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文檔簡介
第一章可編程序控制器基礎(chǔ)
可編程序控制器可編程序(ProgrammableLogicController)簡稱為PLC。是一種集微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)于一體的新型的自動控制裝置,具有功能強、可靠性高、操作靈活、編程簡單等一系列優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于機械制造、汽車、電力、輕工、環(huán)保、電梯等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活,受到廣大用戶的歡迎和重視。內(nèi)容提要
本章在介紹PLC的發(fā)展、流派、特點、基本構(gòu)成等概況的同時,著重介紹PLC的等效電路、工作原理以及技術(shù)規(guī)格與類別。第一節(jié)PLC概述第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理第三節(jié)PLC的技術(shù)規(guī)格與分類一、PLC的發(fā)展簡史1968年,美國通用汽車公司提出招標要求。第一節(jié)PLC概述
1)編程簡單,可在現(xiàn)場修改程序;
2)維護方便,最好是插件式;
3)可靠性高于繼電器控制柜;
4)體積小于繼電器控制柜;
5)可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機;
6)在成本上可與繼電器控制競爭;
7)輸入可以是交流115V(美國電網(wǎng)電壓為110V);
8)輸出為交流115V、2A以上,能直接驅(qū)動電磁閥;
9)在擴展時,原系統(tǒng)只需作很小變更;
10)用戶程序至少能擴展到4K以上。GM10條
20世紀70年代初開始的近四十年里,PLC
已發(fā)展成一個巨大的產(chǎn)業(yè)。
1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司按招標要求完
成了研制工作。二、PLC的定義(1982年11月、1985年1月和1987年2月國際電工委員會(IEC)可編程控制器標準草案第一、二、三稿)1.是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)2.為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計3.采用計算機的軟硬件結(jié)構(gòu)4.達到各類機械或生產(chǎn)過程的控制目的三、PLC的流派
按地域分為三種流派:1.美國的PLC:如羅克韋爾(Rockwell)公司(包括AB公司)產(chǎn)品,通用電氣(GE)產(chǎn)品。2.歐洲的PLC:如西門子(Siemens)公司產(chǎn)品,施耐德(Schneider)公司的產(chǎn)品。如歐姆龍(OMRON)公司的產(chǎn)品,三菱(Mitsubishi)公司的產(chǎn)品。3.日本的PLC:四、PLC控制與繼電器控制的區(qū)別繼電器控制電路KMKMSB1SB2PLC梯形圖0.000.0110.0010.00控制電路比較(3)輸入、輸出邏輯關(guān)系基本一致(1)圖形符號基本類似(2)結(jié)構(gòu)形式基本相同相同點(1)組成器件不同(2)觸點情況不同(3)工作電流不同(4)接線方式不同(5)工作方式不同繼電器控制:I/O邏輯關(guān)系是由實際的布線實現(xiàn);PLC控制:I/O邏輯關(guān)系是由存儲在PLC內(nèi)的用戶程序(梯形圖)實現(xiàn)。不同點五、PLC的主要優(yōu)點1.編程簡單2.可靠性高3.通用性好4.功能強5.易于遠程監(jiān)控6.設(shè)計、施工和調(diào)試周期短六、PLC的應(yīng)用
水處理交通能源等領(lǐng)域(1)邏輯控制(2)位置控制和運動控制(3)過程控制(4)監(jiān)控系統(tǒng)(5)集散控制七、PLC的發(fā)展趨勢
向控制與管理功能一體化方向發(fā)展向小型化、低成本、簡單易用方向發(fā)展向網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、多功能方向發(fā)展向編程語言標準化方向發(fā)展第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理一、PLC的基本構(gòu)成
系統(tǒng)程序用戶程序編程器存儲器輸入口CPU輸出口通信口系統(tǒng)總線電源軟件系統(tǒng)基本單元硬件系統(tǒng)CPU存儲器總線I/O口通信接口編程器電源擴展設(shè)備……系統(tǒng)軟件用戶軟件硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)FRKMKMAFU2SB2SB1BSB1SB2FR24VCOM0.000.02PLCCOM10.000.01輸入模塊輸出模塊LNBAQSFU1KMFRM3~L3L2L1NFU2KMFU3拆除原控制回路安裝PLC接入輸入元件接入輸出元件對PLC供電編寫程序(梯形圖)寫入PLCPLC控制實例
二、PLC控制的等效電路輸入元件負載SB1SB2FRKM負載電源PLC內(nèi)部控制電路(用戶程序)等效輸出繼電器0.00PLCCOMDC24V0.000.010.020.010.0210.0010.0010.00COM等效輸入繼電器END三、PLC的工作原理(一)PLC的工作方式
*PLC的掃描周期與用戶程序的長短和該PLC的掃描速度緊密相關(guān)。PLC一次掃描的過程,包括公共處理、執(zhí)行程序、掃描周期計算處理、I/O刷新、外設(shè)端口服務(wù)共五個階段,其所需時間稱為一個工作周期(或掃描周期)。初始化(1)公共處理(2)執(zhí)行程序(3)掃描周期計算處理(4)I/O刷新(5)外設(shè)端口服務(wù)異常正常警告異常否是無有(二)I/O信號傳遞的滯后現(xiàn)象(1)I/O信號的傳遞過程讀寫讀寫20000010000100000000輸入映像寄存器元件映像寄存器輸出鎖存器輸出端子輸入端子輸入電路輸出電路從PLC的輸入端有一個輸入信號發(fā)生變化,到PLC輸出端對該變化做出響應(yīng),需要一段響應(yīng)時間。最小I/O響應(yīng)時間=輸入ON延時+掃描時間+輸出ON延時I/O刷新I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時間PLC輸入觸點輸入濾波輸出鎖存器輸出觸點執(zhí)行指令/其他處理掃描時間輸入ON延時輸出ON延時I/O響應(yīng)時間響應(yīng)現(xiàn)象一:PLC輸入/輸出響應(yīng)的滯后現(xiàn)象:最大I/O響應(yīng)時間=輸入ON延時+掃描時間×2+輸出ON延時I/O響應(yīng)時間I/O刷新I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時間PLC輸入觸點輸入濾波輸出鎖存器輸出觸點執(zhí)行指令/其他處理掃描時間輸入ON延時輸出ON延時I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時間響應(yīng)現(xiàn)象二:
