超強(qiáng)從入門(mén)到精通:學(xué)PLC之路詳解(附各種圖例)
PLC好學(xué)嗎?有的人說(shuō)好學(xué),更多的人說(shuō)難學(xué)。我的看法是入門(mén)易,深造難。入門(mén)易,總有它易的方法。很多人都買(mǎi)了有關(guān)PLC的書(shū),如果從頭看起的話(huà),我想八成學(xué)不成了。因?yàn)槌橄笈c空洞占據(jù)了整個(gè)腦子,一句話(huà)暈!
學(xué)這東東要有可編程控制器和簡(jiǎn)易編程器才好,若無(wú),一句話(huà),學(xué)不會(huì)。因?yàn)闊o(wú)法驗(yàn)證對(duì)與錯(cuò)。如何學(xué),我的做法是直奔主題。做法如下:
1、認(rèn)識(shí)梯形圖和繼電器控制原理圖符號(hào)的區(qū)別: 繼電器控制原理圖中的元件符號(hào),有常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)和線(xiàn)圈,為了區(qū)別它們,在有關(guān)符號(hào)邊上標(biāo)注如KM、KA、KT等以示不同的器件,但其觸頭的數(shù)量是受到限制。而PLC梯形圖中,也有常開(kāi)、常閉觸點(diǎn),在其邊上同樣可標(biāo)注X、Y、M、S、T、C以示不同的軟器件。它最大的優(yōu)點(diǎn)是:同一標(biāo)記的觸點(diǎn)在不同的梯級(jí)中,可以反復(fù)的出現(xiàn)。而繼電器則無(wú)法達(dá)到這一目的。而線(xiàn)圈的使用是相同的,即不同的線(xiàn)圈只能出現(xiàn)一次。
2、編程元件的分類(lèi):編程元件分為八大類(lèi),X為輸入繼電器、Y為輸出繼電器、M為輔助繼電器、S為狀態(tài)繼電器、T為定時(shí)器、C為計(jì)數(shù)器、D為數(shù)據(jù)寄存器和指針(P、I、N)。關(guān)于各類(lèi)元件的功用,各種版本的PLC書(shū)籍均有介紹,故在此不介紹,但一定要清楚各類(lèi)元件的功能。
編程元件的指令由二部分組成:如 LD(功能含意)X000(元件地址),即 LD X000,LDI Y000......。
3、熟識(shí)PLC基本指令:
(1)LD(?。?、LDI取反)、OUT(輸出)指令;LD(?。?、LDI(取反)以電工的說(shuō)法前者是常開(kāi)、后者為常閉。這二條指令最常用于每條電路的第一個(gè)觸點(diǎn)(即左母線(xiàn)第一個(gè)觸點(diǎn)),當(dāng)然它也可能在電路塊與其它并聯(lián)中的第一個(gè)觸點(diǎn)中出現(xiàn)。
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是一張?zhí)菪螆D(不會(huì)運(yùn)行)。左邊的縱線(xiàn)稱(chēng)為左母線(xiàn),右母線(xiàn)可以不表示。該圖有三個(gè)梯級(jí);第1梯級(jí);左邊第一個(gè)觸點(diǎn)為常開(kāi),上標(biāo)為X000,X表示為輸入繼電器,其后的000數(shù)據(jù),可以這樣認(rèn)為它使用的是輸入繼電器中的編號(hào)為第000的觸點(diǎn)(下同)。其指令的正確表示應(yīng)為(如右圖程序所示):0、LD X000 (前頭的0 即為從第0步開(kāi)始,指令輸入時(shí)無(wú)須理會(huì),它會(huì)自動(dòng)按順序顯示出)。 第2梯級(jí);左邊的第一個(gè)觸點(diǎn)為常閉觸點(diǎn),上標(biāo)為T(mén)0,T表示定時(shí)器(有時(shí)間長(zhǎng)短不同,應(yīng)注意),0則表示定時(shí)器中的編號(hào)為0的觸點(diǎn)。其指令的正確表示應(yīng)為:2、LDI T0(如程序所示)。 第3梯級(jí);左邊第一個(gè)觸點(diǎn)為常閉,上標(biāo)為M0, M為輔助繼電器(該繼電器有多種,注意類(lèi)別),其指令的正確表示應(yīng)為:4、LDI M0(如程序所示)。本梯級(jí)的第2行第一個(gè)觸點(diǎn)為常開(kāi),上標(biāo)為Y000,Y表示輸出繼電器,由于該觸點(diǎn)與后面Y001觸點(diǎn)呈串聯(lián)關(guān)系,形成了所謂的電路"塊",故而其觸點(diǎn)的指令應(yīng)為 5、LD Y000??傊甃D與LDI指令從上面可以看出,它們均是左母線(xiàn)每一梯級(jí)第一觸點(diǎn)所使用的指令。而梯級(jí)中的支路(即第3梯級(jí)的第2行)有二個(gè)或二個(gè)以上觸點(diǎn)呈串聯(lián)關(guān)系,其第一觸點(diǎn)同樣按LD或LDI指令??墒褂肔D、LDI指令的元件有:輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。OUT為線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)指令,該指令不能出現(xiàn)在左母線(xiàn)第一位。驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈與驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈不能串聯(lián),但可并聯(lián)。同一驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈只能出現(xiàn)一次,并安排在每一梯級(jí)的最后一位。如上圖中的1、OUT Y000,3、OUT Y001,Y為輸出繼電器,其線(xiàn)圈一旦接獲輸出信號(hào),可以這樣認(rèn)為,線(xiàn)圈將驅(qū)動(dòng)其相應(yīng)的觸點(diǎn)而接通外部負(fù)載(外部負(fù)載多為接觸器、中間繼電器等)。而上圖8、OUT T0 K40 為定時(shí)器驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈指令,其中的K為常數(shù)40為設(shè)定值(類(lèi)似電工對(duì)時(shí)間繼電器的整定)??墒褂肙UT指令元件有:輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。[!--empirenews.page--]
(2)觸點(diǎn)的串聯(lián)指令A(yù)ND(與)ANI(與非);前者為常開(kāi),后者為常閉。二者均用于單個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)。二指令可重復(fù)出現(xiàn),不受限制,。如下圖所示。
由第1梯級(jí)來(lái)看;X000、T0、Y001三觸點(diǎn)成串聯(lián)關(guān)系,即T0的常閉串接于X000的后端,而Y001的常閉則串接于T0常閉的后端。由于都是常閉故用ANI指令。現(xiàn)來(lái)看第2梯級(jí);X000、M0、Y001,同樣三觸點(diǎn)也是串聯(lián)關(guān)系,M0的常閉接點(diǎn)串接于X001的后端,而Y000的常開(kāi)接點(diǎn)則串接于M0的后端。故M0的指令用ANI,而Y000的指令則用AND(具體編程詳上圖),一句話(huà)只要是串聯(lián)后面是常開(kāi)的用AND,是常閉的則用ANI??墒褂肁ND、ANI指令元件有:輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。
(3)觸點(diǎn)并聯(lián)指令OR(或)、ORI(或反);觸點(diǎn)并聯(lián)時(shí),不管梯級(jí)中有幾條支路,只要是單個(gè)觸點(diǎn)與上一支路并聯(lián),是常開(kāi)的用OR,是常閉的則用ORI。如下圖所示。
可以看出上圖的X000、X001、M0三者處于并聯(lián)關(guān)系。由于X000下面二條支路均為單個(gè)觸點(diǎn),因X001是常開(kāi)觸點(diǎn),故用OR指令。而M0是常閉觸點(diǎn),則用ORI指令。三接點(diǎn)并聯(lián)后又與M1串聯(lián),串聯(lián)后又與Y000并聯(lián),而Y000也是單個(gè)觸點(diǎn),所以仍采用OR指令??墒褂肙R、ORI指令元件有:輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。
(4)串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令ORB(或);任一梯級(jí)中有多(或單支路)支路與上一級(jí)并聯(lián),只要是本支路中是二個(gè)以上的觸點(diǎn)成串聯(lián)關(guān)系(即所謂的:串聯(lián)電路塊),則應(yīng)使用ORB指令。如下圖所示。
由上圖可以看出,第一支路X003的常開(kāi)觸點(diǎn)與M1的常開(kāi)觸點(diǎn)成串聯(lián)關(guān)系(在這樣的情況下,形成了塊的關(guān)系),它是與上一行的X000與M0串聯(lián)后相并聯(lián),此時(shí)程序的編寫(xiě),如步序號(hào)0、1、2、3、4所示。4所出現(xiàn)的第一個(gè)ORB指的是與上一行并。而第二支路,常閉Y001與M2同樣是串聯(lián)關(guān)系。也是一個(gè)塊結(jié)構(gòu),其串聯(lián)后再與第一支路并。故步序7再次出現(xiàn)ORB。ORB指令并無(wú)梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示??梢赃@樣認(rèn)為;它是下一行形成電路塊的情況下與上一行并聯(lián)的一條垂直直線(xiàn)(如圖中所示的二條粗線(xiàn))。
(5)并聯(lián)電路塊與塊之間的串聯(lián)指令A(yù)NB;如左下圖虛線(xiàn)框內(nèi)所示的二電路塊相串,各電路塊先并好后再用ANB指令進(jìn)行相串。左圖的梯形圖可以用右圖進(jìn)行簡(jiǎn)化。程序的編寫(xiě)如下圖所示。ANB指令并無(wú)梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示??梢赃@樣認(rèn)為;它是形成電路塊與電路塊之間的串聯(lián)聯(lián)接關(guān)系,是一條橫直線(xiàn)。
