(4) 定时器的复位——当前值复零、状态位复位(Bool) (5) 定时设定值(预置值)及存放单元(Word)
(6) 定时器状态(位)——定时器达到设定值时“ON” (bit) 3. 计数器逻辑
一般,计数器应包含如下内容:
(1) 计数语句(指令)——选定所需的计数器(编号) (2) 计数信号——控制计数器操作(使能Bool) (3) 计数器当前值——存放的单元(Word)
(4) 计数器的复位——恢复设定值、状态位复位(Bool) (5) 计数设定值及存放单元(Word)
(6) 计数器状态(位)——计数达到设定值时“ON”;复位或未达到计数设定值时“OFF”
4. 触发器逻辑
触发器包括:置位输入 S 触发器还有复位优先或置位优先之分。 复位输入 R
5. 移位寄存器——长度可变,以适应步进控制的需要 移位脉冲输入cp 移位寄存器 填充输入 IN 复位输入 R 6. 数据寄存器——存放数据 二、编程语言
PLC常用的编程语言主要有三种:功能图、语句表、梯形图。
1. 功能图(FBD)—一种较新的编程方法,是各种PLC编程语言规范化的方向(Function Chart Programming)
2. 语句表(STL)——类似于汇编语言,由语句系列构成
3. 梯形图(LAD)——类似于继电—接触器控制线路(Ladder Programming)
梯形图编程目前依然是应用最广泛的编程语言,因为它与继电—接触器控制线路非常相象,容易学习,使用方便。
16
例:梯形图编程示意图
A B C M 母线—左右垂直线 ( ) 与——接点在水平线上 母线 D Y 母线 串联 ( ) 或——逻辑并联 E
例:功能图编程——顺序钻孔控制
方框中的数字代表顺序步,每个顺序步所执行的功能写在方框的右边,每个顺序步前进的条件写在短横线的右边。如下图所示。
1 启动
2 送入→ 4 夹紧→ 8 卸具进入 送入钻孔件 工件夹紧 工件加工完毕
3 退出← 5 钻孔↓ 9 卸具退出 钻头在下面 取出加工件
送夹具退回 6 钻头向上 钻头在上部 7 松夹具
10 台面转动 台面转动完成
三、能流(Power Flow)
“能流”是PLC梯形图中的一个重要概念,但仅是概念上的“能流”。
假想:左母线——电源的火线 右母线——电源的零线
如果有“能流”从左至右流向线圈,则线圈被激励(ON),如没有“能流”通过,线圈未被激励(OFF),不动作。“能流”可以通过被激励(ON)的常开触点和未被激励(OFF)的常闭触点自左向右流动,“能流”任何时刻都不会自右向左流动。
(注意:引入“能流”的概念,仅是用于理解梯形图的各输出点的动作,实际上并不存在这种“能流”) 。
17
四、梯形图设计一般规则(补充)
1. 梯形图的每一逻辑行必须从左母线出发,一般以触点开始,以线圈结束。右边母线可以
省略。
2. 触点应画在水平线上,垂直分支线上不画触点。 例:
1 2 1 2
( ) ( ) 3 4 3 3 5 4 5
4
3. 对同一个输出线圈,串联多的支路尽量放在上部,并联多的支路尽量靠近左母线。
因为,PLC的扫描顺序是从上到下,从左到右,这样可使PLC尽量早的获取尽可能多的 信息。
例:上例中右图的第二行可放在最上面。 例:
( ) ( )
五、PLC控制与微机控制、PLC控制系统与继电—接触器控制系统的区别 1. PLC与微机 微机——通用的专用机——集中于信息处理
相互渗透、相辅相成 PLC——专用的通用机——集中于功能控制 2. PLC控制系统与继电—接触器控制系统
组成器件不同 继电—接触硬器件,易磨损 器控制系统 PLC 控制系统
触点数量不同 实施控制的方法不同 工作方式不同 有限,一般用于控制功能包含于固定并行工作方式,控制4~8对 线路,功能专一,设该吸合的继电计复杂 器同时吸合 软器件,功耗低,无限多,各触点梯形图程序实现控制串行工作方式,无磨损 的状态可取用功能,灵活多变,设依次扫描 无数次 计简化 18
说明:一个继电器控制线路,可以用PLC的梯形图来实现其功能。但由于PLC的工作方式不同(并行),以及PLC工作过程的特点:集中输入集中输出等,给控制结果带来了特殊性。
3. PLC串行工作方式带来的特殊性
(1)输入/输出滞后现象(参见教材P64 Fig3-7) 输入/输出的延时:
Y1 [ X Y1
Y0 Y1 Y2
继电器控制:
用一个按钮开关X(输入信号)控制3个输出量:Y0、Y1、Y2。电路中Y0与Y2具有相同的响应速度。 (X闭合→Y1接通→Y0、Y2同时接通)
画成梯形图: 周期1 周期2 周期3 X 输入端子信号 → OFF ON ON 输入采样刷新 X 输入映像寄存器 → OFF ON ON 刷新后X 输入映像寄存器 中的状态OFF→ON
Y1 Y0
( ) Y0输出映像寄存器 OFF OFF ON
X Y1
( ) Y1输出映像寄存器 OFF ON ON
Y1 Y2
( ) Y2输出映像寄存器 OFF ON ON
输 出 刷 新 输出端子 Y0 OFF OFF ON Y1 OFF ON ON Y2 OFF ON ON
以三个扫描周期来说明控制过程中输出的滞后问题:
第一个周期:输入信号还未进入映像区,X输入映像寄存器中的状态为“OFF”,所有输出Y0、
Y1、Y2当然均为“OFF”
第二个周期:在输入采样阶段,X信号进入映像区,X输入映像寄存器中的状态变为“ON”。
19
由于先扫描到Y0 时,Y1尚处在断开状态,所以Y0=“OFF”;而在第二周期中,Y1在输出映像寄存器中的状态在程序执行后变为“ON”,所以,后扫描的Y2在其输出映像寄存器中的状态也变为“ON”。这样,第二周期的结果:输出端子Y0=“OFF”,Y1=Y2=“ON”。
第三个周期:由于Y1在其输出映像寄存器中的状态已为“ON”,此时Y0才能接通为“ON” 。
显然,Y0的响应滞后Y2一个扫描周期,在输入条件为“ON”时,Y0的输出延迟响应。若在梯形图中,将Y0和Y2互换位置,则执行结果使Y2的响应滞后于Y0一个扫描周期。
实际上,输入输出滞后现象除了与上述PLC的“集中输入刷新,顺序扫描工作方式”有关,还与输入滤波器的时间常数以及输出继电器机械滞后有关。对于一般工业控制设备,这些滞后现象是完全允许的。但对于有些设备,需要I/O迅速响应的,则应采用快速响应模块、高速计数模块及中断处理。并且,编制程序应尽量简洁,选择扫描速度快的PLC机种,从而减少滞后时间。
(2)不允许双重输出 例:双重输出不允许
集中输入采样:X1=ON,X2=OFF
X1 Y33 ( )
Y33 Y34 ( )
X2 Y33 ( )
输出刷新: Y33=OFF,Y34=ON
图中Y33为双重输出,从上图中的结果可以看出,优先输出处理的是后面Y33,即尽管第一行中当X1=“ON”时,Y33==“ON”,但在第三行中,X2=“OFF”将Y33的状态改写为“OFF”并作为结果输出。
(用LMODSOFT编程时,软件在编译程序时将提示你“双重输出”出错,但S7-200PLC无此提示)。
作业:P76
思考题 7,8,10,11,
20