輸入濾波器有時間常數(shù)
輸出電路存在滯后
循環(huán)掃描工作方式(2)I/O信號傳遞滯后的原因四、PLC的工作模式1)程序模式(PROGRAM)程序模式是程序的停止狀態(tài),PLC的初始設(shè)定、程序傳送、程序檢查、強制置位/復(fù)位等程序執(zhí)行前的準備,要在該模式下進行。2)監(jiān)視模式(MONITOR)
監(jiān)視模式是程序的執(zhí)行狀態(tài),可進行聯(lián)機編輯、強制置位/復(fù)位、I/O存儲器的當前值變更等操作。試運行時的調(diào)整等可在該模式下進行。3)運行模式(RUN)
運行模式為程序的執(zhí)行狀態(tài)。第三節(jié)PLC的技術(shù)規(guī)格與分類一、PLC的一般技術(shù)規(guī)格
電源電壓允許電壓范圍消耗功率沖擊電流絕緣電阻耐壓抗干擾性
抗振動耐沖擊環(huán)境溫度環(huán)境濕度環(huán)境氣體狀況保存溫度電源保持時間
二、PLC的基本技術(shù)性能
輸入/輸出控制方式
編程語言
指令長度
指令種類
掃描速度
程序容量
中斷處理
模擬量
特殊功能模塊
內(nèi)部繼電器種類及數(shù)量
最大I/O點數(shù)三、PLC的分類1.按I/O總點數(shù)分
256、2048、小型、中型、大型2.按組成結(jié)構(gòu)分
整體式、模塊式3.按功能分
低檔、中檔、高檔本章小結(jié)1.PLC發(fā)展于汽車制造業(yè),以計算機和電子技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)2.PLC相對于繼電器控制最大不同是:I/O邏輯關(guān)系是存儲在PLC內(nèi)的用戶程序(梯形圖)實現(xiàn)3.PLC的基本構(gòu)成:硬件和軟件4.PLC的等效電路5.PLC的工作原理:循環(huán)掃描6.PLC的應(yīng)用領(lǐng)域精品課程——《可編程序控制器技術(shù)》第二章可編程序控制器的硬件系統(tǒng)內(nèi)容提要
本章以O(shè)MRON公司的CPM1A、CP1H為例講解PLC的硬件結(jié)構(gòu)、基本功能和型號規(guī)格,剖析基本I/O單元,介紹模擬量I/O單元和特殊擴展設(shè)備。通過對典型機型的學(xué)習(xí),熟悉PLC的硬件配置,為進一步學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)和設(shè)計PLC控制系統(tǒng)打好基礎(chǔ)。第一節(jié)CP系列PLC簡介第二節(jié)輸入/輸出單元第三節(jié)特殊擴展單設(shè)備第一節(jié)CP系列PLC簡介CP系列:CPM1A、CPM2A、CPM2AH、CPM2AH-S、CPM2C、CP1H、CP1L和CP1E等。除CPM2C外,都是整體式小型PLC。由電源、CPU、輸入/輸出口和程序存儲器組成,稱為CPU單元(或稱基本單元)。能方便的加裝擴展單元。8123456791011121.CPU單元結(jié)構(gòu)一、CPM1A簡介1—功能接地端子2—電源輸入端子3—保護接地端子4—狀態(tài)顯示LED5—輸入LED6—輸入端子7—擴展連接器8—輸出端子9—輸出LED10—直流輸出電源端子11—外設(shè)端口12—模擬設(shè)定電位器I/O配置40點I/O型有24個輸入點,16個輸出點,I/O點按3∶2配置。24個輸入點共用一個COM端子。16個輸出點分為六組,共有六個COM端,其中10.00、10.01各占有一個,10.02、10.03合用一個,10.04、10.05、10.06、10.07和11.00、11.01、11.02、11.03和11.04、11.05、11.06、11.07分別各四點合用一個COM端。狀態(tài)顯示PWR(綠)電源指示,接通時亮,斷開時滅。RUN(綠)工作狀態(tài)指示,處在運行或監(jiān)控狀態(tài)時亮,處在編程狀態(tài)或運行異常時滅。ERR/ALM(紅)錯誤/警告指示,正常時滅,出現(xiàn)致命性錯誤時,指示燈亮;出現(xiàn)警告性錯誤時,指示燈閃爍時。COMM(橙)通信指示,PLC通過外設(shè)端口與外部設(shè)備通信時閃爍,不通信時滅。2.功能簡介高速計數(shù)器脈沖輸出通信指令系統(tǒng)存儲器后備模擬設(shè)定電位器輸入時間常數(shù)設(shè)定外部中斷快速響應(yīng)輸入間隔定時中斷3.編程工具使用編程器使用計算機4.型號規(guī)格例:CPM1A-40CDR-ACPM1A
系列40
輸入/輸出總點數(shù)CCPU單元DDC輸入R
繼電器輸出;T
晶體管輸出A
交流電源供電;D
直流電源供電1.CPU單元結(jié)構(gòu)二、CP1H簡介1)電池蓋2)工作指示LED3)外圍設(shè)備USB端口4)7段LED顯示5)模擬電位器6)外部模擬設(shè)定輸入8)內(nèi)置模擬輸入輸出9)內(nèi)置模擬輸入切換開關(guān)10)存儲盒槽位11)供給電源/輸出端子臺12)輸出指示LED13)擴展I/O單元連接器14)選件板槽位15)電源、接地、輸入端16)輸入指示LED狀態(tài)顯示PWR(綠)電源指示,接通時亮,斷開時滅。RUN(綠)工作狀態(tài)指示,處在運行或監(jiān)控狀態(tài)時亮,處在編程狀態(tài)或運行異常時滅。ERR/ALM(紅)錯誤/警告指示,正常時滅,出現(xiàn)致命性錯誤時,指示燈亮;出現(xiàn)警告性錯誤時,指示燈閃爍時。INH(黃)負載切斷(A500.15)為ON時亮;BKUP(黃)程序、參數(shù)、數(shù)據(jù)內(nèi)存向內(nèi)置閃存(備份存儲器)寫入、訪問和復(fù)位時亮;PRPHL(黃)在USB端口通信時閃爍,平時滅。串行通信功能模擬電位器7段LED顯示無電池運行存儲盒程序保護故障診斷時鐘2.功能簡介中斷高速計數(shù)器50kHz,100kHz脈沖輸出1~100kHz,1~1MHz快速響應(yīng)輸入30μs模擬輸入輸出1/6000,1/12000串行通信功能3.編程工具也可通過RS-232C選件板CP1W-CIF01編程4.型號規(guī)格例:CP1H–XA40DR-ACP1HCP1H系列X
基本型,XA
內(nèi)置模擬量,Y帶脈沖輸入/輸出專用端子型40
內(nèi)置輸入/輸出點數(shù)DDC輸入R
繼電器輸出,T晶體管輸出A
交流電源,D直流電源。1.RS-232C、RS-422A/485選件板三、CP1H選件板
簡介RS-232C選件板RS-422A/485選件板用于上位鏈接、NT鏈接(1:N模式)、無協(xié)議、串行PLC鏈接從站、串行PLC鏈接主站、串行網(wǎng)關(guān)和外設(shè)總線,RS-232C和RS-422A/485選件板的應(yīng)用2.LCD選件板LCD選件板選件板的安裝無需連接CX-Programmer即可監(jiān)控各種數(shù)據(jù)及變更當前值、設(shè)定值,并可使用PLC未配備的特殊定時器,從而拓展SYSMACCP系列的用途范圍,3.Ethernet選件板Ethernet選件板選件板的應(yīng)用Ethernet上最多可連接254臺CP1H/CP1LPLC、CS/CJ系列PLC或上位計算機Ver.2.0以上版本在CP1HCPU單元中可安裝2塊選件板第二節(jié)輸入/輸出單元
