PLC指令是可編程邏輯控制器(PLC)的指令集,也稱為PLC編程指令。這些指令是用于編寫和控制PLC程序的基本構建塊,它們包括輸入和輸出指令、邏輯指令、數(shù)據(jù)處理指令、定時器和計數(shù)器指令、數(shù)值比較指令等等。PLC指令可以用來實現(xiàn)復雜的控制邏輯,例如在工業(yè)自動化系統(tǒng)中控制生產(chǎn)線上的機器和設備。PLC指令集因不同的PLC品牌而異,但通常都符合國際標準化組織(ISO)和國際電子技術委員會(IEC)的標準。
01 小車往返運動
用S7-200實現(xiàn)小車往返的自動控制 ,控制過程為按下啟動按鈕 ,小車從左邊往右邊(右邊往左邊運動) 當運動到右邊(左邊)碰到右邊(左邊)的行程開關后 小車自動做返回運動,當碰到另一邊的行程開關后又做返回運動 。如此的往返運動,直到當按下停車按鈕后小車停止運動??删幊炭刂破鞯姆诸?
按組成結構:整體式、模塊式和緊湊式
按I/O點數(shù):大(1024)、中(256~1024)、小型(256點)
按功能:低、中、高檔.
PLC硬件系統(tǒng):輸入部分;運算控制部分(CPU);運算控制部分(CPU)
可編程控制器的一個機器掃描周期是指用戶程序運行一次所經(jīng)過的時間。它分為執(zhí)行CPU自診斷、處理通訊請求、讀輸入(輸入采樣)、執(zhí)行程序、寫輸出(輸出刷新)等五個階段。
S7-在程序中插入一個STOP指令,CPU可由RUN方式進入STOP工作方式。
使用工作方式開關改變工作狀態(tài)。
用位于CPU模塊的出/入口下面的工作方式開關選擇CPU工作方式。工作方式開關有三個擋位:STOPTERM(Terminal)、RUN。
提供參與操作的數(shù)據(jù)地址的方法,稱為尋址方式。
S7-增計數(shù),
減計數(shù),
增/減計數(shù)。
S7-SIMATIC指令集是西門子公司PLC專用的指令集,具有專用性強、執(zhí)行速度快等優(yōu)點,可提供LAD,STL,F(xiàn)BD等多種編程語言。
IEC1131-3指令集是按國際電工委員會(IEC)PLC編程標準提供的指令系統(tǒng)。該編程語言適用于不同廠家的PLC產(chǎn)品,有LAD和FBD兩種編輯器。
LAD圖形指令有三個基本形式:觸點、線圈和指令盒。
實例編程:
例1圖1.1為三相異步電動機正反轉運行電路。起動時,合上QS,引入三相電源。按下正轉控制按鈕SB2,KMl線圈得電,其常開觸點閉合,電動機正轉并實現(xiàn)自鎖。
圖1.1
當電動機需要反轉時,按下反轉控制按鈕SB3,KMl線圈斷電,KM2線圈得電,KM2的常開觸點閉合,電動機反轉并實現(xiàn)自鎖,按鈕SBl為總停止按鈕。
任務要求用PLC來實現(xiàn)上圖所示的三相異步電動機的正反轉運行電路
(1)I/O(輸入/輸出)地址分配
由上述控制要求可確定PLC需要3個輸入點,2個輸出點,其I/0地址分配如下:
I0.0:停止按鈕SB1
I0.1:正轉起動按鈕SB2
I0.2:反轉起動按鈕SB3
Q0.0:正轉運行用交流接觸器KM1
Q0.1:反轉運行用交流接觸器KM2
PLC的外部硬件接線圖
1)方案一:直接用“起一保一?!被倦娐穼崿F(xiàn)。
2)方案二:利用“置位/復位”基本電路實現(xiàn)。
3)方案三:利用棧操作指令實現(xiàn)梯形圖及指令表。
例2圖2.1為兩臺電動機順序起動逆序停止的控制電路圖。按下起動按鈕SB2,臺電動機M1開始運行,5s之后第二臺電動機M2開始運行;按下停止按鈕SB3,第二臺電動機M2停止運行,10s之后臺電動機Ml停止運行;SBl為緊急停止按鈕,當出現(xiàn)故障時,只要按下SBl,兩臺電動機均立即停止運行。
圖2.1
任務要求用PLC來實現(xiàn)上圖所示的兩臺電動機順序起動逆序停止的控制電路,其控制時序圖如下圖所示。
I/O(輸入/輸出)地址分配
由上述控制要求可確定PLC需要3個輸入點,2個輸出點,其I/0地址分配如下:
I0.0:緊急停止按鈕SB1
I0.1:起動按鈕SB2
I0.2:停止按鈕SB3
Q0.0:電動機M1運行用交流接觸器KM1
Q0.1:電動機M2運行用交流接觸器KM2
