可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng),而且裝配方便,便于擴展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。還有一些PLC將整體式和模塊式的特點結(jié)合起來,構(gòu)成所謂疊裝式PLC。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨立的模塊,但它們之間是靠電纜進行聯(lián)接,并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣,不但系統(tǒng)可以靈活配置,還可做得體積小巧。2.按功能分類

根據(jù)PLC所具有的功能不同,可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。(1)低檔PLC

具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能,還可有少量模擬量輸入/輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。(2)中檔PLC

除具有低檔PLC的功能外,還具有較強的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能,適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。(3)高檔PLC

除具有中檔機的功能外,還增加了帶符號算術(shù)運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數(shù)的運算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能,可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),實現(xiàn)工廠自動化。3.按I/O點數(shù)分類根據(jù)PLC的I/O點數(shù)的多少,可將PLC分為小型、中型和大型三類。(1).小型PLC——I/O點數(shù)<256點;單CPU、8位或16位處理器、用戶存儲器容量4K字以下。如:GE-I型

美國通用電氣(GE)公司

TI100

美國德洲儀器公司

F、F1、F2

日本三菱電氣公司

C20C40

日本立石公司(歐姆龍)

S7-200

德國西門子公司

EX20EX40

日本東芝公司

SR-20/21

中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司(2).

中型PLC——I/O點數(shù)256~2048點;雙CPU,用戶存儲器容量2~8K如:S7-300

德國西門子公司SR-400

中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司SU-5、SU-6

德國西門子公司C-500

日本立石公司GE-Ⅲ

GE公司(3).

大型PLC——I/O點數(shù)>2048點;多CPU,16位、32位處理器,用戶存儲器容量8~16K如:S7-400

德國西門子公司GE-Ⅳ

GE公司C-2000

立石公司K3

三菱公司等1.4PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前,PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè),使用情況大致可歸納為如下幾類。1、開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,它取代傳統(tǒng)的繼電器電路,實現(xiàn)邏輯控制、順序控制,既可用于單臺設(shè)備的控制,也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑2、模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中,有許多連續(xù)變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須實現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,使可編程控制器用于模擬量控制。3、運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說,早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu),現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能,廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。4、過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機,PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。5、數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運算(含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如無人控制的柔性制造系統(tǒng);也可用于過程控制系統(tǒng),如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6、通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展,工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快,各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口,通信非常方便。2三菱FX2N系列PLC和變頻器三菱FXPLC是小形化,高速度,高性能和所有方面都是相當FX系列中最高檔次的超小程序裝置,除輸入出16~25點的獨立用途外,還可以適用于多個基本組件間的連接,模擬控制,定位控制等特殊用途,是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。FX系列PLC擁有無以匹及的速度,高級的功能邏輯選件以及定位控制等特點;FX2N是從16路到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案;FX2N系列是小型化,高速度,高性能和所有方便都是相當于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入出16-25點的獨立用途外,還可以適用于在多個基本組件間的連接,模擬控制,定位控制等特殊用途,是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。2.1FX2N基本構(gòu)成2.1.1\o"查看FX2N中的全部文章"FX2N型號標注FX2N系列PLC型號標注型式為:FX2N-??

?

?

-

?①

④①

表示輸入輸出總點數(shù);②

表示單元類型(M—基本單元、E—輸入輸出混合擴展單元與擴展模塊、EX—輸入專用擴展模塊、EY—輸出專用擴展模塊);③

表示輸出形式(R—繼電器輸出、T—晶體管輸出、S—雙向晶閘管輸出)④

表示特殊品種的區(qū)別,見表1。表1FX2N型號特殊品種位標注含義特殊品種位標注符號含義特殊品種位標注符號含義DDC電源,DC輸出A1AC電源,AC輸入(AC100~120V)或AC輸出H大電流輸出擴展模塊(1A/1點)V立式端子排的擴展模塊C接插口輸入輸出方式F輸入濾波時間常數(shù)為1ms的擴展模塊LTTL輸入擴展模塊S獨立端子(無公共端)擴展模塊無符號AC電源、DC輸入、橫式端子排、標準輸出(繼電器輸出為2A/1點、晶體管輸出型為0.5A/1點、雙向晶閘管輸出為0.3A/1點)例如型號為FX2N-48MR-D的PLC屬于FX2N系列,有48個I/O點的基本單元,繼電器輸出型,使用DC24V電源。2.1.2FX2N基本單元FX2N系列基本單元按輸入輸出點數(shù)有16點、32點、48點、64點、80點與128點,用戶存儲器容量可擴展到16k步,F(xiàn)X2N各基本單元規(guī)格見表2。表2