(6)進(jìn)棧指令MPS、讀棧指令MRD、出棧指令MPP和程序結(jié)束指令END;MPS、MRD、MPP這是一組堆棧指令。如下圖使用的二種堆棧形式;在堆棧形式下MPS應(yīng)與MPP成對(duì)出現(xiàn)使用。如在第一堆棧形式下,則采用MPS、MPP指令。若在MPS、MPP指令中間還有支路出現(xiàn),則增加MRD指令,如下圖的第二堆棧所示。應(yīng)知道MPS、MPP成對(duì)出現(xiàn)的次數(shù)應(yīng)少于11次,而MRD的指令則可重復(fù)使用,但不得超過(guò)24次。要知道這一組指令,同樣并無(wú)梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示??梢赃@樣認(rèn)為;MPS是堆棧的起始點(diǎn),它起到承上啟下的聯(lián)接點(diǎn)作用,而支路的MRD、MPP則與之依次聯(lián)接而已。而END指令則是結(jié)束指令,它在每一程序的結(jié)束的末端出現(xiàn)。
當(dāng)然還有其它的指令,但只要熟織和應(yīng)用以上的指令,我以為入個(gè)門(mén)應(yīng)該沒(méi)什么問(wèn)題了,也夠用了。入了門(mén)后再去研究其它的指令就不是很難了。故不再一一說(shuō)明。
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4、熟知簡(jiǎn)易編程器各鍵的功能:以下是FX-10P(手持式編程器)面板分布(當(dāng)然少了晶液顯示屏)及各鍵功能。各鍵下方標(biāo)注的中文與元件符號(hào)均為我所增加(目的是為了輸入時(shí)易找到對(duì)象),其余均與原鍵盤(pán)相同(即實(shí)線(xiàn)框內(nèi)英文與數(shù)碼)。
(1)液晶顯示器;在編程時(shí)可顯示指令(即指令、元件符號(hào)、數(shù)據(jù))。在監(jiān)控運(yùn)行時(shí),可顯示元器件工作狀態(tài)。
(2)鍵盤(pán);由35個(gè)按鍵組成,有功能鍵、指令鍵、元件符號(hào)鍵和數(shù)據(jù)鍵,大多可切換。各鍵作用如下:
①功能鍵:RD/WR......讀出/寫(xiě)入,若在左下角出現(xiàn)R為程序讀出,若出現(xiàn)W則為寫(xiě)入,即程序輸入時(shí)應(yīng)出現(xiàn)W,否則無(wú)法輸入程序。按第一下如為R,再按一下則為W。INS/DEL......插入/刪除,若在程序輸入過(guò)程中漏了一條程序,此時(shí)應(yīng)按該鍵,顯現(xiàn)I則可輸入遺漏程序。若發(fā)現(xiàn)多輸了一條程序,同樣按該鍵,顯現(xiàn)D則可刪除多余或錯(cuò)誤的程序。MNT/TEST......監(jiān)視/測(cè)試,T為測(cè)試,M為監(jiān)視,同樣按該鍵,可相互切換。在初學(xué)時(shí)要學(xué)會(huì)使用監(jiān)視鍵M, 以監(jiān)視程序的運(yùn)行情況,以利找出問(wèn)題,解決問(wèn)題。
② 菜單鍵:OTHER, 顯示方式菜單。
③清除鍵:CLEAR,按此鍵,可清除當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)。
④幫助鍵:HELP,顯示應(yīng)用指令一覽表,在監(jiān)視方式時(shí)進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)為轉(zhuǎn)換。
⑤步序鍵:STEP,監(jiān)視某步輸入步序號(hào)。
⑥空格鍵:,/SP,輸入指令時(shí),用于指定元件號(hào)和常數(shù)。
⑦光標(biāo)鍵:↑、↓,用這二鍵可移動(dòng)液晶顯示屏上光標(biāo),作行(上或下)滾動(dòng)。
⑧執(zhí)行鍵:GO,該鍵用于輸入指令的確認(rèn)、插入、刪除的執(zhí)行等。
⑨指令鍵/元件符號(hào)鍵/數(shù)字鍵(虛線(xiàn)框內(nèi)):這些鍵均可自動(dòng)切換,上部為指令鍵,下部為元件符號(hào)鍵或數(shù)字鍵。一旦按了指令鍵,其它鍵即切換成元件符號(hào)或數(shù)字,可以進(jìn)行選擇輸入。其它Z/V、K/H、P/I均可同一鍵的情況下相互切換。
5、熟習(xí)編程器的操作
按規(guī)定聯(lián)接好PLC與簡(jiǎn)易編程器。PLC通入電源,小型指示燈亮。將PLC上的扭子開(kāi)關(guān)撥向STOP(停止)位置。
操作要點(diǎn):
①清零:扭子開(kāi)關(guān)撥向STOP(停止)位置,會(huì)出現(xiàn)英文,別管它。直接按RD/WD(使顯示屏左側(cè)出現(xiàn)W即寫(xiě)的狀態(tài)),此時(shí)先按NOP,再按MC/A中的A,接著按二次GO予以確認(rèn)即可(即:W→NOP→A→GO→GO)。
②輸入指令:如指令 LD X000 , 按以下順序輸入 LD→X→0→GO 即可,屏上自動(dòng)顯現(xiàn) LD X000。其它指令類(lèi)推。對(duì)于ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、END、NOP等指令,輸入后只要按GO確認(rèn)即可(ORB→GO)。
③定時(shí)器的輸入:如指令 OUT T0 K 40 按如下順序輸入即可 OUT→T→0→,/SP→K→40→GO(T0為100ms為單位,其整定值為:100×40=4000ms=4S)。
④ 刪除指令:移動(dòng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)欲刪除的指令,將INS/DEL鍵置于D,再予以GO確認(rèn)即可。即 :移動(dòng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)欲刪除指令→D→GO。
⑤插入指令:若欲在步序4、5之間插入新的步序,移動(dòng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)5,將INS/DEL鍵置于I,予以確認(rèn),再輸入新的程序再次確認(rèn)即可。如欲插入AND Y001即:移動(dòng)光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)欲插入部位→I→GO→AND→Y→1→GO。
⑥GO鍵:每一步序輸入完畢均應(yīng)輸入GO予以確認(rèn)。
⑦結(jié)束指令:每一程序輸入完畢在結(jié)束時(shí)應(yīng)輸入END指令,程序才可運(yùn)行。
⑧輸入指令完畢應(yīng)將PLC上的扭子開(kāi)關(guān)撥向RUN于運(yùn)行狀態(tài)。若有音響、燈亮則說(shuō)明輸入程序有問(wèn)題。[!--empirenews.page--]
6、輸入簡(jiǎn)單的可運(yùn)行程序在監(jiān)控狀態(tài)下運(yùn)行:初學(xué)時(shí)要學(xué)會(huì)使用監(jiān)視鍵M,可以從液晶顯示上監(jiān)視程序的運(yùn)行情況,加深對(duì)PLC各接點(diǎn)運(yùn)行的認(rèn)識(shí)。并利于找出問(wèn)題,解決問(wèn)題的最好辦法。
具體操作如下:按MNT/TEST鍵置于M監(jiān)視運(yùn)行方式,移動(dòng)光標(biāo)即可觀(guān)查整個(gè)程序的運(yùn)行情況。若程序中出現(xiàn)■標(biāo)記表示元件處于導(dǎo)通狀態(tài)(ON),若無(wú)■標(biāo)記則元件處于斷開(kāi)狀態(tài)(OFF)。
7、試著編繪簡(jiǎn)易梯形圖:簡(jiǎn)易梯形圖的編繪,一般以現(xiàn)有的電工原理圖,根據(jù)其工作原理進(jìn)行繪制,由淺入深,先求畫(huà)出,再求簡(jiǎn)單明了,慢慢領(lǐng)會(huì)繪制梯形圖心得。首先要理解電工原理圖的工作原理,根據(jù)電工原理圖的工作原理,再按PLC的要求進(jìn)行繪制。應(yīng)把握的是,不能簡(jiǎn)單地將PLC各接點(diǎn)與電工原理圖上的各接點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)(這是初學(xué)者的通?。羰沁@樣的話(huà)就有可能步入死胡同,繪制的梯形圖只要能達(dá)到目的即可。
①不可逆啟動(dòng)改用PLC控制
圖1 圖2
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上圖的圖1為電原理圖,圖2則為按與原理圖一一對(duì)應(yīng)的原則編繪的梯形圖,其特點(diǎn)是易于理解,但在我的印象中沒(méi)有幾張是可以這樣繪制的。如果采用這樣的方法繪制的話(huà),將有可能走入不歸路。盡管二個(gè)圖都可運(yùn)行,但如果將圖2加以改變而成為圖3 ,可以看出圖3在程序上少了一個(gè)步序ANB。簡(jiǎn)潔明了是編程的要素。故而在編繪梯形圖時(shí)應(yīng)盡量地將多觸頭并聯(lián)觸頭放置在梯形圖的母線(xiàn)一側(cè)可減少ANB指令。圖2中的X000、圖3中的X002均為外接熱繼電器所控制的常閉接點(diǎn),而熱繼電器則用常開(kāi)接點(diǎn)(或也可將外部的熱繼電器的常閉觸頭與接觸器線(xiàn)圈相串聯(lián))。只有在畫(huà)出梯形圖后,再根據(jù)梯形圖編出程序。
工作原理:以圖3為例說(shuō)明,當(dāng)外接啟動(dòng)按鈕一按,X000的常開(kāi)接點(diǎn)立即閉合電流(實(shí)為能流),流經(jīng)X001、X002的常閉接點(diǎn)至使輸出繼電器Y000閉合,由于Y000的閉合,并接于母線(xiàn)側(cè)的Y000常開(kāi)觸點(diǎn)閉合形成自保,由輸出繼電器接通外部接觸器,從而控制了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。停止時(shí)按外部停止按鈕,X001常閉接點(diǎn)在瞬間斷流從而關(guān)斷了輸出繼電器線(xiàn)圈,外部接觸器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí),外部熱繼電器常閉接點(diǎn)閉合,導(dǎo)至X002常閉接點(diǎn)斷開(kāi),從而保護(hù)電動(dòng)機(jī)。
②啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)控制改用PLC控制
這一道題往往是初學(xué)者邁不過(guò)的一道坎。這主要是因?yàn)槔^電器電原理圖使用的是復(fù)合按鈕,形成的思維定式所造成。從梯形圖中可以看出,X001為點(diǎn)動(dòng)控制觸點(diǎn),因左邊的電原理圖是使用的復(fù)合按鈕,思維上自然而然轉(zhuǎn)向了采用X001的常閉觸點(diǎn),與X001的常開(kāi)形成了與復(fù)合按鈕相似的效果,想象是不錯(cuò)。要知道PLC在運(yùn)行狀態(tài)下,是以?huà)呙璧姆绞桨错樞蛑鹁鋻呙杼幚淼?,掃描一條執(zhí)行一條,掃描的速度是極快的。如果是用X001的常閉代替M0的常閉的話(huà),當(dāng)按下外接點(diǎn)動(dòng)按鈕時(shí),X001常開(kāi)觸點(diǎn)則閉合而常閉接點(diǎn)則斷開(kāi),但一旦松手其常閉觸點(diǎn)幾乎就閉合形成了自保,因此失去了點(diǎn)動(dòng)的功能,變?yōu)橹挥袉?dòng)的功能。梯形圖中的第一梯級(jí)中的第二支路是由Y000的常開(kāi)與中間繼電器M0的常閉相串后再與第一支路相并,在這樣觸點(diǎn)多的情況下如果允許應(yīng)將它擺列在第一行,這樣在編程時(shí)可以少用了ORB指令。