一、開關(guān)量基本I/O單元I/O單元分類:按信號的流向
輸入單元和輸出單元按信號的形式
開關(guān)量I/O單元和模擬量I/O單元按電源形式
直流型和交流型、電壓型和電流型按功能
基本I/O單元和特殊I/O單元
(一)開關(guān)量輸入單元
輸入模塊組成框圖
現(xiàn)場輸入信號輸入端子輸入電路輸入映像寄存器CPU按信號電源的不同分:直流輸入交流輸入交直流輸入直流輸入模塊電原理圖R1、R2、C作用:分壓、限流、濾波。雙向光耦合器作用:整流、隔離和電平轉(zhuǎn)換。隔離——抗干擾,將電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行傳輸;電平轉(zhuǎn)換——將DC24V輸入信號轉(zhuǎn)換成TTL(5V)標準信號。
AC/DC外部電源COM光耦合器輸入端PLCLED輸入開關(guān)CR2內(nèi)部電路R1內(nèi)部電路輸入模板(二)開關(guān)量輸出單元
輸出模塊組成框圖
現(xiàn)場執(zhí)行元件CPU輸出鎖存器輸出電路輸出端子元件映像寄存器輸出形式:繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出1.繼電器輸出(交直流)模塊
R1內(nèi)部電路R2ACCOMLED輸出端負載DCKA繼電器PLCKAC內(nèi)部電路輸出模板繼電器既是輸出開關(guān)器件,又是隔離器件R1和LED組成輸出狀態(tài)顯示器R2和C組成RC滅弧電路繼電器觸點動作的響應(yīng)時間約為10ms繼電器輸出模塊的負載回路,可選用直流電源,也可選用交流電源在電阻性負載時,輸出的最大負載電流為2A/點2.晶閘管輸出(交流)模塊
ACCR1LEDR2負載輸出端COMFUU固態(tài)繼電器內(nèi)部電路雙向晶閘管為輸出開關(guān)器件,由它組成的固態(tài)繼電器(ACSSR)具有光電隔離作用R2與C組成高頻濾波電路壓敏電阻作為消除尖峰電壓的浪涌吸收器雙向晶閘管開通響應(yīng)時間≤1ms,關(guān)斷響應(yīng)時間≤10ms在輸出負載回路中的電源只能選用交流電源3.晶體管輸出(直流)模塊內(nèi)部電路R2R3PLC輸出端COMLED光耦合器V1VSVDFU負載DCR1V1為輸出開關(guān)器件,光耦合器為隔離器件VS和FU分別用于輸出端的過壓保護和過流保護二極管VD可禁止負載電源反向接入晶體管輸出模塊所帶負載只能使用直流電源在電阻性負載時,最大負載電流為0.5A/點,通斷響應(yīng)時間均<0.2ms(三)I/O單元規(guī)格
1.輸入單元規(guī)格(1)繼電器輸出規(guī)格(2)晶體管輸出規(guī)格2.輸出單元規(guī)格123456有40點I/O、20點I/O、8點I、8點O等幾種,型號在CPM1A后分別后綴40EDR、40EDT、20EDR、20EDT、8ED、8ER、8ED,其中E表示為擴展單元。1-輸入端子2-輸入LED3-擴展連接器4-輸出LED5-輸出端子6-擴展I/O連接電纜(一)擴展I/O單元簡介二、開關(guān)量擴展I/O單元CPM1A型(二)擴展I/O單元的使用CP1H型連接限制1)最大可連接7個單元。2)占用通道數(shù),輸入、輸出都必須在15CH以下。3)合計消耗功率在30W以下。4)高功能單元合計不超過2臺。5)環(huán)境溫度的限制。(一)擴展I/O單元的使用現(xiàn)場模擬信號變送器V/VI/VA/D光電隔離輸入暫存CPU三、模擬量I/O單元1.模擬量輸入單元
作用:連續(xù)變化的電壓、電流信號轉(zhuǎn)換成CPU能處理的若干位數(shù)字信號。
組成:2.模擬量輸出單元CPUV/VV/ID/A光電隔離輸出鎖存電壓輸出電流輸出作用:把CPU處理后的若干位數(shù)字信號,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量信號輸出。組成:
A/D、D/A模塊的主要參數(shù):
分辨率精度轉(zhuǎn)換速度輸入阻抗輸出阻抗最大允許輸入范圍模擬通道數(shù)內(nèi)部電流消耗……
3.外置模擬量I/O單元模擬量輸出單元DA003模擬量輸入單元AD003CPM1A-MAD01
4.內(nèi)置模擬量I/O單元XA型CP1HCPU單元內(nèi)置具有4路輸入、2路輸出的擬量I/O單元。模擬量范圍可設(shè)置成DC-10V~10V、0~10V、1~5V、0~5V、0~20mA和4~20mA6種,分辨率有1/6000和1/12000兩種。第三節(jié)特殊擴展設(shè)備
特殊I/O功能單元作為智能單元,有自己的CPU、存儲器和控制邏輯,與I/O接口電路及總線接口電路組成一個完整的微型計算機系統(tǒng)。作用:1)在自己的CPU和控制程序的控制下,通過I/O接口完成相應(yīng)的輸出、輸入和控制功能;
2)通過總線接口與PLC單元的主CPU進行數(shù)據(jù)交換,接受主CPU發(fā)來的命令和參數(shù),并將執(zhí)行結(jié)果和運行狀態(tài)返回主CPU。效果:既實現(xiàn)了特殊I/O單元的獨立運行,減輕了主CPU的負擔(dān),又實現(xiàn)了主CPU單元對整個系統(tǒng)的控制與協(xié)調(diào),從而大幅度地增強了系統(tǒng)的處理能力和運行速度。一、高速計數(shù)單元
用途:
用于脈沖或方波計數(shù)器、實時時鐘、脈沖發(fā)生器、數(shù)字碼盤等輸出信號的檢測和處理,及快速變化過程中的測量或精確定位控制。主要技術(shù)參數(shù):計數(shù)脈沖頻率、計數(shù)范圍、計數(shù)方式、輸入信號規(guī)格、獨立計數(shù)器個數(shù)……
二、位置控制單元
作用:
用于位置控制的智能I/O單元,能改變被控點的位移速度和位置,適用于步進電動機或脈沖輸入的伺服電動機驅(qū)動器。主要參數(shù):
占用I/O點數(shù)、控制軸數(shù)、輸出控制脈沖數(shù)、脈沖速率、脈沖速率變化、間隙補償、定位點數(shù)、位置控制范圍、最大速度、加/減速時間……
三、PID控制單元作用:多用于執(zhí)行閉環(huán)控制的系統(tǒng)中。技術(shù)指標:
PID算法和參數(shù)、操作方式、PID回路數(shù)、控制速度……四、溫度傳感器單元
溫度傳感器單元TS102作用:
通過單元內(nèi)的變送器和A/D轉(zhuǎn)換器,將溫度值轉(zhuǎn)換為BCD碼傳送給PLC。傳感器配置:熱電偶或熱電阻。主要技術(shù)參數(shù):
輸入點數(shù)、溫度檢測元件、測溫范圍、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換范圍及誤差、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間、溫度控制模式、顯示精度、控制周期……五、通信單元以太網(wǎng)單元ETN22CONTROLLERLINK單元CLK23DEVICENET主單元DRM21上位鏈接(以太網(wǎng))單元
PLC與計算機的互聯(lián)和通信遠程I/O(CONTROLLERLINK)單元主站PLC與從站PLC遠程互聯(lián)和通信PLC鏈接(DEVICENET)單元