FX2N系列基本單元(AC電源DC輸入)型

號輸入點數(shù)輸出點數(shù)擴展模塊

可用點數(shù)繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出FX2N-16MRFX2N-16MSFX2N-16MT8824~32FX2N-32MRFX2N-32MSFX2N-32MT161624~32FX2N-48MR1FX2N-48MSFX2N-48MT242448~64FX2N-64MR1FX2N-64MSFX2N-64MT323248~64FX2N-80MRFX2N-80MSFX2N-80MT404048~64FX2N-128MR

FX2N-128MT646448~64圖1是FX2N-64MR基本單元外形,基本單元由內(nèi)部電源、內(nèi)部CPU、內(nèi)部輸入輸出接口及程序存儲器(RAM)組成,其中動作指示燈1有5個,分別為POWER—電源指示燈、RUN—運行指示燈、BATT.V—電池電壓下降指示燈、PROG-E—程序出錯指示閃爍燈及CPU-E—CPU出錯指示亮燈。圖1

FX2N-64MR基本單元外形圖1-動作指示燈

2-DIN導(dǎo)軌裝卸卡子

3-輸出動作指示燈

4-輸出用裝卸式端子

5-外圍設(shè)備接線插座蓋板6-面板蓋

7-電源、輔助電源、輸入信號用裝卸式端子

8-輸入指示燈

9-安裝孔(4–f4.5)

10-擴展設(shè)備接線插座板2.2FX2N系列PLC的內(nèi)存結(jié)構(gòu)FX系列產(chǎn)品,它內(nèi)部的編程元件,也就是支持該機型編程語言的軟元件,按通俗叫法分別稱為繼電器、定時器、計數(shù)器等,但它們與真實元件有很大的差別,一般稱它們?yōu)椤败浝^電器”。這些編程用的繼電器,它的工作線圈沒有工作電壓等級、功耗大小和電磁慣性等問題;觸點沒有數(shù)量限制、沒有機械磨損和電蝕等問題。它在不同的指令操作下,其工作狀態(tài)可以無記憶,也可以有記憶,還可以作脈沖數(shù)字元件使用。一般情況下,X代表輸入繼電器,Y代表輸出繼電器,M代表輔助繼電器,SPM代表專用輔助繼電器,T代表定時器,C代表計數(shù)器,S代表狀態(tài)繼電器,D代表數(shù)據(jù)寄存器,MOV代表傳輸?shù)?。一、輸入繼電器(X)

PLC的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號的窗口,PLC內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器X是用光電隔離的電子繼電器,它們的編號與接線端子編號一致(按八進制輸入),線圈的吸合或釋放只取決于PLC外部觸點的狀態(tài)。內(nèi)部有常開/常閉兩種觸點供編程時隨時使用,且使用次數(shù)不限。輸入電路的時間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進制輸入的地址,輸入為X000~X007,X010~X017,X020~X027。它們一般位于機器的上端。二、輸出繼電器(Y)PLC的輸出端子是向外部負載輸出信號的窗口。輸出繼電器的線圈由程序控制,輸出繼電器的外部輸出主觸點接到PLC的輸出端子上供外部負載使用,其余常開/常閉觸點供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點使用次數(shù)不限。輸出電路的時間常數(shù)是固定的。各基本單元都是八進制輸出,輸出為Y000~Y007,Y010~Y017,Y020~Y027。它們一般位于機器的下端。三

輔助繼電器(M)PLC內(nèi)有很多的輔助繼電器,其線圈與輸出繼電器一樣,由PLC內(nèi)各軟元件的觸點驅(qū)動。輔助繼電器也稱中間繼電器,它沒有向外的任何聯(lián)系,只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開/常閉觸點使用次數(shù)不受限制。但是,這些觸點不能直接驅(qū)動外部負載,外部負載的驅(qū)動必須通過輸出繼電器來實現(xiàn)。在FX2N中普遍途采用M0~M499,共500點輔助繼電器,其地址號按十進制編號。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器,如掉電繼電器、保持繼電器等,在這里就不一一介紹了。四、定時器(T)