工作原理:本梯形圖沒(méi)設(shè)熱繼電器觸點(diǎn),只設(shè)一停止觸點(diǎn)。按外部啟動(dòng)按鈕使X000閉合,電流(能流)由母線(xiàn)經(jīng)X002使輸出繼電器Y000接通,由于Y000的接通,本梯級(jí)第二支路中的Y000常開(kāi)接點(diǎn)接通,經(jīng)中間繼電器M0的常閉接點(diǎn)與輸出繼電器形成了自保關(guān)系,從而驅(qū)動(dòng)外部接觸器帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。停止時(shí),按外部的停止按鈕至使X002在瞬間斷開(kāi),使輸出繼電器失電,電動(dòng)機(jī)停止了轉(zhuǎn)動(dòng)。點(diǎn)動(dòng)時(shí),按外部點(diǎn)動(dòng)按鈕使第一梯級(jí)第一支路的X001常開(kāi)接點(diǎn)閉合,同時(shí)第二梯級(jí)的X001也同時(shí)閉合,接通了中間繼電器,由于中間繼電器的閉合,使第一梯級(jí)第二支路的X001相串聯(lián)的M0常閉接點(diǎn)斷開(kāi)從而破壞了自?;芈饭识妱?dòng)機(jī)處于點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)。 [!--empirenews.page--]
③接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制改用PLC控制
本圖中靠近母線(xiàn)一側(cè)中的第一梯級(jí)和第二梯級(jí)中的X000、X001均為PLC外部按鈕SB2、SB3按鈕所控制的常開(kāi)接點(diǎn),一旦接到外部信號(hào)使相應(yīng)的X000或X001閉合,通過(guò)串接于第一或第二梯級(jí)相應(yīng)線(xiàn)路,使輸出繼電器Y000或Y001線(xiàn)圈中的一個(gè)閉合,由于輸出繼電器線(xiàn)圈的閉合,使并接于第一和第二梯級(jí)中的常開(kāi)接點(diǎn)Y000或Y001中的一個(gè)閉合形成了自保關(guān)系。接于輸出繼電器外圍相應(yīng)接觸器則帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。停止則由外部的SB1按鈕控制,使串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)X002斷開(kāi),不管是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)均能斷電,從而使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。熱保護(hù)則由外部的FR驅(qū)動(dòng),使串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)X003斷開(kāi)使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。而串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)Y001和Y000的作用,是保證在正轉(zhuǎn)時(shí)反轉(zhuǎn)回路被切斷,同理反轉(zhuǎn)時(shí)正轉(zhuǎn)回路被切斷使它們只能處于一種狀態(tài)下運(yùn)行,其實(shí)質(zhì)是相互聯(lián)鎖的作用。這里特別要強(qiáng)調(diào)的是:由于PLC運(yùn)行速度極快,在正反轉(zhuǎn)控制狀態(tài)下若沒(méi)有必要的外圍聯(lián)鎖,將會(huì)造成短路。如果只靠PLC內(nèi)部的聯(lián)鎖是不行的。這一點(diǎn)初學(xué)者一定要記住。而且在星角降壓?jiǎn)?dòng)等必要的電路中均應(yīng)考慮這一問(wèn)題。[!--empirenews.page--]
④復(fù)合聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)用PLC改造
程序:0、LD X000 1、OR Y000 2、ANI X002 3、ANI X001 4、ANI Y001 5、ANI Y002 6、OUT Y000 7、LD X001 8、OR Y001 9、ANI X002 10、ANI X000 11、ANI Y000 12、ANI Y002 13、OUT Y001 14、LD X002 15 、OR Y002 16、ANI T0 17、OUT Y002 18、OUT T0 K 40 21、END
本圖為正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)控制改為用PLC控制,其工作原理是:當(dāng)按接于外部的正轉(zhuǎn)按鈕SB1驅(qū)動(dòng)第一梯級(jí)X000常開(kāi)接點(diǎn)閉合(而第二梯級(jí)中的X000常閉接點(diǎn)則同時(shí)斷開(kāi),切斷可能運(yùn)行中的反轉(zhuǎn)功能,起了互鎖作用),通過(guò)串接于其后的X002、X001、Y001、Y002各接點(diǎn)的常閉,接通了Y000輸出繼電器線(xiàn)圈使其閉合,由于Y000線(xiàn)圈的閉合,導(dǎo)至第一梯級(jí)的并接于母線(xiàn)側(cè)的Y000常開(kāi)接點(diǎn)閉合,形成了Y000的自保(同時(shí)串接于第二梯級(jí)的,Y000常閉接點(diǎn)斷開(kāi),保證了在正轉(zhuǎn)的情況下不允許反轉(zhuǎn),起了互鎖的作用)。由于Y000的閉合,接通了正轉(zhuǎn)接觸器,帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作。第二梯級(jí)的工作則與第一梯級(jí)相似:即按外部反轉(zhuǎn)按鈕SB2,驅(qū)動(dòng)第二梯級(jí)X001常開(kāi)接點(diǎn)閉合(而第一梯級(jí)中的X001常閉接點(diǎn)則同時(shí)斷開(kāi),切斷可能運(yùn)行中的正轉(zhuǎn)功能,起了互鎖作用),通過(guò)串接于其后的X002、X000、Y000、Y002各接點(diǎn)的常閉,接通了Y001輸出繼電器線(xiàn)圈使其閉合,由于Y001線(xiàn)圈的閉合,導(dǎo)至第二梯級(jí)的并接于母線(xiàn)側(cè)的Y001常開(kāi)接點(diǎn)閉合形成了自保(同時(shí)串接于第一梯級(jí)的Y001常閉接點(diǎn)斷開(kāi),保證了在反轉(zhuǎn)的情況下不允許正轉(zhuǎn),起了互鎖的作用)。由于Y001的閉合,接通了反轉(zhuǎn)接觸器,帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作。若要停止,則按外部按鈕SB3驅(qū)動(dòng)了第三梯級(jí)的X002常開(kāi)接點(diǎn)的閉合(同時(shí)第一梯級(jí)和第二梯級(jí)的X002常閉接點(diǎn)斷開(kāi),切斷了正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的工作。)通過(guò)定時(shí)器T0的常閉接點(diǎn),接通了輸出繼電器線(xiàn)圈Y002和定時(shí)器T0線(xiàn)圈,由于Y002的接通,其并接于第三梯級(jí)母線(xiàn)一側(cè)的常開(kāi)接點(diǎn)Y002閉合,形成了Y002線(xiàn)圈的自保(在這同時(shí)串接于第一梯級(jí)和第二梯級(jí)的Y002的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),再次可靠切斷了正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)),從而Y002接通了外接接觸器KM3,而KM3則向電動(dòng)機(jī)送入了直流電進(jìn)行能耗制動(dòng)。上述的定時(shí)器與Y002是同時(shí)閉合,定時(shí)器在閉合的瞬間即開(kāi)始計(jì)時(shí),本定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間為4S(計(jì)算方法:T0的單位時(shí)間為100ms,而K值設(shè)定為40則:100×40=4000ms 1S=1000ms),4S時(shí)間一到,串接于第三梯級(jí)的常閉接點(diǎn)T0斷開(kāi),運(yùn)行則停止。本梯形圖沒(méi)設(shè)置熱繼電器,可在第一、第二梯級(jí)的Y000和Y001的線(xiàn)圈前端設(shè)置常閉接點(diǎn)X003,外部則接FR的常開(kāi)接點(diǎn)。同理這線(xiàn)路由于是正反轉(zhuǎn)線(xiàn)路,在其外部應(yīng)考慮進(jìn)行必要的接觸器輔助接點(diǎn)的聯(lián)鎖。
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⑤斷電延時(shí)型星角降壓?jiǎn)?dòng)能耗制動(dòng)控制改用PLC控制