PLC和PLC之間的互聯(lián)和通信主要技術(shù)參數(shù):
數(shù)據(jù)通信的協(xié)議格式、通信接口傳輸距離、數(shù)據(jù)傳輸長度、數(shù)據(jù)傳輸速率、傳輸數(shù)據(jù)校驗……特殊功能單元和I/O鏈接單元。DEVICENET從單元DRT21A/D、D/A單元MAD01溫度傳感器單元TS102本章小結(jié)1.學(xué)習(xí)PLC,首先要熟悉其硬件結(jié)構(gòu)。2.接線時要分清電源接入端子、輸入端子、輸出端子,特別是輸出公共端。3.三種輸出單元對應(yīng)了不同負載的要求。4.擴展單元的地址分配及對單元的限制。第三章
簡單邏輯控制與基本指令內(nèi)容提要PLC各種指令的集合稱為PLC的指令系統(tǒng)。PLC的指令可概括成基本指令、應(yīng)用指令和高功能指令等幾大類。其中CPM1A的基本指令有時序輸入、時序輸出、時序控制、定時器/計數(shù)器等幾類指令,CP1H除包含CPM1A的所有基本指令外,各種類型都有所增加和擴展。本章以CP系列可編程序控制器為例,介紹PLC的基本指令及其相關(guān)的簡單邏輯控制實例。作為初學(xué)者使用這些指令設(shè)計邏輯控制系統(tǒng)是我們學(xué)習(xí)的初步目標。第一節(jié)編程基礎(chǔ)知識第二節(jié)時序輸入/輸出指令及應(yīng)用第三節(jié)微分指令及應(yīng)用第四節(jié)定時器/計數(shù)器指令及應(yīng)用第五節(jié)時序控制指令及應(yīng)用一、編程基礎(chǔ)知識5種語言:
梯形圖(LD)指令表(IL)結(jié)構(gòu)化文本(ST)功能塊圖(FBD)順序功能圖(SFC)
常用:梯形圖和指令表第一節(jié)編程基礎(chǔ)知識LD0.00OUT10.00
0.0010.00梯形圖圖例指令表圖例1.梯形圖編程觸點符號繼電器線圈符號操作數(shù)2.指令表編程指令步(一般由編程器自動依次給出)操作碼操作數(shù)梯形圖和指令表1.軟元件地址編號規(guī)則
位(bit):二進制數(shù)的一位(l/0),分別對應(yīng)繼電器線圈得/失電(ON/OFF)或觸點的通/斷(ON/OFF)。數(shù)字(digit):由4位二進制數(shù)構(gòu)成,可以是十進制0~9,也可是十六進制0~F。字節(jié)(byte):由8位二進制數(shù)構(gòu)成。字(word):又稱為通道(channel),由2個字節(jié)構(gòu)成。*存儲器是字元件,按字使用,每個字16位。*繼電器是位元件,按位使用,地址按通道進行管理。二、PLC軟元件地址分配及功能概要位地址通道(字)地址例:100.00例:100例:W200.15例:W200位地址=通道(CH)號+通道內(nèi)序號通道(CH)號高位的0可省略位地址和通道(字)地址的表示方法軟元件類型通道號通道內(nèi)序號輸入繼電器000~00900~15輸出繼電器010~01900~15輔助繼電器200~25500~15特殊輔助繼電器232~25500~15保持繼電器HR00~HR1900~15輔助記憶繼電器AR00~AR1500~15鏈接繼電器LR00~LR1500~15暫存繼電器TR0~7定時器/計數(shù)器TIM/CNT000~127數(shù)據(jù)存儲器DM0000~DM66552.CPM1A中的軟元件3.CP1H中的軟元件(常用)CPM1A、CP1H常用地址對照
類型CPM1ACP1H輸入繼電器0.00~9.150.00~16.15輸出繼電器10.00~19.15100.00~116.15內(nèi)置模擬輸入繼電器
200CH~203CH內(nèi)置模擬輸出繼電器
210CH~211CH內(nèi)部輔助繼電器200.00~231.151200.00~1499.153800.00~6143.15W0.00~W511.15暫存繼電器TR0~TR7TR0~TR15保持繼電器HR0.00~HR19.15H0.00~H511.15定時器T/C0~T/C127T0~T4095計數(shù)器C0~C4095數(shù)據(jù)內(nèi)存DM0~DM1023D0~D32767輸入繼電器接收輸入信號;只能由外部信號所驅(qū)動;不能用程序內(nèi)部的指令來驅(qū)動;觸點無限多個。輸入模塊則可等效成輸入繼電器的線圈輸入模塊SCOM0.000.000.000.00輸入端子梯形圖DC24V(1)輸入/輸出繼電器軟觸點硬觸點10.0010.0110.0010.01輸出模塊10.00COM10.0110.00負載2梯形圖輸出端子負載1輸出繼電器由內(nèi)部程序驅(qū)動;具有:由軟件構(gòu)成的內(nèi)部觸點(軟觸點,用于邏輯運算)由輸出模塊構(gòu)成的外部觸點(硬觸點,能和負載連接)。(2)內(nèi)部輔助繼電器
不能讀取外部輸入,也不能直接驅(qū)動外部負載,只起到中間繼電器的作用。(3)特殊輔助繼電器主要用于動作狀態(tài)標志、動作起動標志、時鐘脈沖輸出、模擬電位器、高速計數(shù)器、計數(shù)模式、中斷等各種功能的設(shè)定值/現(xiàn)在值的存儲單元。符號名稱地址/值注釋CPM1ACP1HP_On253.13CF113常通標志(常ON位)P_First_Cycle253.15A200.11首次循環(huán)標志(第一次循環(huán)為ON)
P_1min254.00CF104周期為1min的時鐘脈沖位P_0_1s255.00CF100周期為0.1s的脈沖位P_0_2s255.01CF101周期為0.2s的脈沖位P_1s255.02CF102周期為1s的脈沖P_CY255.04CF004進位標志(執(zhí)行結(jié)果有進位時為ON)P_GT255.05CF005GT(>)標志(比較結(jié)果大于時為ON)P_EQ255.06CF006EQ(=)標志(比較結(jié)果等于時為ON)P_LT255.07CF007LE(<)標志(比較結(jié)果小于時為ON)常用的特殊輔助繼電器(4)暫存繼電器TR
在復(fù)雜的梯形圖中,用來對回路的分支點的ON/OFF作狀態(tài)暫存。(5)保持繼電器HR
具有斷電保持功能,當斷電時也能保持斷電前的ON/OFF狀態(tài),在程序內(nèi)可以自由使用。(6)輔助記憶繼電器AR
具有PLC各種動作標志功能,用于存放PLC的動作異常標志、高速計數(shù)、脈沖輸出動作狀態(tài)標志、掃描周期最大值和當前值、擴展單元連接臺數(shù)、斷電發(fā)生次數(shù)、通信出錯碼等。(7)鏈接繼電器LR
用于CPM1A同系列、CPM1A和CQM1、CPM1、SRM1或者C200HX/HE/HG的1∶1鏈接通信時,與對方PLC交換數(shù)據(jù)。(8)定時器T和計數(shù)器C
定時器:當條件成立時,當前值從設(shè)定值開始,按10ms或100ms的時鐘速率減計數(shù),當達到0時,定時器的輸出接點動作。
常用定時器:普通定時器和高速定時器,定時范圍分別為0~999.9s和0~99.99s。
計數(shù)器:減法計數(shù)器和可逆計數(shù)器,計數(shù)范圍均為0~9999。
(9)數(shù)據(jù)存儲器DM
用于存貯數(shù)值、數(shù)據(jù),以字為單位,其內(nèi)容在PLC斷電、運行開始或停止時能保持不變。