在PLC內(nèi)的定時器是根據(jù)時鐘脈沖的累積形式,當所計時間達到設(shè)定值時,其輸出觸點動作,時鐘脈沖有1ms、10ms、100ms。定時器可以用用戶程序存儲器內(nèi)的常數(shù)K作為設(shè)定值,也可以用數(shù)據(jù)寄存器(D)的內(nèi)容作為設(shè)定值。在后一種情況下,一般使用有掉電保護功能的數(shù)據(jù)寄存器。即使如此,若備用電池電壓降低時,定時器或計數(shù)器往往會發(fā)生誤動作。定時器通道范圍如下:100ms定時器T0~T199,共200點,設(shè)定值:0.1~3276.7秒;10ms定時器T200~T245,共46點,設(shè)定值:0.01~327.67秒;1ms積算定時器T246~T249,共4點,設(shè)定值:0.001~32.767秒;100ms積算定時器T250~T255,共6點,設(shè)定值:0.1~3276.7秒;

五、

計數(shù)器(C)

FX2N中的16位增計數(shù)器,是16位二進制加法計數(shù)器,它是在計數(shù)信號的上升沿進行計數(shù),它有兩個輸入,一個用于復(fù)位,一個用于計數(shù)。每一個計數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值減1,當現(xiàn)時值減到零時停止計數(shù),同時觸點閉合。直到復(fù)位控制信號的上升沿輸入時,觸點才斷開,設(shè)定值又寫入,再又進入計數(shù)狀態(tài)。其設(shè)定值在K1~K32767范圍內(nèi)有效。設(shè)定值K0與K1含義相同,即在第一次計數(shù)時,其輸出觸點就動作。通用計數(shù)器的通道號:C0~C99,共100點。保持用計數(shù)器的通道號:C100~C199,共100點。通用與掉電保持用的計數(shù)器點數(shù)分配,可由參數(shù)設(shè)置而隨意更改。六、

數(shù)據(jù)寄存器

數(shù)據(jù)寄存器是計算機必不可少的元件,用于存放各種數(shù)據(jù)。FX2N中每一個數(shù)據(jù)寄存器都是16bit(最高位為正、負符號位),也可用兩個數(shù)據(jù)寄存器合并起來存儲32bit數(shù)據(jù)(最高位為正、負符號位)。1)通用數(shù)據(jù)寄存器D

通道分配D0~D199,共200點。

只要不寫入其他數(shù)據(jù),已寫入的數(shù)據(jù)不會變化。但是,由RUN→STOP時,全部數(shù)據(jù)均清零。(若特殊輔助繼電器M8033已被驅(qū)動,則數(shù)據(jù)不被清零)。2)

停電保持用寄存器

通道分配

D200~D511,共312點,或D200~D999,共800點(由機器的具體型號定)。

基本上同通用數(shù)據(jù)寄存器。除非改寫,否則原有數(shù)據(jù)不會丟失,不論電源接通與否,PLC運行與否,其內(nèi)容也不變化。然而在二臺PLC作點對的通信時,D490~D509被用作通信操作。3)

文件寄存器

通道分配

D1000~D2999,共2000點。文件寄存器是在用戶程序存儲器(RAM、EEPROM、EPROM)內(nèi)的一個存儲區(qū),以500點為一個單位,最多可在參數(shù)設(shè)置時到2000點。用外部設(shè)備口進行寫入操作。在PLC運行時,可用BMOV指令讀到通用數(shù)據(jù)寄存器中,但是不能用指令將數(shù)據(jù)寫入文件寄存器。用BMOV將數(shù)據(jù)寫入RAM后,再從RAM中讀出。將數(shù)據(jù)寫入EEPROM盒時,需要花費一定的時間,務(wù)必請注意。4)

RAM文件寄存器

通道分配D6000~D7999,共2000點。驅(qū)動特殊輔助繼電器M8074,由于采用掃描被禁止,上述的數(shù)據(jù)寄存

器可作為文件寄存器處理,用BMOV指令傳送數(shù)據(jù)(寫入或讀出)。5)特殊用寄存器

通道分配D8000~D8255,共256點。是寫入特定目的的數(shù)據(jù)或已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)寄存器,其內(nèi)容在電源接通時,寫入初始化值(一般先清零,然后由系統(tǒng)ROM來寫入)。2.3