根據(jù)I/0地址分配及控制時序圖可知,當起動按鈕SB2被按下時,輸入繼電器I0.1接通,輸出繼電器Q0.0置1,交流接觸器KMl線圈得電并自保,這時臺電動機M1運行,5s之后輸出繼電器Q0.1置1,第二臺電動機M2。
開始運行;當按下停止按鈕SB3時,輸入繼電器I0.2接通,輸出繼電器Q0.1置0,第二臺電動機M2停止運行,10s之后輸出繼電器Q0.0置0,臺電機停止運行。梯形圖及語句表如圖所示。
例3圖3.1為三相異步電動機Y-減壓起動的原理圖。KMl為電源接觸器。KM2為聯(lián)結接觸器,KM3為Y聯(lián)結接觸器,KT為起動時間繼電器。其工作原理是:起動時合上電源開關QS,按起動按鈕SB2,則KMl、KM3和KT同時吸合并自鎖,這時電動機接成Y聯(lián)結起動。
圖3.1
任務要求用PLC來實現(xiàn)圖Y-減壓起動的控制電路,其控制時序圖如圖所示。利用PLC基本指令中的串、并聯(lián)及輸出指令可實現(xiàn)上述控制要求。
例4如圖4.1是一個庫門自動控制示意圖。當有汽車接近庫門時,超聲波開關動作(超聲波開關為0N),庫門打開,直到上限位開關動作,汽車通過庫門,紅外線光電開關動作(汽車遮斷了光束,光電開關為0N),汽車完全進入庫門后,庫門開始關門,直到下限位開關動作,完成一個自動控制過程。
圖4.1
如圖4-1所示,設小車在初始位置時停在右邊,限位開關SQ2處于“0N”狀態(tài)。按下起動按鈕SB0后,小車向左運動,碰到限位開關SQl時,變?yōu)橛倚?返回限位開關SQ2處變?yōu)樽笮?,碰到限位開關SQ0時,變?yōu)橛倚?,返回起始位置后停止運動。
任務要求用PLC控制小車往復運動,用單序列的順序功能圖編程。
圖4-1
(1)I/O(輸入/輸出)地址分配
由上述控制要求可確定PLC需要4個輸入點,2個輸出點,其I/O地址分配如下:
I0.0:限位開天SQ0
I0.1:限位開關SQl
I0.2:限位開關SQ2
I0.3:起動按鈕SB0
QO.0:接觸器KMl小車左行
QO.1:接觸器KM2小車右行
小車往復運動的順序功能圖
小車往復運動的控制梯形圖
例5城市隧道要求24小時不間斷照明,有時考慮到要節(jié)約用電和延長燈的使用壽命,需要分時控制,同時又要有足夠的照明,如隧道中有A、B、C三組燈,每天早7點到晚7點,第1組燈亮,晚7點到晚10點3組燈都亮(車多),晚10點至第二天早7點第2、3組燈亮,要求用一個開關控制三組燈的亮和滅。
運料車主要用于搬運加工工件,在工礦企業(yè)的生產(chǎn)車間是比較常見的運輸設備。運料車由三相交流異步電動機進行驅動。其運動方向的改變主要是通過電動機的正反轉來實現(xiàn)??刂葡到y(tǒng)正常運行時,一般設為連續(xù)運行(自動控制)狀態(tài)。但在調試系統(tǒng)或設備維修過程中,往往需把系統(tǒng)設為點動控制(手動控制),所以運料車的控制實際上就是電動機點動、連續(xù)正反轉控制。
運料車由三相交流異步電動機拖動,可左右運行,如圖1所示。具體控制要求如下:
1、點動控制時,按點動正轉按鈕,電動機正轉點動運行,運料年左行;按點動反轉按鈕,電動機反轉點動運行,運料車右行。
2、連續(xù)控制時,按正轉按鈕,電動機連續(xù)正轉,運科車連續(xù)左行;按反轉按鈕,電動機連續(xù)反轉,運料車連續(xù)右行;按停止按鈕,運料車隨時停止。
3、運料車應有軟、硬件互鎖控制功能
要求用前面已經(jīng)學過的編程元件和方法試著編寫PLC控制編程(梯形圖):
(1)用觸點線圈指令編程;
(2)用置位復位指令編程;
(3)用跳轉與跳轉標號指令編程。
一、設計電氣原理圖
1、選擇電器元件及PLC型號
輸入信號:點動正轉按鈕1個、點動反轉按鈕1個、連續(xù)正轉按鈕1個、連續(xù)反轉按紐1個、停止按鈕1個,輸入信號共5個,要占用5個輸入端子,所以PLC輸入至少需5點。(這里說明一下,限位因篇幅的原因,不做考慮)。
輸出信號:正轉接觸器1個、反轉接觸器1個,占用PLC兩個輸出端子,所以PLC輸出至少需2點。查西門子PLC用戶手冊可知,CPU221主機輸入6點、輸出4點,能滿足實際需求的輸入5點輸出2點的要求。因PLC控制電動機,所以繼電器輸出型的PLC就能滿足要求,選擇CPU221繼電器輸出型的PLC即可。