利用DM區(qū)還能實行間接尋址,其符號為*DM。一、時序輸入/輸出指令介紹
LD(讀)/LDNOT(讀非)AND(與)/ANDNOT(與非)OR(或)/ORNOT(或非)ANDLD(塊與)/ORLD(塊或)OUT(輸出)SET(置位)、RSET(復(fù)位)KEEP(保持)
第二節(jié)時序輸入/輸出指令及應(yīng)用
助記符名稱功能梯形圖LD讀輸入母線和常開觸點連接LDNOT讀非輸入母線和常閉觸點連接OUT輸出將邏輯運算結(jié)果輸出,驅(qū)動線圈OUTNOT反相輸出將邏輯運算結(jié)果反相后輸出,驅(qū)動線圈說明:操作不影響標志位;OUT、OUTNOT指令對輸出繼電器、輔助繼電器、暫存繼電器TR、保持繼電器HR、等繼電器線圈的驅(qū)動指令,但對輸入繼電器不能使用;OUT、OUTNOT指令可多次并聯(lián)使用。
1.讀指令和輸出指令對應(yīng)指令表:CPM1A梯形圖CP1H梯形圖LDOUTLDNOTOUTLDOUTNOT
0.0010.000.01201.00201.0010.01LDOUTLDNOTOUTLDOUTNOT
I:0.00Q:100.00I:0.01W201.00W201.00Q:100.01例:讀指令和輸出指令的應(yīng)用CPM1A梯形圖CP1H梯形圖例:CPM1A和CP1H梯形圖的不同點1)CP1H的梯形圖和指令表在輸入地址前會自動生成一個“I”,表示輸入元件,在輸出地址前會自動生成一個“Q”,表示輸出元件,CPM1A則沒有。2)CP1H的輸出地址通道號為4位,高位的“0”不寫有3位,CPM1A輸出地址的通道號為3位,高位的“0”不寫只有2位。3)CP1H的200~203通道被模擬量占用了,不能同CPM1A一樣能作為內(nèi)部輔助繼電器使用,所以選用W開頭的內(nèi)部輔助繼電器通道。說明:AND、ANDNOT用于LD或LDNOT后一個常開或常閉觸點的串聯(lián);OR、ORNOT用于LD或LDNOT后一個常開或常閉觸點的并聯(lián)。(串并聯(lián)的數(shù)量不限制)AND、ANDNOT、OR、ORNOT的操作不影響標志位。
常閉觸點并聯(lián)連接或非ORNOT常開觸點并聯(lián)連接或OR常閉觸點串聯(lián)連接與非ANDNOT常開觸點串聯(lián)連接與AND梯形圖功能名稱助記符2.串聯(lián)和并聯(lián)指令*在指令OUT100.01后,對100.02使用OUT指令,稱為縱接輸出,可多次重復(fù)使用。
對應(yīng)指令表:對應(yīng)指令表:LDANDOUTLDANDNOTOUTOUTI:0.00I:0.01Q:100.00I:0.02I:0.03Q:100.01Q100.02LDORORNOTOUTLDNOTANDOROUT
I:0.00I:0.01I:0.02Q:100.00Q:100.00I:0.03I:0.04Q:100.01例:串聯(lián)和并聯(lián)指令的應(yīng)用說明:兩個或兩個以上觸點并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊兩個或兩個以上觸點串聯(lián)的電路稱串聯(lián)電路塊建立電路塊用LD或LDNOT開始當一個并聯(lián)電路塊和前面的觸點或電路塊串聯(lián)時,需要用塊與ANDLD指令當一個串聯(lián)電路塊和前面的觸點或電路塊并聯(lián)時,需要用塊或ORLD指令成批使用ANDLD、ORLD指令,使用次數(shù)限制在8次以下助記符名稱功能梯形圖ANDLD塊與并聯(lián)電路塊的串聯(lián)ORLD塊或串聯(lián)電路塊的并聯(lián)3.塊與和塊或指令對應(yīng)指令表:(成批使用ORLD)LDI:0.00ANDI:0.01LDNOTI:0.02ANDI:0.03LDNOTI:0.04ANDNOTI:0.05ORLDORLDOUTQ:100.00對應(yīng)指令表:(分別使用ORLD)LDI:0.00ANDI:0.01LDNOTI;0.02ANDI:0.03ORLDLDNOTI:0.04ANDNOTI:0.05ORLDOUTQ:100.00例:塊或指令的應(yīng)用對應(yīng)指令表:(并聯(lián)電路塊在后)LDI:0.00LDI:0.01ORI:0.02ANDLDOUTQ:100.00
對應(yīng)指令表:(并聯(lián)電路塊在前)LDI:0.01ORI:0.02ANDI:0.00OUTQ:100.00例:塊與指令的應(yīng)用LDI:0.00ORI:0.01LDI:0.02ANDI:0.03LDNOTI:0.04ANDI:0.05ORLDORI:0.06ANDLDORI:0.07OUTQ:100.00塊與串聯(lián)電路塊并聯(lián)電路塊串聯(lián)電路塊塊或例:ANDLD、ORLD指令的混合使用4.置位、復(fù)位和保持指令
說明:置位SET、復(fù)位RSET指令可單獨使用保持指令是置位和復(fù)位指令的組合,置位S在先,復(fù)位R在后,不能交換次序,S和R也不能單獨使用操作碼名稱功能梯形圖SET置位使指定的繼電器ONRSET復(fù)位使指定的繼電器OFFKEEP保持保持繼電器動作例:置位、復(fù)位和保持指令的應(yīng)用
0.01100.000.00100.01對應(yīng)指令表:LDI:0.00SETQ:100.00LDI:0.01RSETQ:100.00LDI:0.00LDI:0.01KEEPQ:100.01說明:觸點0.00一旦閉合,線圈100.00得電;觸點0.00斷開后,線圈100.00仍得電。觸點0.01一旦閉合,則無論觸點0.00閉合還是斷開,線圈100.00都不得電。對同一軟元件,SET、RSET可多次使用,先后順序也可任意,但以最后執(zhí)行的一行有效。對于使用KEEP指令的線圈100.01,當觸點00.00閉合時,線圈100.01得電;觸點0.00斷開后,線圈100.01仍得電;觸點0.01一旦閉合,則無論觸點0.00閉合還是斷開,線圈100.01都不得電。時序圖:SET和RSET在梯形圖中順序顛倒后的時序圖比較
0.01100.000.00100.01時序圖:時序圖:0.01100.000.00100.011.起動、停止控制(1)控制要求1)啟動:SB1→KM得電,電動機M進入正常運轉(zhuǎn)。2)停止:SB2→KM失電,電動機M停止。3)過載保護:過載時,F(xiàn)R常開觸點閉合→KM失電,電動機M停止,報警燈H閃爍。QSFU1KMFRL3L2L1M3~N
二、時序輸入/輸出指令的應(yīng)用
輸入元件符號輸入地址輸出元件符號輸出地址啟動按鈕SB10.00接觸器線圈KM100.00停止按鈕SB20.01報警燈H100.01熱繼常開動合FR0.02(2)I/O地址分配表
梯形圖最后的END指令,編程軟件會自動填入,以后不寫了(3)利用接點組合編寫的控制梯形圖(4)利用置位、復(fù)位指令編寫的控制梯形圖(5)利用保持指令編寫的控制梯形圖QSFU1KMFRL3L2L1M3~N1)啟動:SB1或SB3→KM得電,啟動,電動機M進入正常運轉(zhuǎn)。2)停止:SB2或SB4→KM失電,電動機M停止。3)過載保護:過載時,F(xiàn)R常開觸點閉合→KM失電,電動機M停止。(1)控制要求控制梯形圖不變2.兩地起動和停止控制為什么?因為PLC的輸入點沒有變!問題:如果輸入按鈕這樣接呢?控制梯形圖要變了??!換一個接法問題:為什么是怎樣?有規(guī)律嗎?