FX2N系列PLC的基本邏輯指令基本邏輯指令是PLC中最基本的編程語言,掌握了它也就初步掌握了PLC的使用方法,各種型號的PLC的基本邏輯指令都大臺大同小異,現(xiàn)在我們針對FX2N系列,逐條學(xué)習(xí)其指令的功能和使用方法,。每條指令及其應(yīng)用實例都以梯形圖和語句表兩種編程語言對照說明。一、

輸入輸出指令(LD/LDI/OUT)

下面把LD/LDI/OUT三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以表明:

符號

操作元件

LD(?。?/p>

常開觸點與母線相連

X,Y,M,T,C,S

LDI(取反)

常閉觸點與母線相連

X,Y,M,T,C,SOUT(輸出)

線圈驅(qū)動

Y,M,T,C,S,F

LD與LDI指令用于與母線相連的接點,此外還可用于分支電路的起點。OUT指令是線圈的驅(qū)動指令,可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、狀態(tài)寄存器等,但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出,能連續(xù)使用多次。二、觸點串連指令(AND/ANDI)、并聯(lián)指令(OR/ORI)

符號(名稱)

操作元件

AND(與)

常開觸點串聯(lián)連接

X,Y,M,T,C,S

ANDI(與非)

常閉觸點串聯(lián)連接

X,Y,M,T,C,S

OR(或)

常開觸點并聯(lián)連接

X,Y,M,T,C,S

ORI(或非)常閉觸點并聯(lián)連接

X,Y,M,T,C,S

AND、ANDI指令用于一個觸點的串聯(lián),但串聯(lián)觸點的數(shù)量不限,這兩個指令可連續(xù)使用。

OR、ORI是用于一個觸點的并聯(lián)連接指令。

三、電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令(ORB、ANB)

符號(名稱)

操作元件

ORB(塊或)電路塊并聯(lián)連接

ANB(塊與)電路塊串聯(lián)連接

無含有兩個以上觸點串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”,串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時,支路的起點以LD或LDNOT指令開始,而支路的終點要用ORB指令。ORB指令是一種獨立指令,其后不帶操作元件號,因此,ORB指令不表示觸點,可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個電路塊并聯(lián)連接,應(yīng)在每個并聯(lián)電路塊之后使用一個ORB指令,用這種方法編程時并聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制;也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出,然后在這些電路塊的末尾集中寫出ORB的指令,但這時ORB指令最多使用7次。將分支電路(并聯(lián)電路塊)與前面的電路串聯(lián)連接時使用ANB指令,各并聯(lián)電路塊的起點,使用LD或LDNOT指令;與ORB指令一樣,ANB指令也不帶操作元件,如需要將多個電路塊串聯(lián)連接,應(yīng)在每個串聯(lián)電路塊之后使用一個ANB指令,用這種方法編程時串聯(lián)電路塊的個數(shù)沒有限制,若集中使用ANB指令,最多使用7次。

四、程序結(jié)束指令(END)

符號(名稱)

操作元件

END(結(jié)束)