PLC沒(méi)有斷電延時(shí)型定時(shí)器,只有通電延時(shí)型定時(shí)器。本梯形圖的工作原理:當(dāng)外接啟動(dòng)按鈕SB2按下,驅(qū)動(dòng)第一梯級(jí)X000的常開(kāi)接點(diǎn)閉合,通過(guò)串接其后的X001、T1、T0、Y002的常閉接點(diǎn),接通輸出繼電器,由于Y000線(xiàn)圈的閉合,促使第一梯級(jí)第一支路中的并聯(lián)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合形成Y000線(xiàn)圈自保,至使Y000驅(qū)動(dòng)的接觸器KM3閉合將電動(dòng)機(jī)繞組接成星形。在這同時(shí),第二梯級(jí)中的左母線(xiàn)一側(cè)的常開(kāi)觸點(diǎn)Y000閉合,通過(guò)串接其后的X001、Y003的常閉接點(diǎn)接通了輸出繼電器Y001和另一支路經(jīng)Y002常閉接點(diǎn)相串的定時(shí)器線(xiàn)圈T0(K值為40)。由于Y001線(xiàn)圈的閉合使與本支路相并的母線(xiàn)一側(cè)Y001閉合形成了Y001線(xiàn)圈自保。由于Y001線(xiàn)圈的閉合,接于Y001后的外部接觸器KM1閉合,電動(dòng)機(jī)處于星接啟動(dòng)狀態(tài)。在Y001閉合的同時(shí)定時(shí)器T0也已開(kāi)始計(jì)時(shí),4S后定時(shí)器T0常閉接點(diǎn),在第一梯級(jí)中切斷了輸出繼電器Y000線(xiàn)圈,解除了星接。而在這同時(shí),第三梯級(jí)中左母線(xiàn)一側(cè)的T0 常開(kāi)接點(diǎn)閉合,通過(guò)串接其后的X001、Y000的常閉接點(diǎn),接通了輸出繼電器Y002。由于Y002的接通,并接于左母線(xiàn)一側(cè)的Y002閉合,使Y002線(xiàn)圈形成自保。Y002線(xiàn)圈后所接的接觸器KM2接通,完成了星角轉(zhuǎn)換,使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入了角接狀態(tài)。第一梯級(jí)中與第三梯級(jí)中所串接的Y002和Y001常閉接點(diǎn)實(shí)質(zhì)是星與角的互鎖。停止按外接停止按鈕SB1,從梯形圖中可以看出由SB1驅(qū)動(dòng)的第一梯級(jí)、第二梯級(jí)和第三梯級(jí)均串接了X001的常閉觸點(diǎn),其目的是讓電動(dòng)機(jī)在任一運(yùn)行狀態(tài),均能可靠停止。而在第四梯級(jí)X001接的是常開(kāi)觸點(diǎn),其一旦閉合,通過(guò)串接其后的定時(shí)器常閉接點(diǎn),接通了輸出繼電器Y003線(xiàn)圈和定時(shí)器T1線(xiàn)圈,由于Y003線(xiàn)圈的閉合,其并接于第一梯級(jí)第二支路中的Y003常開(kāi)接點(diǎn)接通了Y000線(xiàn)圈,驅(qū)動(dòng)KM3閉合,使電動(dòng)機(jī)的處于星接狀態(tài),以提供直流通道。在線(xiàn)圈Y003閉合后,驅(qū)動(dòng)了外接接觸器KM4在電動(dòng)機(jī)停止交流供電的情況下向電動(dòng)機(jī)提供直流電進(jìn)行能耗制動(dòng)。定時(shí)器線(xiàn)圈T1是與線(xiàn)圈Y003同時(shí)獲電,并開(kāi)始計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間一到,串接于第一梯級(jí)與第四梯級(jí)的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),使電動(dòng)機(jī)完成了停車(chē)與制動(dòng)的過(guò)程。外部接觸器接線(xiàn)時(shí),應(yīng)考慮接觸器間的互相聯(lián)鎖以防短路。另本梯形圖沒(méi)設(shè)置熱保護(hù)。[!--empirenews.page--]
⑥雙速異步電動(dòng)機(jī)控制電路改用PLC控制
該線(xiàn)路控制的是一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī),一般的人對(duì)它不是很理解。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YD123M-4/2,6.5/8KW,△/Y。根據(jù)型號(hào)解讀;該電機(jī)具有二種速度即4極和2極,在4極速度下,電動(dòng)機(jī)的功率為6.5KW,繞組為三角形接法。如果在2極的速度下,電動(dòng)機(jī)的功率為8KW,繞組為雙星接法。該電動(dòng)機(jī)共有6接線(xiàn)頭,三角形接時(shí)(低速)電源由U1、V1、W1接入,其余接頭U2、V2、W2為懸空。星接時(shí)(高速)將接線(xiàn)頭U1、V1、W1接成星點(diǎn)形成了雙星點(diǎn),三相電源則由U2、V2、W2輸入(電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)圖詳上圖所示)。該線(xiàn)路要求;電機(jī)可以在低速、高速狀態(tài)下?lián)衿湟贿\(yùn)行。而在高速運(yùn)行時(shí)則按低速啟動(dòng)再轉(zhuǎn)為高速運(yùn)行。自己可根據(jù)電原理圖進(jìn)行分析。[!--empirenews.page--]
梯形圖工作原理:按設(shè)于外部的啟動(dòng)按鈕SB3,接通了第一梯級(jí)母線(xiàn)側(cè)常開(kāi)接點(diǎn)X000,電流(能流)通過(guò)串接其后的X002、Y001的常閉接點(diǎn)接通了輸出繼電器線(xiàn)圈,同時(shí)接通與M0常閉接點(diǎn)相串的定時(shí)器線(xiàn)圈T0(K值為40)。由于Y000線(xiàn)圈的閉合,使其并接母線(xiàn)一側(cè)的Y000常閉接點(diǎn)閉合,Y000線(xiàn)圈形成了自保。由于Y000線(xiàn)圈的閉合,使接于其后的外部接觸器KM1動(dòng)作,電動(dòng)機(jī)處于低速啟動(dòng)狀態(tài)(即處于三角接法)。Y000線(xiàn)圈閉合的同時(shí),定時(shí)器T0即開(kāi)始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)時(shí)間一到,接于第三梯級(jí)母線(xiàn)一側(cè)的T0常開(kāi)接點(diǎn)閉合,通過(guò)串接其后的X002常閉接點(diǎn),接通輸出繼電器Y001線(xiàn)圈閉合。由于Y001線(xiàn)圈的閉合,并接于母線(xiàn)一側(cè)的Y001常開(kāi)接點(diǎn)閉合,Y001線(xiàn)圈形成了自保。在這同時(shí)(Y001線(xiàn)圈的閉合)串接于第一梯級(jí)的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),切斷了由Y000線(xiàn)圈所控制的KM1接觸器的運(yùn)行。在Y001線(xiàn)圈的閉合的同時(shí),第四梯級(jí)的母線(xiàn)側(cè)Y001常開(kāi)接點(diǎn)閉合,通過(guò)串接其后的常閉接點(diǎn)X002,接通了輸出繼電器Y002。在輸出繼電器Y001閉合時(shí),接于其后的外部接觸器KM2閉合。KM2將電機(jī)繞組頭U1、V1、W1接成了星點(diǎn),而輸出繼電器Y002外部所接的接觸器KM3則接通了電源使電動(dòng)機(jī)處于高速運(yùn)行狀態(tài)。停止,則按外接按鈕SB1,各梯級(jí)所串接的X002常閉接點(diǎn)斷開(kāi),使電動(dòng)機(jī)在任一運(yùn)行狀態(tài)均可停止。這是低速啟動(dòng),高速運(yùn)行的過(guò)程。
低速運(yùn)行時(shí),按外接啟動(dòng)按鈕SB1,此時(shí)第二梯級(jí)接于母線(xiàn)一側(cè)的X001閉合,電流(能流)則通過(guò)串接于其后的X002接通中間繼電器M0線(xiàn)圈,使并接于母線(xiàn)一側(cè)的M0常開(kāi)接點(diǎn)閉合,使M0中間繼電器線(xiàn)圈形成了自保。由于M0線(xiàn)圈的閉合,使第一梯級(jí)第二支路母線(xiàn)一側(cè)的M0常閉接點(diǎn)閉合,同時(shí)切斷了定時(shí)器線(xiàn)圈T0的運(yùn)行,使電流接通了Y000輸出繼電器,外接的接觸器KM1接通使電動(dòng)機(jī)處于三角形低速運(yùn)行狀態(tài)。停止,則按外接按鈕SB1即可。這就是低速運(yùn)行過(guò)程。注意:本梯形圖未設(shè)置熱保護(hù),從原圖來(lái)看熱保就少用了一個(gè)。可在梯形圖第一梯級(jí)Y001常閉接點(diǎn)后串接X(jué)003,同時(shí)在第四梯級(jí)X002常閉接點(diǎn)后串接X(jué)004。
⑦用PLC控制設(shè)計(jì)一梯形圖
要求:有三臺(tái)電動(dòng)機(jī),分別標(biāo)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)電機(jī)。第1號(hào)機(jī)啟動(dòng)后過(guò)4S,第2號(hào)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),第3號(hào)機(jī)又在第2號(hào)機(jī)啟動(dòng)后過(guò)4S自動(dòng)啟動(dòng)。停止時(shí),第3號(hào)電機(jī)先停,過(guò)4S后第2號(hào)電機(jī)自動(dòng)停止,第2號(hào)電機(jī)停后再過(guò)4S,第1號(hào)電機(jī)跟著停。
思路是這樣的:根據(jù)題意,設(shè)輸入信號(hào)按鈕2個(gè),分別為SB1和SB2。SB1作為停止按鈕,用以控制梯形圖中第四梯級(jí)中母線(xiàn)側(cè)常開(kāi)觸點(diǎn)X001。SB2作為啟動(dòng)按鈕,用以控制梯形圖中第一梯級(jí)母線(xiàn)側(cè)常開(kāi)觸點(diǎn)X000。因有三臺(tái)電機(jī)則設(shè)輸出繼電器3個(gè),分別為Y000、Y001、Y002。Y000后接接觸器KM1,Y001后接接觸器KM2,Y002后接接觸器KM3。分別控制1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)電機(jī)。啟動(dòng)時(shí)1號(hào)電機(jī)用按鈕控制,而2號(hào)、3號(hào)電機(jī)是根據(jù)時(shí)間原則啟動(dòng)的,故應(yīng)設(shè)置2個(gè)定時(shí)器,分別為T(mén)0、T1。停止時(shí),第3號(hào)電機(jī)可以使用按鈕控制,而2號(hào)、1號(hào)電機(jī)也是根據(jù)時(shí)間原則停止的,故也應(yīng)設(shè)置2個(gè)定時(shí)器,分別為T(mén)2、T3。這些器件確定后,用鉛筆在紙上鉤出,再?lài)@這些軟器件進(jìn)行合理組合、優(yōu)化即可,若有必要增加其它軟器件。[!--empirenews.page--]