兩個開關(guān)中的任一開關(guān)動作(閉合或斷開)一次,都能改變輸出點100.00的狀態(tài)(1)控制要求3.用單聯(lián)開關(guān)實現(xiàn)兩地起動和停止控制如果四地、五地呢??三地控制(2)控制梯形圖按下SB2,電動機正轉(zhuǎn);按下SB3,電動機反轉(zhuǎn);按下SB1,或過載FR閉合時,電動機停轉(zhuǎn);為了提高控制電路的可靠性,在輸出電路中設(shè)置電路互鎖,同時要求在梯形圖中也要實現(xiàn)軟件互鎖??刂埔?.電動機正反轉(zhuǎn)控制(1)使用接點組合的控制梯形圖(2)用置位、復(fù)位指令的控制梯形圖當停止按鈕SB2和熱繼電器保護觸點FR是以常閉形式接入時;梯形圖中的對應(yīng)觸點要寫成常開的形式。(1)關(guān)于輸入元件的動斷觸點
4.編程注意事項AFBC
線圈位置不對梯形圖(3)橋式電路ACBEDFABCAEDDCEBF
錯誤的梯形圖ABCF
轉(zhuǎn)換后的梯形圖改正后的梯形圖(2)線圈位置不對的梯形圖及轉(zhuǎn)換
原梯形圖
修改后的梯形圖(1)修改后的梯形圖(2)BAFCDFABFCDABW0.00CDW0.01W0.00W0.01F(4)同名雙線圈輸出及其對策(5)注意梯形圖的結(jié)構(gòu)
LDALDBANDCORLDOUTFLDBANDCORAOUTFABCFBCAF
原梯形圖
改畫后的梯形圖指令表指令表LDALDBORCANDLDOUTFABFCABCFLDBORCANDAOUTF
原梯形圖
改畫后的梯形圖指令表指令表第三節(jié)微分指令及應(yīng)用微分指令用于專門檢測輸入信號的上升沿、下降沿的變化,或者根據(jù)驅(qū)動信號的變化(上升沿或下降沿)輸出時間是一個掃描周期的脈沖。CPM1A只有輸出微分指令DIFU、DIFD。CP1H還有連接型微分指令UP、DOWN,指令的微分形式@、%等。所有微分功能都能用DIFU、DIFD來實現(xiàn)。一、微分指令介紹助記符名稱功能梯形圖DIFU上升沿微分在邏輯運算結(jié)果上升沿時,繼電器在一個掃描周期內(nèi)ONDIFD下降沿微分在邏輯運算結(jié)果下降沿時,繼電器在一個掃描周期內(nèi)ONDIFU操作數(shù)DIFD操作數(shù)注意:IR區(qū)中已用作輸入通道的位不能作為脈沖輸出指令的輸出位1.輸出型微分DIFU、DIFD指令助記符名稱功能梯形圖UP上升沿微分輸入信號的上升沿(OFF→ON)時,1周期內(nèi)為ON,連接到下一段
DOWN下降沿微分輸入信號的下升沿(ON
→OFF)時,1周期內(nèi)為ON,連接到下一段
UPDOWNT0.00100.00T0.00100.012.連接型微分UP、DOWN指令在指令前面加符號@或%,即為指令的微分形式。@上升沿微分,作用時間也是一個掃描周期。%下降沿微分,作用時間也是一個掃描周期。a)b)c)在梯形圖中輸入上升微分的常開接點3.指令的微分形式二、微分指令應(yīng)用1.單按鈕單地起動、停止控制(1)利用微分指令和接點組合編寫的單按鈕控制梯形圖(2)利用微分指令和保持指令編寫的控制梯形圖2.用時序輸入/輸出指令生成脈沖輸出沒有微分指令時,也可用已學(xué)的時序輸入/輸出指令設(shè)計一個簡單的梯形圖,來生成一個脈沖輸出。第四節(jié)定時器/計數(shù)器指令及應(yīng)用一、定時器指令及應(yīng)用(一)定時器指令CPM1A常用定時器指令:有TIM(BCD定時器)和TIMH(BCD高速定時器)。CP1H中:還有:TMHH(超高速定時器)、TTIM(BCD累計定時器)和TIML(BCD長時間定時器)等。在指令后綴X,并在CX-P編程軟件的“PLC屬性”設(shè)定為“以二進制形式執(zhí)行定時器/計數(shù)器”,即成為以二進制BIN計數(shù)的定時器。BCD定時器1:基本定時器指令2:高速定時器指令3:累積定時器指令4:長定時器指令助記符功能精度定時器號設(shè)定值計數(shù)方法定時復(fù)位TIMBCD定時0.1秒0~4095#0~9999減計數(shù)ONOFFTIMHBCD高速定時0.01秒0~4095#0~9999減計數(shù)ONOFFTTIMBCD累計定時0.1秒0~4095#0~9999加計數(shù)I=ONR=OFFR=ONTIMLBCD長定時0.1秒#0~99999999減計數(shù)ONOFF工作過程TIM、TIMH工作過程TTIM工作過程TIM、TIMH的使用
CPM1A梯形圖CP1H梯形圖觸點T0,CPM1A機型表現(xiàn)為TIM000,CP1H機型表現(xiàn)為T0000TIML的使用一天定時器(二)定時器指令應(yīng)用1.序列脈沖發(fā)生電路周期為5s(忽略了一個掃描周期的時間)的脈沖序列2.單穩(wěn)態(tài)電路延時0.5s的單穩(wěn)態(tài)程序3.無穩(wěn)態(tài)電路周期為3s的無穩(wěn)態(tài)程序4.Y/Δ降壓起動控制(1)控制要求按下SB1,主回路電動機M成Y接法,開始起動,同時開始定時;定時時間到,接觸器線圈KM2失電,KM3得電,電動機M成Δ接法,進入正常運轉(zhuǎn)。2)按下SB2,接觸器線圈均失電,主回路電動機M停止。3)若電動機過載時,F(xiàn)R動合觸點閉合,接觸器線圈也均失電,電動機M停止。4)KM1和KM2除在輸出回路中有電路硬觸點互鎖外,在梯形圖程序中軟接點互鎖。(2)控制梯形圖
Y/Δ降壓起動控制梯形圖
問題:1)如果停止按鈕、熱繼電器觸點是常閉觸點,怎么辦?2)怎樣調(diào)整定時時間?怎樣調(diào)整定時時間?
A642D1(a)利用模擬電位器調(diào)整設(shè)定值將定時器的設(shè)置值改為“A642”。在0~255的范圍內(nèi)調(diào)整。(b)利用運算指令調(diào)整設(shè)定值將定時器的設(shè)置值改為“D1”,利用運算指令改變設(shè)置值。5.皮帶運輸機控制YVM3M2M1料斗提問:該控制系統(tǒng)有幾個輸入點?幾個輸出點?(1)控制要求1)正常啟動M1→M2→M3→YV,(6s、5s、4s)2)正常停止YV→M3→M2→M1,(均為4s)3)緊急停止YV、M3、M2、M1立即停止。4)故障處理
M1過載時:YV、M3、M2、M1立即停止;
M2過載時:YV、M3、M2立即停止,M1延時4s后停止;
M3過載時:YV、M3立即停止;延時4s,M2后停止;再延時4s,M1停止。(2)I/O地址分配(I:6,O:4)輸入元件符號輸入地址輸出元件符號輸出地址啟動按鈕SB10.01電磁閥YV100.00急停按鈕SB20.02M1接觸器KM1100.01停止按鈕SB30.03M2接觸器KM2100.02熱繼1常開觸點FR10.04M3接觸器KM3100.03熱繼2常開觸點FR20.05熱繼3常開觸點FR30.06YVM3M2M1料斗(3)順序啟動和緊急停止(4)全部功能順序啟動緊急停止正常停止過載保護YVM3M2M1料斗二、計數(shù)器指令及應(yīng)用(一)計數(shù)器指令常用計數(shù)器指令:CNT(BCD計數(shù)器)、CNTR(BCD可逆計數(shù)器)在CP1H中,如果在指令后綴X,并在CX-P編程軟件的“PLC屬性”設(shè)定為“以二進制形式執(zhí)行定時器/計數(shù)器”,即成為以二進制BIN計數(shù)的計數(shù)器。ACPSCPR當前值常開接點0設(shè)置值RCP當前值常開接點設(shè)置值b)可逆計數(shù)器a)普通計數(shù)器CNT執(zhí)行減法計數(shù),CP為計數(shù)脈沖輸入,每來一個脈沖,計數(shù)器的當前值減1,直到0結(jié)束,此時,計數(shù)器的常開觸點閉合,常閉觸點斷開;R為復(fù)位,當復(fù)位端有效時,計數(shù)器被復(fù)位,返回到設(shè)定值CNTR執(zhí)行加法或減法計數(shù),ACP為加計數(shù)脈沖輸入,SCP為減計數(shù)脈沖輸入,R為復(fù)位。可逆計數(shù)器在進位或借位時有輸出,即在加計數(shù)過程中當加到設(shè)定值再加1,或在減計數(shù)過程中減到0再減1時,計數(shù)器的常開觸點閉合,常閉觸點斷開;當復(fù)位端有效時,計數(shù)器被復(fù)位,返回到0。1.長計數(shù)電路(二)計數(shù)器指令應(yīng)用計數(shù)長度是1000×20=20000次2.計數(shù)器和定時器構(gòu)成的長定時電路定時長度是600×100=60000s第五節(jié)時序控制指令及應(yīng)用
