西門子6ES72882DR080AA0
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PLC的控制方式屬于存儲程序控制,其控制功能是通過存放在存儲器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)的,若要對控制功能作必要修改,只需改變控制程序即可,這就實(shí)現(xiàn)了控制的軟件化??删幊炭刂破鞯膬?yōu)點(diǎn)在于"可"字,從軟件來講,其控制程序可編輯、可修改;從硬件上講,其外部設(shè)備配置可變。構(gòu)建一個(gè)PLC控制系統(tǒng)的重心就在于控制程序的編制,但外部設(shè)備的選用也將對程序的編制產(chǎn)生影響。因此在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要,硬、軟件綜合考慮。本文就硬、軟兩方面,選取梯形圖為編程語言,以松下電工FPO-C32型PLC為例,對PLC使用過程中易出現(xiàn)的幾個(gè)問題及解決方法進(jìn)行了分析。
PLC的控制方式屬于存儲程序控制,其控制功能是通過存放在存儲器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)的,若要對控制功能作必要修改,只需改變控制程序即可,這就實(shí)現(xiàn)了控制的軟件化??删幊炭刂破鞯膬?yōu)點(diǎn)在于"可"字,從軟件來講,其控制程序可編輯、可修改;從硬件上講,其外部設(shè)備配置可變。構(gòu)建一個(gè)PLC控制系統(tǒng)的重心就在于控制程序的編制,但外部設(shè)備的選用也將對程序的編制產(chǎn)生影響。因此在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要,硬、軟件綜合考慮。本文就硬、軟兩方面,選取梯形圖為編程語言,以松下電工FPO-C32型PLC為例,對PLC使用過程中易出現(xiàn)的幾個(gè)問題及解決方法進(jìn)行了分析。
一、外部輸入設(shè)備的選用與PLC輸入繼電器的使用
1. 外部輸入信號的采集
可編程序控制器,英文稱Programmable Controller,簡稱PC。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)混淆,故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置,專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì),它采用可編程序的存儲器,用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令,并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn),充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn),又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣,特別是PLC的程序編制,不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識,而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式,使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué);調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶在購到所需的PLC后,只需按說明書的提示,做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作,就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。
可編程序控制器一直在發(fā)展中,所以至今尚未對其下zui后的定義。電工學(xué)會(IEC)曾先后于1982.11;1985.1和1987.2發(fā)布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案的*,二,三稿。
在第三稿中,對PLC作了如下定義:可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過數(shù)字的,模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。
PLC的外部設(shè)備主要是指控制系統(tǒng)中的輸入輸出設(shè)備,其中輸人設(shè)備是對系統(tǒng)發(fā)出各種控制信號的主令電器,在編寫控制程序時(shí)必須注意外部輸入設(shè)備使用的是常開還是常閉觸點(diǎn),并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行程序編制。否則易出現(xiàn)控制錯(cuò)誤。
在PLC內(nèi)部存儲器中有于輸入狀態(tài)存儲的輸入繼電器區(qū),各輸入設(shè)備(開關(guān)、按鈕、行程開關(guān)或傳感器信號)的狀態(tài)經(jīng)由輸入接口電路存儲在該區(qū)域內(nèi),每個(gè)輸入繼電器可存儲一個(gè)輸入設(shè)備狀態(tài)。PLC中使用的"繼電器"并非實(shí)體繼電器,而是"軟繼電器",可提供無數(shù)個(gè)常開、常閉觸點(diǎn)用于編程。每個(gè)"軟繼電器"僅對應(yīng)PLC存儲單元中的一位(bit),該位狀態(tài)為"1",表示該"軟繼電器線圈"通電,則程序中所有該繼電器的觸點(diǎn)都動作。輸入繼電器作為PLC接收外部主令信號的器件,通過接線與外部輸入設(shè)備相,其"線圈"狀態(tài)只能由外部輸入信號驅(qū)動。輸入信號的采集工作示意圖如圖1。
輸入繼電器線圈其狀態(tài)取決于外部設(shè)備狀態(tài)
圖1 PLC輸入信號采集示意圖
圖1中,輸入設(shè)備選用的是按鈕SB0的常閉觸點(diǎn),輸入繼電器X0的線圈狀態(tài)取決于SB0的狀態(tài)。該按鈕未按下時(shí),輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài),程序中所有X0觸點(diǎn)均動作,即常開觸點(diǎn)接通,常閉觸點(diǎn)斷開;若按下該按鈕,則輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài),程序中所有X0觸點(diǎn)均恢復(fù)常態(tài)。如果輸入繼電器連接的輸入設(shè)備是按鈕SB0的常開觸點(diǎn),則情況恰好相反:在該按鈕未按下時(shí),輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài),程序中所有X0觸點(diǎn)均不動作;若按下該按鈕,輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài),程序中所有X0觸點(diǎn)均動作。
2. 停車按鈕使用常閉型
由于PLC在運(yùn)行程序判別觸點(diǎn)通斷狀態(tài)時(shí),只取決于其內(nèi)存中輸入繼電器線圈的狀態(tài),并不直接識別外部設(shè)備,因此編程時(shí),外部設(shè)備的選用與程序中的觸點(diǎn)類型密切相關(guān)。這是一個(gè)在對照電氣控制原理圖進(jìn)行PLC編程時(shí)易出現(xiàn)的問題。zui典型的例子是基本控制--"起保停控制"中的停車控制。
圖2 "起保??刂?電氣原理圖
圖2為"起保??刂?電氣原理圖,在該系統(tǒng)中,按鈕SB0用于停車控制,因此使用其常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于控制線路。SBl為起動按鈕,使用其常開觸點(diǎn)。若使用相同的設(shè)備(即停車SB0用常閉觸點(diǎn),起動SBl用常開觸點(diǎn)),利用PLC進(jìn)行該控制,則需編程梯形圖程序(圖3):
圖3 "起保??刂?梯形圖程序(停車按鈕使用常閉觸點(diǎn))
I/O分配:SB0--X0,SBl--Xl,輸出Y0
該梯形圖中停車信號X0使用的是常開觸點(diǎn)串聯(lián)在控制線路中,這是因?yàn)橥獠客\囋O(shè)備選取按鈕常閉觸點(diǎn)所致,不操作該按鈕,則輸出Y0正常接通,若按下該按鈕,輸出Y0斷電。
3. 停車按鈕使用常開型
若希望編制出符合我們平時(shí)閱讀習(xí)慣的梯形圖程序(圖4),則在選用外部停車設(shè)備時(shí)需使用按鈕SB0的常開觸點(diǎn)與X0相連。