工作原理:按外接按鈕SB2,驅(qū)動(dòng)了接于第一梯級(jí)母線(xiàn)一側(cè)常開(kāi)接點(diǎn)X000,能流經(jīng)串接于后的T3常閉接點(diǎn),接通了輸出繼電器Y000線(xiàn)圈及與其并接的經(jīng)與常閉接點(diǎn)M0串接的定時(shí)器線(xiàn)圈T0。由于Y000線(xiàn)圈的接通,并接于母線(xiàn)一側(cè)的Y000常開(kāi)接點(diǎn)閉合,Y000線(xiàn)圈形成了自保(在這同時(shí),第四梯級(jí)的Y000常開(kāi)接點(diǎn)閉合,為停止做好了準(zhǔn)備),1號(hào)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。與Y000線(xiàn)圈同時(shí)閉合的定時(shí)器則開(kāi)始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)時(shí)間一到,接于第二梯級(jí)母線(xiàn)一側(cè)的常開(kāi)接點(diǎn)T0閉合,能流經(jīng)串接于后的T2常閉接點(diǎn)接通了輸出繼電器Y001線(xiàn)圈及與其并接的經(jīng)與常閉接點(diǎn)M0串接的定時(shí)器線(xiàn)圈T1。并接于母線(xiàn)一側(cè)的Y001常開(kāi)接點(diǎn)閉合,Y001線(xiàn)圈形成了自保,2號(hào)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。與Y001線(xiàn)圈同時(shí)閉合的定時(shí)器則開(kāi)始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)時(shí)間一到,接于第三梯級(jí)母線(xiàn)一側(cè)的常開(kāi)接點(diǎn)T1閉合,能流經(jīng)串接于后的X001常閉接點(diǎn)接通了輸出繼電器Y002線(xiàn)圈。由于Y002線(xiàn)圈的接通,并接于母線(xiàn)一側(cè)的Y002常開(kāi)接點(diǎn)閉合,Y002線(xiàn)圈形成了自保,3號(hào)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。停止則按外接按鈕SB1,驅(qū)動(dòng)了第三梯級(jí)常閉接點(diǎn)的斷開(kāi),3號(hào)電機(jī)停運(yùn)行。而在這同時(shí),第四梯級(jí)母線(xiàn)一側(cè)常開(kāi)接點(diǎn)X001的閉合。能流經(jīng)串接于后的常開(kāi)接點(diǎn)(此時(shí)由于Y000線(xiàn)圈的閉合,其已經(jīng)變?yōu)殚]合)接通了中間繼電器M0線(xiàn)圈,由于M0線(xiàn)圈的接通,并接于母線(xiàn)一側(cè)的常開(kāi)接點(diǎn)M0閉合,M0線(xiàn)圈形成了自保。在M0線(xiàn)圈閉合的同時(shí),并接的定時(shí)器T2、T3同時(shí)閉合。并開(kāi)始計(jì)時(shí),因T2計(jì)時(shí)時(shí)間為4S,時(shí)間一到,串接于第二梯級(jí)的定時(shí)器T2常閉接點(diǎn)斷開(kāi),2號(hào)電機(jī)停止。再4S后,串接于第一梯級(jí)的定時(shí)器T3常閉接點(diǎn)斷開(kāi),1號(hào)電機(jī)停止 。由于Y000線(xiàn)圈斷電,串接于第四梯級(jí)的Y000常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi),梯形圖停止了運(yùn)行。圖中在第一梯級(jí)和第二梯級(jí)中,串接于定時(shí)器T0、T1前的M0常閉接點(diǎn)的作用是防止停止后電機(jī)再次啟動(dòng)而設(shè)。
⑧用PLC設(shè)計(jì)一梯形圖
要求:有二臺(tái)電動(dòng)機(jī),分別為1號(hào)電機(jī)和2號(hào)電機(jī)。1號(hào)電機(jī)可正反轉(zhuǎn),2號(hào)電機(jī)就一轉(zhuǎn)向。在1號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),2號(hào)電機(jī)才能啟動(dòng)。1號(hào)電機(jī)一開(kāi)起來(lái)就不能停,但可切換正反轉(zhuǎn)。要停機(jī),必須在1號(hào)電機(jī)反轉(zhuǎn)的情況下,2號(hào)電機(jī)才能停,停完后才能停1號(hào)電機(jī)。
思路是這樣的:因是二臺(tái)電機(jī),其中1號(hào)電機(jī)要求正反轉(zhuǎn),外設(shè)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕各分別為SB1(控制X000)、SB2(控制X001)、停止按鈕SB3(控制X004)。設(shè)輸出繼電器Y000、Y001各一個(gè)分別外控KM1、KM2接觸器的正反轉(zhuǎn)。外設(shè)2號(hào)電機(jī)啟動(dòng)按鈕SB4(控制X002),停止按鈕SB5(X003)各一個(gè)。設(shè)輸出繼電器Y002一個(gè)。共計(jì)輸入繼電器5個(gè),輸出繼電器3個(gè)。在圖紙上鉤出,圍繞這些軟元件進(jìn)行合理的串并聯(lián),若有必要再增加中間繼電器,進(jìn)行優(yōu)化即可。
工作原理:按外接按鈕SB1,第一梯級(jí)母線(xiàn)側(cè)的X000閉合,能流經(jīng)常閉接點(diǎn)X001、Y001接通輸出繼電器Y000線(xiàn)圈。由于Y000線(xiàn)圈的閉合,并接于母線(xiàn)側(cè)的Y000常閉接點(diǎn)閉合形成了自保關(guān)系,輸出繼電器Y000輸出信號(hào),控制外接KM1接觸器帶動(dòng)正轉(zhuǎn)運(yùn)行。在X000閉合的同時(shí),串接于第二梯級(jí)的X000的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),切除了可能的反轉(zhuǎn)運(yùn)行,起了互鎖的作用。同時(shí)因Y000的閉合,串接于第二梯級(jí)的Y000常閉接點(diǎn)斷開(kāi),其作用與正反轉(zhuǎn)接觸器輔助接點(diǎn)互鎖相似。而Y000串接于第三梯級(jí)的Y000常開(kāi)接點(diǎn)則閉合,作好了Y002的啟動(dòng)準(zhǔn)備。若Y000常開(kāi)接點(diǎn)沒(méi)有閉合,則Y002的啟動(dòng)就沒(méi)有可能,這是反轉(zhuǎn)閉合限制的條件。[!--empirenews.page--]
按外接按鈕SB1,接通了第二梯級(jí)母線(xiàn)側(cè)的輸入繼電器X001,通過(guò)串接其后的X004、X000、Y000的常閉接點(diǎn),接通了輸出繼電器Y001線(xiàn)圈,由于Y001線(xiàn)圈的閉合,并接于母線(xiàn)一側(cè)的Y001常閉接點(diǎn)閉合,形成了自保關(guān)系。輸出繼電器Y001輸出信號(hào),控制外接KM2接觸器,帶動(dòng)反轉(zhuǎn)運(yùn)行。在X001閉合的同時(shí),串接于第一梯級(jí)的X001的常閉接點(diǎn)斷開(kāi),切除了可能的正轉(zhuǎn)運(yùn)行,起了互鎖的作用。同時(shí)因Y001的閉合,串接于第一梯級(jí)的Y001常閉接點(diǎn)斷開(kāi),其作用同樣是互鎖關(guān)系。同樣在X001閉合的同時(shí),第四梯級(jí)的X001常開(kāi)接點(diǎn)閉合,能流通過(guò)串接其后的Y002,接通了中間繼電器M0線(xiàn)圈,M0線(xiàn)圈通過(guò)母線(xiàn)側(cè)的M0常開(kāi)接點(diǎn)形成自保。此時(shí)第二梯級(jí)中,并接于X004下端的M0常開(kāi)接點(diǎn)閉合,從而限制了在正反轉(zhuǎn)狀態(tài)下的停車(chē)(因線(xiàn)路要求在正反時(shí)不能停車(chē))。而本梯級(jí)中的與X004常閉接點(diǎn)、M0常開(kāi)接點(diǎn)相并聯(lián)的Y002常開(kāi)接點(diǎn),則是限制Y001比Y002的提前停止而設(shè)置。
按外接按鈕SB4,接通了第三梯級(jí)母線(xiàn)側(cè)的輸入繼電器X002,通過(guò)串接其后的Y000的常開(kāi)接點(diǎn)(只有在輸出繼電器Y000閉合的情況下才允許,也就是必須在1號(hào)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的情況下)和X003常閉接點(diǎn),接通了輸出繼電器Y002線(xiàn)圈,由于Y002線(xiàn)圈的閉合,并接于母線(xiàn)一側(cè)的Y002常閉接點(diǎn)閉合,形成了自保關(guān)系。輸出繼電器Y002輸出信號(hào),控制外接KM3接觸器,帶動(dòng)2號(hào)電機(jī)運(yùn)行。在Y002閉合的同時(shí),并接于第二梯級(jí)X004下端的Y002常開(kāi)接點(diǎn)閉合,從而限制了在反轉(zhuǎn)狀態(tài)下1號(hào)電機(jī)先于2號(hào)電機(jī)的停車(chē)的可能。同時(shí)因Y002線(xiàn)圈的閉合,帶動(dòng)了串接于第四梯級(jí)中的Y002常閉接點(diǎn)斷開(kāi),從而切斷了中間繼電器M0線(xiàn)圈。由于M0線(xiàn)圈的停止,其并接于第二梯級(jí)并X004下端的M0常開(kāi)接點(diǎn)由剛才的閉合變?yōu)閿嚅_(kāi),即恢復(fù)原狀,為停車(chē)做好了第一次準(zhǔn)備。而本梯級(jí)中并接于X003常閉接點(diǎn)下的Y001常閉接點(diǎn),則只有在Y001閉合的情況下(即在反轉(zhuǎn)情況下),才有停止的條件。此時(shí)按外接按鈕SB5才能使X003斷開(kāi),輸出繼電器Y002線(xiàn)圈斷開(kāi),2號(hào)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。由于Y002的斷開(kāi),致使其并接于第二梯級(jí)X004下端的Y002斷開(kāi)(即恢復(fù)原狀),為1號(hào)機(jī)的停機(jī)做好了第二次準(zhǔn)備。若再按外接按鈕SB3,使第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)X004斷開(kāi),則Y001斷開(kāi),則梯形的運(yùn)行程序結(jié)束。
PLC入門(mén)
一. PLC的由來(lái)
二. PLC的定義
三、PLC的發(fā)展階段
四. PLC的特點(diǎn)
五、PLC的分類(lèi)
六. PLC的基本結(jié)構(gòu)
七. PLC的工作原理
八.三菱PLC硬體介紹
一. PLC的由來(lái)