程序結(jié)束

無在程序結(jié)束處寫上END指令,PLC只執(zhí)行第一步至END之間的程序,并立即輸出處理。若不寫END指令,PLC將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步,因此,使用END指令可縮短掃描周期。另外。在調(diào)試程序時,可以將END指令插在各程序段之后,分段檢查各程序段的動作,確認無誤后,再依次刪去插入的END指令。2.4臺達變頻器的概念2.4.1臺達變頻器的種類臺達變頻器在中國生產(chǎn)的常用型號有如下幾種:CP2000--HVAC專用型NEW!VFD-M系列--低噪音迷你系列VFD-S系列--多功能簡易型VFD-A系列--低噪音范用型VFD-B系列--無感測向量控制型VFD-F系列--風(fēng)機水泵專用型VFD-E系列--內(nèi)置小型PLC,高功能/彈性擴展型(new!)VFD-EL系列--迷你型,無內(nèi)置剎車電阻VFD-C2000--磁場導(dǎo)向矢量控制,內(nèi)置PLC(引領(lǐng)驅(qū)動大未來)VFD-VJ系列--油電伺服驅(qū)動器(專為注塑機量身打造的驅(qū)動器)VFD-VL系列--電梯專用變頻器VFD-VE系列--高性能磁束向量變頻器(張力控制)VFD-B-P系列--高性能平板型,穿墻封閉安裝,適合高粉塵環(huán)境信號線與動力線必須分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內(nèi)部:連接PLC和變頻器的信號線如果不放置在金屬管道內(nèi),極易受到變頻器和外部設(shè)備的干擾;同時由于變頻器無內(nèi)置的電抗器,所以變頻器的輸入和輸出級動力線對外部會產(chǎn)生極強的干擾,因此放置信號線的金屬管或金屬軟管一直要延伸到變頻器的控制端子處,以保證信號線與動力線的徹底分開。1)模擬量控制信號線應(yīng)使用雙股絞合屏蔽線,電線規(guī)格為0.75mm2。在接線時一定要注意,電纜剝線要盡可能的短(5-7mm左右),同時對剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來,以防止屏蔽線與其它設(shè)備接觸引入干擾。2)為了提高接線的簡易性和可靠性,推薦信號線上使用壓線棒端子。2.4.2臺達變頻器的參數(shù)設(shè)置變頻器的設(shè)定參數(shù)多,每個參數(shù)均有一定的選擇范圍,使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當,導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象??刂品绞剑杭此俣瓤刂啤⑥D(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根據(jù)控制精度,需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨識。最低運行頻率:即電機運行的最小轉(zhuǎn)速,電機在低轉(zhuǎn)速下運行時,其散熱性能很差,電機長時間運行在低轉(zhuǎn)速下,會導(dǎo)致電機燒毀。而且低速時,其電纜中的電流也會增大,也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。最高運行頻率:一般的變頻器最大頻率到60Hz,有的甚至到400Hz,高頻率將使電機高速運轉(zhuǎn),這對普通電機來說,其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運行,電機的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。載波頻率:載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大,這和電纜的長度,電機發(fā)熱,電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。電機參數(shù):變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率,這些參數(shù)可以從電機銘牌中直接得到。跳頻:在某個頻率點上,有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象,特別在整個裝置比較高時;在控制壓縮機時,要避免壓縮機的喘振點。2.4.3臺達變頻器的故障分析常見故障分析:1)過流故障:過流故障可分為加速、減速、恒速過電流。其可能是由于變頻器的加減速時間太短、負載發(fā)生突變、負荷分配不均,輸出短路等原因引起的。這時一般可通過延長加減速時間、減少負荷的突變、外加能耗制動元件、進行負荷分配設(shè)計、對線路進行檢查。如果斷開負載變頻器還是過流故障,說明變頻器逆變電路已環(huán),需要更換變頻器。2)過載故障:過載故障包括變頻過載和電機過載。其可能是加速時間太短,電網(wǎng)電壓太低、負載過重等原因引起的。一般可通過延長加速時間、延長制動時間、檢查電網(wǎng)電壓等。負載過重,所選的電機和變頻器不能拖動該負載,也可能是由于機械潤滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機和變頻器;如后者則要對生產(chǎn)機械進行檢修。3)欠壓:說明變頻器電源輸入部分有問題,需檢查后才可以運行。2.4.4變頻器的多段速控制變頻器的多段速是通過功能端子控制的,這些功能端子按照二進制的規(guī)律組合接通時,變頻器輸出各段速。變頻器的7段速是通過3個段速端子組合閉合控制的。X1、X2、X3為段速端子組合閉合時對應(yīng)的段速。表2.1中“1”表示該端子與CM閉合;“0”表示該端子與CM斷開。由段速表可見,X1、X2、X3功能端子按照表中的對應(yīng)關(guān)系進行閉合時,得到7段速。X3X2X1段速00000011010201131004101511061117表2.1段速設(shè)置:Pr20~Pr27(見表2.2)臺達變頻器多段速度控制表:f=nP/60(P=1)速度M3M2M1參數(shù)轉(zhuǎn)速頻率Step1001Pr2060010Step2010Pr2190015Step3100Pr22210035Step4011Pr23270045Step5101Pr24150025Step6110Pr25————Step7111Pr26————表2.23步進指令與生產(chǎn)流水線程序設(shè)計3.1步進指令三菱公司的小型PLC在基本邏輯指令之外增加了兩條步進梯形圖指令STL和RET,是一種符合IEC1131-3標準中定義的SFC圖的通用流程圖語言。順序功能圖也叫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,相當于國家標準電氣制圖的功能表圖。SFC圖特別適合于步進順序的控制,而且編程十分直觀、方便,便于讀圖,初學(xué)者也很容易掌握和理解。3.1.1步進梯形圖指令與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖1)步進梯形圖指令步進梯形圖指令STL使用的軟元件為狀態(tài)繼電器S,元件編號范圍為S0-S899共900點。步進梯形

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