常用的時序控制指令有:END(結(jié)束)、NOP(空操作)IL(聯(lián)鎖)/ILC(聯(lián)鎖清除)JMP(轉(zhuǎn)移)/JME(轉(zhuǎn)移結(jié)束)
CP1H還有:MILH(多重聯(lián)鎖)/MILC(多重聯(lián)鎖清除)CJP(條件轉(zhuǎn)移)/CJPN(條件不轉(zhuǎn)移)JMP0(多重轉(zhuǎn)移)/JME0(多重轉(zhuǎn)移結(jié)束)FOR(重復(fù)開始)/NEXT(重復(fù)結(jié)束)BREAK(循環(huán)中斷)等助記符名稱功能梯形圖NOP
空操作
無動作
END結(jié)束
輸入/輸出處理,返回到程序開始
NOPEND說明:在將全部程序清除時,全部指令成為空操作。END指令以后的其余程序步不再執(zhí)行,而直接進行輸出處理;若在程序中沒有END指令,則要處理到最后的程序步,并且編程軟件在進行語法檢查時,還會顯示語法錯誤的提示;在調(diào)試中,可在各程序段插入END指令,依次檢查各程序段的動作執(zhí)行END指令時,ER、CY、GR、EQ、LE標志被置為OFF1.END和NOP指令I(lǐng)LILC┇操作碼名稱功能梯形圖IL聯(lián)鎖公共串聯(lián)觸點的連接ILC解鎖公共串聯(lián)觸點的復(fù)位說明:聯(lián)鎖和解鎖指令是專為處理分支電路而設(shè)計的。IL指令前的串聯(lián)觸點相當于分支電路分支點前的總開關(guān),IL和ILC間的梯形圖相當于各條分支電路聯(lián)鎖IL指令有效,相當于總開關(guān)接通,在IL和ILC之間的梯形圖被驅(qū)動。但不論聯(lián)鎖指令有效與否,IL和ILC之間的指令均參與運算,都要占用掃描時間在IL內(nèi)再采用IL指令,就成為聯(lián)鎖指令的嵌套,相當于在總開關(guān)后接分路開關(guān)。但ILC指令只能用一條2、IL/ILC指令I(lǐng)L、ILC指令的應(yīng)用說明:當觸點0.00閉合時,IL有效,若此時觸點0.01、0.02閉合,則線圈10.00得電,定時器線圈T0得電,10s后觸點T0閉合,線圈10.02得電。當觸點00.0斷開時,IL無效,若此時觸點0.01、0.02閉合,則線圈10.00、T0均不得電,輸出繼電器10.00無輸出,定時器T0不計時。線圈10.01在ILC指令之后,不受聯(lián)鎖指令的影響含有嵌套的IL、ILC指令應(yīng)用說明:和接點0.03相連的IL是聯(lián)鎖的第二層,因為多了一層聯(lián)鎖,所以只有當接點0.00、0.03和0.02同時閉合時,才會驅(qū)動定時器T0。JMPNJMEN操作碼名稱功能梯形圖操作數(shù)JMP跳轉(zhuǎn)開始當驅(qū)動觸點斷開時,跳轉(zhuǎn)到JMEN:CPM1A:#00~49CP1H:#00~
#FF&000~255。JME跳轉(zhuǎn)結(jié)束解除跳轉(zhuǎn)指令說明:1)JMP/JME指令用于控制程序流向,當JMP的驅(qū)動觸點為OFF時,跳過JMP到JME之間的程序,轉(zhuǎn)去執(zhí)行JME后面的程序,JMP到JME之間的程序不參與運算。2)JMP的執(zhí)行條件為OFF時,所有輸出、計數(shù)器的狀態(tài)保持不變。3)跳轉(zhuǎn)開始和跳轉(zhuǎn)結(jié)束的編號要一致。4)向程序地址較小的一方轉(zhuǎn)移時,JMP的驅(qū)動條件為OFF時,在JMP-JME間重復(fù)執(zhí)行。在這種情況下,就不執(zhí)行END指令,有可能出現(xiàn)周期超時現(xiàn)象。5)多個JMPN可以共用一個JMEN,這樣使用后,在進行程序編譯時會出現(xiàn)警告信息,但程序能正常執(zhí)行。3、JMP/JME指令例:JMP、JME指令的應(yīng)用說明:當觸點0.00閉合時,輸出線圈10.00、定時器T0、計數(shù)器C1都分別受到觸點0.01、0.02、0.03、0.04的控制。當觸點0.00斷開時,JMP00到JME00間的梯形圖都不參與運算。具體表現(xiàn)為:
輸出線圈100.00不論觸點0.01的閉合與否,都保持觸點0.00斷開前的狀態(tài);
定時器T0繼續(xù)進行當前值的更新,但當前值為0時,其常開觸點不閉合,觸點0.02斷開,定時器也不復(fù)位;(CP1H型)計數(shù)器C1停止計數(shù),保持當前值,觸點0.04閉合不能復(fù)位計數(shù)器。思考與練習(xí)控制要求:按下啟動按鈕SB1(0.00),電動機(100.00)旋轉(zhuǎn),傳送帶帶動工件向右移動;當工件經(jīng)過傳感器S(0.02)時,傳感器輸出信號為ON;若在10秒鐘內(nèi)有6個工件通過,指示燈H常亮,若在10秒鐘內(nèi)通過的工件少于6個或多余6個,指示燈H(100.01)閃爍。顯示要求,上一個10秒鐘檢測的結(jié)果,在下一個10秒顯示,以此類推。當停止按鈕SB2(0.01)按下時,電動機停止旋轉(zhuǎn),指示燈滅。工件檢測MHS本章小結(jié)1.熟悉地址分配。2.掌握指令的應(yīng)用規(guī)則。3.學(xué)會典型的單元程序。4.能用基本指令,結(jié)合單元程序,解決簡單的控制要求。第四章
順序控制與步進指令
所謂順序控制,就是在生產(chǎn)過程中,各執(zhí)行機構(gòu)按照生產(chǎn)工藝規(guī)定的順序,在各輸入信號的作用下,根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序,自動地有次序的操作。是工業(yè)控制系統(tǒng)中最為常用的控制之一。本章首先介紹在順序控制設(shè)計和分析中經(jīng)常要遇到的幾個基本概念,然后介紹典型的控制功能模塊和相應(yīng)的PLC控制程序設(shè)計方法。內(nèi)容提要第一節(jié)順序控制基礎(chǔ)知識第二節(jié)步進指令與順序控制第三節(jié)基本指令與順序控制第四節(jié)
順序控制程序的綜合設(shè)計通常由PLC輸出量狀態(tài)的變化來劃分狀態(tài)劃分:被控對象工作狀態(tài)的變化。1.工步及劃分狀態(tài)定義:工作循環(huán)中,特定的機械動作。第一節(jié)順序控制基本知識轉(zhuǎn)換條件:導(dǎo)致狀態(tài)轉(zhuǎn)換的原因。轉(zhuǎn)換條件可以單個信號,也可是若干個信號的邏輯組合。狀態(tài)轉(zhuǎn)換:從一個狀態(tài)進入一個新的狀態(tài)。2.狀態(tài)轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)換條件3.順序功能圖的組成n-1nn+1abc第n-1步執(zhí)行的動作第n步執(zhí)行的動作第n+1步執(zhí)行的動作n+2第n+2步執(zhí)行的動作de②步進方向④動作(輸出)③轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換條件①工步(狀態(tài))轉(zhuǎn)換條件d和d,分別表示轉(zhuǎn)換信號“ON”或“OFF”時條件成立;轉(zhuǎn)換條件d↑和d↓分別表示轉(zhuǎn)換信號從“OFF”變成“ON”和從“ON”變成“OFF”時條件成立。