可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),簡(jiǎn)稱(chēng)PLC,它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展,這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍,因此,今天這種裝置稱(chēng)作可編程控制器,簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆,所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。
在60年代,汽車(chē)生產(chǎn)流水線(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當(dāng)時(shí)汽車(chē)的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,汽車(chē)型號(hào)更新的周期愈來(lái)愈短,這樣,繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝,十分費(fèi)時(shí),費(fèi)工,費(fèi)料,甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀,美國(guó)通用汽車(chē)公司在1969年公開(kāi)招標(biāo),要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置,并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo),即:
1、編程方便,現(xiàn)場(chǎng)可修改程序;
2、維修方便,采用模塊化結(jié)構(gòu);
3、可靠性高于繼電器控制裝置;
4、體積小于繼電器控制裝置;
5、數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī);
6、成本可與繼電器控制裝置競(jìng)爭(zhēng);
7、輸入可以是交流115V;
8、輸出為交流115V,2A以上,能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥,接觸器等;
9、在擴(kuò)展時(shí),原系統(tǒng)只要很小變更;
10、用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4K。
1969年,美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出第一臺(tái)PLC,在美國(guó)通用汽車(chē)自動(dòng)裝配線(xiàn)上試用,獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡(jiǎn)單易懂,操作方便,可靠性高,通用靈活,體積小,使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn),很快地在美國(guó)其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到1971年,已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品,飲料,冶金,造紙等工業(yè)。
這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn),也受到了世界其他國(guó)家的高度重視。1971日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù),很快研制出了日本第一臺(tái)PLC。1973年,西歐國(guó)家也研制出它們的第一臺(tái)PLC。我國(guó)從1974年開(kāi)始研制。于1977年開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用。[!--empirenews.page--]
二. PLC的定義
PLC問(wèn)世以來(lái),盡管時(shí)間不長(zhǎng),但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化,美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)NEMA(National Electrical Manufactory Association)經(jīng)過(guò)四年的調(diào)查工作,于1984年首先將其正式命名為PC(Programmable Controller),并給PC作了如下定義:
“PC是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置,它使用了可編程序的記憶體儲(chǔ)存指令。用來(lái)執(zhí)行諸如邏輯,順序,計(jì)時(shí),計(jì)數(shù)與演算等功能,并通過(guò)數(shù)字或類(lèi)似的輸入/輸出模塊,以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行PC之功能著,亦被視為PC,但不包括鼓式或類(lèi)似的機(jī)械式順序控制器?!?br />以后國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)又先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿,第二稿,并在1987年2月通過(guò)了對(duì)它的定義:
“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器,用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時(shí),計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令,并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備,都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?!?br />總之,可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī),它是專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口,并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置,其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。
三、PLC的發(fā)展階段
雖然PLC問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng),但是隨著微處理器的出現(xiàn),大規(guī)模,超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步,PLC也迅速發(fā)展,其發(fā)展過(guò)程大致可分三個(gè)階段:
1、早期的PLC(60年代末—70年代中期)
早期的PLC一般稱(chēng)為可編程邏輯控制器。這時(shí)的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義,其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制,定時(shí)等。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn),在I/O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路,存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些措施,以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上,采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線(xiàn)路的方式—梯形圖。因此,早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置,其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)單易懂,便于安裝,體積小,能耗低,有故障指使,能重復(fù)使用等。其中PLC特有的編程語(yǔ)言—梯形圖一直沿用至今。
2、中期的PLC(70年代中期—80年代中,后期)
在70年代,微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。美國(guó),日本,德國(guó)等一些廠(chǎng)家先后開(kāi)始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU)。
這樣,使PLC得功能大大增強(qiáng)。在軟件方面,除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外,還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面,除了保持其原有的開(kāi)關(guān)模塊以外,還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量,使各種邏輯線(xiàn)圈的數(shù)量增加,還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器,使PLC得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。
3、近期的PLC(80年代中、后期至今)
進(jìn)入80年代中、后期,由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展,微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌,使得各種類(lèi)型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且,為了進(jìn)一步提高PLC的處 理速度,各制造廠(chǎng)商還紛紛研制開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。
四. PLC的特點(diǎn)
PLC的主要特點(diǎn)
1、高可靠性
(1)所有的I/O接口電路均采用光電隔離,使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。
(2)各輸入端均采用R-C濾波器,其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms.
(3)各模塊均采用屏蔽措施,以防止輻射干擾。
(4)采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源。
(5)對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。
(6)良好的自診斷功能,一旦電源或其他軟,硬件發(fā)生異常情況,CPU立即采用有效措施,以防止故障擴(kuò)大。
(7)大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。
2、豐富的I/O接口模塊
PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),如:交流或直流;開(kāi)關(guān)量或模擬量;電壓或電流;脈沖或電位; 強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備,如:按鈕;行程開(kāi)關(guān);接近開(kāi)關(guān);傳感器及變送器;電磁線(xiàn)圈;控制閥等直接連接。
另外為了提高操作性能,它還有多種人-機(jī)對(duì)話(huà)的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò),它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊,等等。
3、采用模塊化結(jié)構(gòu)
為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要,除了單元式的小型PLC以外,絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件,包括CPU,電源,I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì),由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái),系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶(hù)的需要自行組合。
4、編程簡(jiǎn)單易學(xué)
PLC的編程大多采用類(lèi)似于繼電器控制線(xiàn)路的梯形圖形式,對(duì)使用者來(lái)說(shuō),不需要具備計(jì)算機(jī)的專(zhuān)門(mén)知識(shí),因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。
5、安裝簡(jiǎn)單,維修方便
PLC不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房,可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接,即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置,便于用戶(hù)了解運(yùn)行情況和查找故障。
由于采用模塊化結(jié)構(gòu),因此一旦某模塊發(fā)生故障,用戶(hù)可以通過(guò)更換模塊的方法,使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。
PLC的功能
1、邏輯控制
2、定時(shí)控制
3、計(jì)數(shù)控制
4、步進(jìn)(順序)控制
5、PID控制
6、數(shù)據(jù)控制:PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。
7、通信和聯(lián)網(wǎng)
8、其它:PLC還有許多特殊功能模塊,適用于各種特殊控制的要求,如:定位控制模塊,CRT模塊[!--empirenews.page--]
五、PLC的分類(lèi)
1、小型PLC
小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)一般在128點(diǎn)以下,其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,整個(gè)硬件融為一體,除了開(kāi)關(guān)量I/O以外,還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。
2、中型PLC
中型PLC采用模塊化結(jié)構(gòu),其I/O點(diǎn)數(shù)一般在256~1024點(diǎn)之間。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外,還能采用直接處理方式,即在掃描用戶(hù)程序的過(guò)程中,直接讀輸入,刷新輸出。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊,
通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng),指令系統(tǒng)更豐富,內(nèi)存容量更大,掃描速度更快。
3、大型PLC
一般I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上的稱(chēng)為大型PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強(qiáng)。具有極強(qiáng)的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng),有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊,可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng),實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)生產(chǎn)管理自動(dòng)化。大型PLC還可以采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng),使機(jī)器的可靠性更高。
六. PLC的基本結(jié)構(gòu)
PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同,
中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài),并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí),首先它以?huà)呙璧姆绞浇邮宅F(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序,經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后,最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運(yùn)行,直到停止運(yùn)行。
為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性,近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng),或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障,整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。
2、存儲(chǔ)器
存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。
PLC常用的存儲(chǔ)器類(lèi)型
(1)RAM (Random Assess Memory) 這是一種讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器),其存取速度最快,由鋰電池支持。
(2)EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下,存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線(xiàn)連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。
(3)EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。
PLC存儲(chǔ)空間的分配
雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同,但是根據(jù)PLC的工作原理,其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域:
(1)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)
(2)系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)(包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等)
(3)用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)
系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū):在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠(chǎng)商將其固化在EPROM中,用戶(hù)不能直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的性能。
系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū):系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類(lèi)軟設(shè)備,如:邏輯線(xiàn)圈;數(shù)據(jù)寄存器;計(jì)時(shí)器;計(jì)數(shù)器;變址寄存器;累加器等存儲(chǔ)器。
(1)I/O映象區(qū):由于PLC投入運(yùn)行后,只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此,它需要一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元(RAM)以存放I/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù),這些單元稱(chēng)作I/O映象區(qū)。一個(gè)開(kāi)關(guān)量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位(bit),一個(gè)模擬量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)字(16個(gè)bit)。因此整個(gè)I/O映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成:開(kāi)關(guān)量I/O映象區(qū);模擬量I/O映象區(qū)。
(2)系統(tǒng)軟設(shè)備存儲(chǔ)區(qū) :除了I/O映象區(qū)區(qū)以外,系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類(lèi)軟設(shè)備(邏輯線(xiàn)圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等)的存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域和無(wú)失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域,前者在PLC斷電時(shí),由內(nèi)部的鋰電池供電,數(shù)據(jù)不會(huì)遺失;后者當(dāng)PLC斷電時(shí),數(shù)據(jù)被清零。
1)邏輯線(xiàn)圈
與開(kāi)關(guān)輸出一樣,每個(gè)邏輯線(xiàn)圈占用系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)位,但不能直接驅(qū)動(dòng)外設(shè),只供用戶(hù)在編程中使用,其作用類(lèi)似于電器控制線(xiàn)路中的繼電器。 另外,不同的PLC還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線(xiàn)圈,具有不同的功能。
2)數(shù)據(jù)寄存器
與模擬量I/O一樣,每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)字(16 bits)。 另外,PLC還提供數(shù)量不等的特殊數(shù)據(jù)寄存器,具有不同的功能。
3)計(jì)時(shí)器
4)計(jì)數(shù)器
用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)
用戶(hù)程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶(hù)編制的用戶(hù)程序。不同類(lèi)型的PLC,其存儲(chǔ)容量各不相同。
3、電源
PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的,因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi),可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。
七. PLC的工作原理
最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置,但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的:
(1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式,即如果這個(gè)繼電器的線(xiàn)圈通電或斷電,該繼電器所有的觸點(diǎn)(包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn))在繼電器控制線(xiàn)路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。
(2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶(hù)程序的運(yùn)行方式,即如果一個(gè)輸出線(xiàn)圈或邏輯線(xiàn)圈被接通或斷開(kāi),該線(xiàn)圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn))不會(huì)立即動(dòng)作,必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。
為了消除二者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異,考慮到繼電器控制裝置各類(lèi)觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上,而PLC掃描用戶(hù)程序的時(shí)間一般均小于100ms,因此,PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式---掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合,PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒(méi)有什么區(qū)別了。
1、掃描技術(shù)
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
(1)輸入采樣階段
在輸入采樣階段,PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
(2)用戶(hù)程序執(zhí)行階段
在用戶(hù)程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ?strong>觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線(xiàn)圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即,在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