順序功能圖實例123abcd單列結(jié)構(gòu)1.單列結(jié)構(gòu)二、順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)2.選擇結(jié)構(gòu)00a1112131b1c1122232選擇開始40a413243541選擇結(jié)束c6b53)并列結(jié)構(gòu)并聯(lián)開始00112131a12223240132435c41并聯(lián)結(jié)束4.循環(huán)結(jié)構(gòu)a1b2c3f4d條件循環(huán)單循環(huán)a123dbc助記符名稱功能梯形圖說明STEP步進控制領(lǐng)域定義步進控制結(jié)束,指令以后執(zhí)行的是常規(guī)梯形圖程序1)S為工步編號,可用輔助繼電器號表示。2)步進區(qū)內(nèi)的編號和步進區(qū)外的編號不能重復(fù)。3)在步進區(qū)內(nèi)不能使用互鎖、轉(zhuǎn)移、結(jié)束、子程序指令。STEP步進控制的開始SNXT步進控制前一步復(fù)位、后一步開始第二節(jié)步進指令與順序控制一、步進指令STEPSTEPSSNXTS步進指令示例由W200.01控制的步由W200.00控制的步STEPW200.00STEP0.00SNXTW200.00001SNXTW200.01STEPW200.01第二步第一步步結(jié)束步開始……0.02SNXTW200.021)步的開始,由SNXT引導(dǎo),一直持續(xù)到?jīng)]有控制位的STEP結(jié)束。2)由一個帶控制位S的STEP來定義一個步的起始。3)使用相同控制位的SNXT指令來起動這個控制位步的執(zhí)行。4)一步完成時,該步中所有的繼電器都為OFF,所有定時器都復(fù)位,計數(shù)器、移位寄存器及KEEP中使用的繼電器都保持其狀態(tài)。5)在步進區(qū)域中,不會出現(xiàn)同名雙線圈輸出引起的問題。6)步程序內(nèi)不能使用聯(lián)鎖、跳轉(zhuǎn)、SBN和END指令。二、步進指令的應(yīng)用1.用步進指令設(shè)計單列結(jié)構(gòu)控制程序2.用步進指令設(shè)計選擇結(jié)構(gòu)控制程序3.用步進指令設(shè)計并行結(jié)構(gòu)控制程序或4.用步進指令設(shè)計循環(huán)結(jié)構(gòu)控制程序第三節(jié)基本指令與順序控制一、用基本指令設(shè)計單列順序控制程序1.基本指令設(shè)計模板狀態(tài)轉(zhuǎn)換模板組合輸出模板
n-1bn+1nnn輸出n+2n:本狀態(tài)標志n-1:上一狀態(tài)標志n+1:下一狀態(tài)標志
b:狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件狀態(tài)轉(zhuǎn)換模板組合輸出模板
n-1nn+1abc第n-1步執(zhí)行的動作第n步執(zhí)行的動作第n+1步執(zhí)行的動作n+2第n+2步執(zhí)行的動作den-1bn+1nnn輸出n+2具有相同輸出要求的輸出狀態(tài)的組合2.狀態(tài)轉(zhuǎn)換模板的缺點和改進
缺點:在狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中,有一個掃描周期,兩個相鄰狀態(tài)會同時有效。
改進:使用SET、RSET指令工步標志上一工步轉(zhuǎn)入條件下一工步輸出W0.00無0.06W210.00W210.00W0.000.08W210.01\W210.03100.01、T1W210.040.06W210.01W210.00T1·0.00W210.02\W210.03100.01、100.02、T2W210.02W210.01T2·0.00W210.03100.03W210.03W210.020.00W210.04100.04、T3W210.010.00W210.000.00W210.04W210.03T3·0.01W210.00二、用基本指令設(shè)計較復(fù)雜順序控制程序1.順序功能圖分析2.梯形圖編寫1)將本步的每個“上一工步節(jié)點”(常開)和相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件接點串聯(lián),形成一個驅(qū)動塊,有幾個入口,就將幾個驅(qū)動塊并聯(lián),最下面是本步的常開接點自鎖;2)將本步的每個“下一工步接點”(常閉)串聯(lián),目的是為了進入到下一步時,“下一工步接點”(常閉)會斷開,使本工步復(fù)位。實例組合輸出討論:為什么要組合輸出?為了防止同名雙線圈輸出。3.用步進指令編寫梯形圖第二步第三步第四步第五步第一步初始步第四節(jié)順序控制程序的綜合設(shè)計分揀桿左右移動電磁鐵上下運動吸引大、小鐵球,有選擇地放到相應(yīng)的容器中以大小球分揀系統(tǒng)為例介紹一、工作過程和控制要求1.工作過程原點:SQ1、SQ4壓合。初始狀態(tài):原點*電磁鐵沒有吸引鐵球。1)電磁鐵下降,2s后吸引或釋放鐵球;吸引或釋放1s后電磁鐵上升。2)大、小球由SQ5判別。3)分揀桿的左右移動由電動機M的正反轉(zhuǎn)控制。4)電磁鐵的上下移動由電磁閥YV控制氣缸的運動來完成。5)電磁鐵YA得電吸引鐵球,失電釋放。2.常見的控制要求(1)運行方式
手動和自動兩種方式1)自動部分執(zhí)行正常的分揀工作。2)手動部分用于位置調(diào)整和手動復(fù)位。(2)循環(huán)方式
多循環(huán)和單循環(huán)兩種選擇1)單循環(huán),執(zhí)行一次分揀循環(huán)后,回到原點停止。2)多循環(huán),執(zhí)行多次循環(huán),直到按下停止按鈕才結(jié)束。(3)停止方式
循環(huán)停止、緊急停止(急停)和緊急返回(急返)1)循環(huán)停止,完成本輪的分揀任務(wù),停止。2)緊急停止,立即停止(注意安全問題)。3)緊急返回,按原路返回原點(也要考慮安全問題)。(4)停止后的再啟動
1)急返后的啟動,應(yīng)考慮返回時有沒有吸引鐵球。2)急停后的再啟動,①手動復(fù)位;②設(shè)計一段初始化程序;③按下啟動按鈕直接從急停點繼續(xù)運行。第一步,自動循環(huán)順序控制;第二步,完成綜合設(shè)計二、操作面板設(shè)計和I/O分配1.操作面板二、操作面板設(shè)計和I/O分配2.I/O分配表二、操作面板設(shè)計和I/O分配3.I/O接線圖二、控制程序設(shè)計1.控制程序結(jié)構(gòu)圖1)自動程序段當常閉觸點0.11閉合、常開觸點0.11斷開,進入自動程序段。2)手動程序段當常閉觸點0.11斷開,常開觸點0.11閉合時,進入手動程序段。3)組合輸出程序段將自動程序段和手動程序段中的狀態(tài)標志在這里進行組合,然后輸出。4)其它設(shè)置2.自動循環(huán)段程序設(shè)計(1)順序功能圖(2)梯形圖設(shè)計(不含輸出)2.自動循環(huán)段程序設(shè)計(3)多循環(huán)和單循環(huán)設(shè)計加入觸點0.05,常閉觸點0.05閉合,進入多循環(huán)方式;反之,進入單循環(huán)方式。單循環(huán)時,不能回到第1步,最后一步(W0.06左移)要依靠左限位(0.06),左移到位后,停止這一步。第1步第8步3.手動操作段程序設(shè)計1)設(shè)置了三個按鈕SB3、SB4、SB5來實現(xiàn)手動的左移、右移和下降操作。2)設(shè)計了手動操作的條件,互鎖和限位。
如第1條,當左移按鈕按下、右移按鈕未按下,且電磁鐵上升到位時,才能手動左移,當左移到左側(cè)觸碰左限位行程開關(guān)時,左移停止。3)每一步也不直接輸出到輸出點,通過輔助繼電器作為狀態(tài)標志過渡。4.組合輸出程序設(shè)計1)加入互鎖,確保安全2
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