(1)輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是PLC的真正輸出。
這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果完全一樣,但在PLC中執(zhí)行的過(guò)程卻不一樣。程序1只用一次掃描周期,就可完成對(duì)%M4的刷新; 程序2要用四次掃描周期,才能完成對(duì)%M4的刷新。
這兩個(gè)例子說(shuō)明:同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,也可以看到:采用掃描用戶(hù)程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略,那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。
一般來(lái)說(shuō),PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。
2、PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間
為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力,提高其可靠性,PLC的每個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線(xiàn)路的硬邏輯并行控制,PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式(掃描技術(shù))。
以上兩個(gè)主要原因,使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿(mǎn)的多,其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期,一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(zhǎng)。
所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號(hào)變化開(kāi)始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間。其最短的I/O響應(yīng)時(shí)間與最長(zhǎng)的I/O響應(yīng)時(shí)間.[!--empirenews.page--]
八.三菱PLC硬體介紹
常用CPU 一覽表
SERIES CPU TYPE I / O 點(diǎn) 程式容量step OMRON
FX (超小型) FX2N 128 16K C28P
AnU(S)
(小型) A2USCPU 512 14K C200H
A2USCPU-S1 1024 14K C200H
A2USHCPU-S1 1024 30K C200HS
QnA(S)
(小型) Q2ASCPU 512 28K C200HE
Q2ASCPU-S1 1024 60K
Q2ASHCPU 512 28K C200HG
Q2ASHCPU-S1 1024 60K
Q2ACPU-S1 1024 60K CV1000
Q (最新型)
Q01CPU 1024 14K CS1G
Q25HCPU 4096 252K CS1H
註 : A2USHCPU-S1之 S 表示PLC為Small 型式,-S1 表示CPU可控制I/O
點(diǎn)數(shù)較多,H 表示CPU 演算速度提高約2.67倍。
PLC (AnUS / QnAS)系統(tǒng)硬體組成
項(xiàng)目 規(guī)格
Power Supply Unit (1). A1S61PN ( DC5V / 5A /AC110~240V入力)
(2). A1S62PN (DC5V3A & DC24V0.6A / AC110~240V入力)
(3). A1S63P (DC5V / 5A / DC24V入力)
CPU Unit AnUS , QnAS (RAM memory 內(nèi)含)
Main Base A1S3 X B , X = 2 , 3 , 5 , 8
Extension Base (1). A1S5X B(S1) , X = 2 , 5 , 8
無(wú)POEWR式之ext. base power由main base power提供
(2). A1S6X B(S1) , X = 5 , 8
Extension Cable A1SCX X B , X X = 01(55mm) , 03(300mm) , 07(700mm) , 12(1200mm) , 30(3000mm) , 60(6000mm)
Memory Cassette
(擴(kuò)充記憶體) (1)A :EPROM > 8K(A1S),14K(A2S),
EEPROM(2K/8K)(A1S),30K(A2S)
(2)QnA :RAM(64K~2M),RAM+E2ROM(RAM:32K~512K,E2PROM:32K~512K)
Battery(電池) A6BAT(voltage:DC3.6V)
Input Unit (1) .AC100V入力:A1SX10 (16Pt)
(2). AC200V入力:A1SX20 (16Pt)
(3) .DC12V/24 V入力:A1SX40 (16Pt),A1SX41 (32Pt)
A1SX42 (64Pt)
(4) .DC5V / 12 V入力:A1SX71 (32Pt)
Output Unit (1)接點(diǎn)出力(AC / DC):A1SY10 (16Pt) / 2A每點(diǎn)
(2)晶體出力(DC12/24V):A1SY40(16Pt) / A1SY41(32Pt) / A1SY42 (64Pt) / 0.1A 每點(diǎn)
A1SY50 (16Pt) / 0.5 A , A1SY60(16Pt) / 2A
Input / Output
Combination
Unit (1) A1SH42 – Input (16Pt) , 晶體Output (32Pt)/0.1A
(2) A1SX48Y18 – Input (8Pt) , 接點(diǎn)Output (8Pt) /2A
(3) A1SX48Y58 -- Input (8Pt) , 晶體Output (8Pt) /0.5A
註 :
I/O Unit若接點(diǎn)為16Pt,為端子臺(tái)型式 。若接點(diǎn)為32 Pt以上,每32Pt使用一40 Pin- Connector , user可挑選32 Pt 端子臺(tái)搭配使用,配線(xiàn)時(shí)較方便。
I/O Unit點(diǎn)數(shù),入力unit 最多64 Pt,晶體出力unit最多64 Pt,接點(diǎn)出力unit最多16Pt。
Extension Base (A1S5X B)不含Power Unit (A1S6X B ),則Power由Base Unit Power (A1S6X B)提供 ,user若選擇不含power型式之ext base,使用時(shí)需計(jì)算Base Power 是否足夠提供extension I/O 使用。
Extension base (A1S5X B(S1)) 之(S1) 表示ext base 右側(cè)具有ext bus port,可連接下個(gè)ext. base。若ext base 規(guī)格為(A1S5X B),則無(wú)ext port,,無(wú)法繼續(xù)串接其它ext base。
常用特殊UNIT
TYPE 型名 說(shuō)明
High-Speed Counter
(高速計(jì)數(shù)器) A1SD61
A1SD62 可接收高頻入力訊號(hào)
61 type:50kpps(max)
62 type:100kpps(max)
A/D Convert Unit A1S64/68AD 可接收外部4/8組類(lèi)比(A:~ 20mA/解析度6000,V:~ +/- 10V/ 解析度12000)訊號(hào)
D/A Convert Unit A1S62DA 輸出類(lèi)比訊號(hào)至外部devcie
Position CTL. Uni
(位置控制器) A1SD75P1/P2/P3-S3 1~3 Axis,可外接step/servo motor
A1SD75M1/M2/M3 SSCNET 接線(xiàn)使用
Computer Link Unit
(計(jì)算機(jī)) A1SJ71UC24 –R2/R4 (A) R2 type:RS232
R4 type:RS422 or RS485 port x 19200 bps(MAX)
A1SJ71QC24 –R2/R4 (QnA) 同上
Ethernet Unit
(乙太網(wǎng)路) A1SJ71E71– B5-S3 (A)
A1SJ71QE71-B5 (QnA) 10 BASE 5,10Mbps,~ 2500m,同軸線(xiàn)
NET/ B AJ71AT21B (A) 2線(xiàn)式
NET/ II A1SJ71AP/AR21 (A)
AJ71AP/AR21 (QnA) AP:光纖
AR:同軸
NET/10 A1SJ71LP/LR/BR21 (A)
AJ71QLP/LR/BR21(QnA) LP:光纖,LR:雙迴路同軸,
BR:同軸
CC-Link Master A1SJ61BT11 (A)
A1SJ61QBT11 (QnA) 三線(xiàn)式,目前較常使用之Remote I/O network。
NET/ MINI-S3 A1SJ71PT32-S3 三線(xiàn)式/光纖,早期之Remote I/O network,目前以停產(chǎn)。PDP-I Fab 使用
NET/ IO-Link A1SJ51T64 早期之Remote I/O,目前甚少使用
轉(zhuǎn)換端子臺(tái)(32點(diǎn)I/O) cable:AC05~100TB(0.5m~10m)
端子臺(tái):A6TBXY36
C.C-LINK 常用Remote I/O unit
品名 規(guī)格 說(shuō)明
Master unit A1SJ61BT11 (AnS)
A1SJ61QBT11 (QnAS)
端子式入力unit AJ65SBTB1-16D 16點(diǎn) ,DC24 ,7mA, 1.5ms
AJ65SBTB1-32D 32點(diǎn) ,DC24 ,5mA , 1.5ms
端子式出力unit AJ65SBTB1-16T 16點(diǎn) ,DC12/24V ,7mA, 1.5ms(應(yīng)答time)
AJ65SBTB1-32T 32點(diǎn) ,DC24 ,5mA, 1.5ms
端子式入出力unit AJ65SBTB1-16DT 入力8點(diǎn) , DC24V , 7mA
出力8點(diǎn) , DC24V , 0.5A
AJ65SBTB1-32DT 入力16點(diǎn) , DC24V , 7mA
出力16點(diǎn) , DC24V , 0.5A
AD/DA AJ65SBT-64AD V:+/- 10v,A:0~20Ma
AJ65SBT-62DA V:-4000~4000,A:0~4000
註:AJ65S BTB1-16D1 之 S 表示 small 型式。1 表示response time 較快之型式。
GOT (操作顯示器)
GOT BODY
品名 規(guī)格 說(shuō)明
A985GOT A985GOT-TBA-B
A985GOT-TBD-B 800x600 / 256色 / 12”TFT / AC100~240入力(TBA),/ DC2V入力(TBD)
A975GOT A975GOT-TBA-B
A975GOT-TBD-B 640x480 / 256色 / 10”TFT / AC100~240入力(TBA),/ DC2V入力(TBD)
A970GOT A970GOT-TBA/TBD-B 640 x 480 / 10”TFT / 16色
A970GOT-SBA/SBD 640 x 480 / 10”STN / 8色
A970GOT-LBA/LBD 640 x 480 / 10”STN / 黑白
A960GOT A960GOT-EBA/EBD 640 x 400 / 9”EL / 2色
A956GOT A956WGOT-TBD 480x234 / 7” TFT / 256色
註:
A985 (12”)/ A975/A970/A960 (10”) 為大型GOT,A956GOT(7”)為中型GOT
TBA 為AC100 ~ AC240 V 入力,TBD 為 DC24V 入力型式。
Display screen type:TB @:TFT / SB @:STN / EB @:EL 型式
GOT 配件
品名 規(guī)格 說(shuō)明
Comm. I/F A9GT-BUSS GOT BUS type
A9GT-BUS2S GOT BUS type 接續(xù)用
A9GT-RS2 / 4 計(jì)算機(jī)RS232 /RS422 連接用
A7GT – J71LP23
A7GT – J71BR13 Net10 / 光纖
Net10 / 同軸
A8GT-J61BT13 /15 C.C Link 用
Memory A9GT-FNB/1M~8M A/FX 用,mem:1M~8M
A9GT-QFNB/1M~8M A/FX/QnA,mem:1M~8M
bus cable AC06B~AC50B 0.6m ~ 5m (A/QnA)
QC06B~QC100B 0.6m ~ 10m (Q)
A8GT-C100/200/300EXSS 10m ~ 30m (目前已停產(chǎn)) (A/QnA)
GOT接續(xù)cable A8GT-C100/200/300BS GOT間接續(xù)用,10m ~ 30m (A/QnA)
A9GT-QC150/200/250/300
/350BS GOT間接續(xù)用,10m ~ 30m (Q)
註:
GOT bus 長(zhǎng)距離連接cable (A8GT-CXXXEXSS) 目前已停產(chǎn),替換規(guī)格為(A8GT-CXXXEXSS-1),實(shí)為GOT間續(xù)cable (A8GT-CXXXBS) + convert cable(A8GT-EXCNB),其中convert cable 需接在plc側(cè)。
Comm. I/F (A8GT-BUS2S) 之”2” 為GOT具有IN/OUT接續(xù)port。1個(gè)PLC 可連接至多3臺(tái)bus I/F之GOT 且bus cable總長(zhǎng)需少於36m。
Comm. I/F (A8GT-BUSSU)之”U”表I/F board 安裝於GOT 背面上方之bus port,Comm. I/F (A8GT-BUSS)表I/Fboard安裝於GOT 背面下方之bus port。
GOT 需 install memory 才具R/W PLC program 之功能。A900GOT 可R/W PLC program,其中write功能需以” instruction list” 方式edit 。A800GOT
PLC network
Network 機(jī)能 適用plc
c.c link Plc remote i/o 網(wǎng)路,至多可連接64局,入出力達(dá)2048 點(diǎn),512個(gè) word,baudrate由156kbps(1200m)~10M bps(100m) 主局待機(jī),子局切離,自動(dòng)復(fù)歸。
Melsecnet/B 雙絞線(xiàn),125Kbps(1Km)~1Mbps(100m) AnS / QnAS/A/QnA
Melsecnet/II 光纖 /同軸,1.25Mbps(max),loop-back A / QnA /QnAS
Melsecnet/10 光纖 /同軸,10Mbps(max),loop-back,Hot/Stand by remote contorl(QnA/Q2AS),floating master A2AS/QnAs/AnU/QnA
註?。壕W(wǎng)路單元 NET /B 類(lèi)似OMR之PC -Link , NET /II 類(lèi)似OMR之SYSMAC Link ,
NET /10 類(lèi)似OMR之CTL. Link ,各NODE間可SHARE 網(wǎng)路元件(B/W)。
常用unit DC5V耗電量統(tǒng)計(jì)
Unit 耗電量(Ma) Unit 耗電量(Ma)
Q2ASHCPU-S1 700 A1SD75P1/P2/P3 700
A2USHCPU-S1 320 A1SD61/62 350/100
A1SX40/41/42 50/80/160 A1SJ71QLP/LP21 650
A1SY10/40/41/42 100/270/520/930 A1SJ71QLR/LR21 1140
AJ65SBTB1-16D/32D 35/45 A1SJ71AP/AR21 330/800
AJ65BTB1-16T/32T 50/65 A1SJ71PT32-S3 340
AJ65BTB1-16DT 50 A1SJ71QE71/E71-B5 350 /350
A1SJ71UC24-R2/R4 100/100