第二节 梯形图逻辑指令
基本逻辑指令是PLC的最基本的编程指令,是设计梯形图程序的基本单元。不同品牌的PLC,由各自不同的编程软件支持,它们互不兼容。各种PLC的梯形图基本指令大同小异。功能指令则有所区别,指令系统的工作情况亦大致相同。有些品牌的PLC,同一系列但型号不同,其编程软件也有所不同。但MODICON MICRO PLC同一系列不同型号的PLC具有相同的编程软件和指令系统,寻址方式也完全一样,这为控制和编程带来了极大的方便。教材P85~P86 图4-11列出了MODICON MICRO PLC的梯形图逻辑操作系统的指令集。其中增强型指令仅CPU512和CPU612支持。
该指令集共有39条一般指令和5类增强型指令。其中:CRC ——循环冗余校验方式 LRC ——纵向冗余校验方式 每条指令的功能和应用在以后的各章节中介绍。
第三节 梯形图编程基础
一、基本概念:
1. 逻辑段(区域)
Ⅰ段:存放主程序,始终扫描
Ⅱ段:存放子程序——此逻辑段不能作为普通逻辑的一部分被扫描。子程序只在梯形图逻辑中出现转子指令或外部事件触发一个中断来调用时,才被扫描。 2. 网络——各种型号的PLC系统软件对梯形图网络的定义有所不同 MODICON MICRO PLC的梯形图网络(参见教材P87 图4-12)
·每个Network为一个完整的梯形图,共7行11列,以左母线开始。行与列的交点称为“节点”,放置梯形图指令。
·第11列只允许放置线圈。若线圈未被放置在第11列,则线圈的右侧不可再放置任何指令。
·理论上,每个段中的网络数无限制,但整个程序受扫描最大时间限制。 3. 梯形图逻辑解算顺序(参见教材P87 图4-13)
梯形图解算时,按下列顺序继续扫描:逻辑段→逐网络→逐节点→从左到右,从上到下按列扫描。
二、梯形图编程元素(Element)
1. 继电器类元素——触点、线圈、短路线
(1)触点——在梯形图逻辑中用于允许或禁止电(能)流通过,参考号编址为0x或1x,
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属于位指令
分类:常开触点——当其对应的输入触点或线圈为“ON”时,允许电流通过 常闭触点——当其对应的输入触点或线圈为“OFF”时,允许电流通过
正瞬动(正跳)触点——当其对应的输入触点或线圈由“OFF”→“ON”(“0” →“1”即采样上升沿),允许电流通过一个扫描周期
负瞬动(负跳)触点——当其对应的输入触点或线圈由“ON” →“OFF”( “1” →“0”即采样下降沿),允许电流通过一个扫描周期 工作时序图:(参见教材P88 Fig4-14)。触点的符号及功能参见教材P89。
常开触点 ON 常闭触点 ON
OFF OFF OFF OFF
电流 ON 电流 ON ON
OFF OFF OFF
正瞬动触点 ON 负瞬动触点 ON OFF OFF
电流 ON 电流 ON OFF OFF OFF 一个扫描周期 一个扫描周期
(2)线圈——表示一个离散量输出或一个内部继电器线圈,编址为0xxxx
状态:当线圈为“ON”时,将改变状态RAM中的与之对应的触点的状态,也可以使离散量输出电路得电。
分类:普通线圈——得电“ON”即接通,失电“OFF”即关断
存储保持线圈——再次加电后线圈的原状态保持一个扫描周期,然后由程序
控制。
显示:一个梯形图网络中最多可有7个线圈。只有线圈才允许放置于网络的第11列。如果线圈并未放置在第11列上,那么,该行线圈右端不允许放置任何逻辑元素。
(线圈的符号及功能参见教材P89) (3)短路线——连接梯形图网络中的指令或指令块
分类及功能:水平短路线——实现“与”条件(占一个节点) 垂直短路线——实现“或”条件(不占节点) (注:若删除垂直短路线,则与其相联的节点一并删除)
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(4)简单实例——从继电—接触器控制线路到PLC的梯形图
·电动机带过载保护单向全压起/停控制线路(参见教材P90 Fig4-19,Fig4-20) ① 主电路
控制对象:通断主电路的KM——接触器线圈 输出点:编址00001 ② 控制线路 SB2——起动按钮 10001
SB1——停车按钮 输入点:10002 FR ——过载保护 10003
③ 梯形图及I/O硬件接线
(注:在PLC的开关量输入端,按钮:一般以常开状态接入;FR:以常闭状态接入,此时在梯形图中FR应取常开触点)
L1 L2 L3QSFRFUSB1SB2SB1KMSB2KMKMFR输入端子( )1000100001100021000300001KM输出端子FRAC3M
·一般步骤:
① 观察主电路——控制对象——确定输出点,编址
② 观察控制线路——输入信号的给出(对象)——确定输入点,编址
逻辑关系(过程):中间继电器、互锁、自锁、延时等——确定内部
继电器,触点
③ 面向对象,面向过程,从上到下、从左到右写出梯形图 ④ 按梯形图一般编写规则整理、编址
⑤ I/O接线图(输出端无中间继电器、时间继电器线圈,并注意电源的连接) ⑥ 较熟练后,可将上一级的输出设置为下一级的输入控制
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例: 将教材P31 Fig2-2d图改造成PLC控制梯形图 解:(1)主电路: 控制对象——KM (2)控制线路:输入信号: SB1, SB3
SB2, FR
(3)I/O编址:
输入 :SB1——10001 停车 SB2——10002 点动 SB3——10003 连续运转 FR ——10004 过载保护 输出: KM ——00001 内部: KA ——00100 (4)梯形图
KAKMSB2SB3KAKMSB1FR( )SB1SB2SB3KAKAKMKASB210002KAKMSB110001FRSB1( )FRKM00100000100010000141SB310003KA00100KA(0010 )0KM(0000 )1 (5)I/O硬件接线图
作业:
SB1 将下列继电—接触器控制线路改造
10001成PLC梯形图程序 00001KM SB2 1. P32 Fig2-3(b)
10002 2. P33 Fig2-4
SB3 10003 3. P45 Fig2-19 (或Fig2-17) FR 要求:① 画出主电路
10004 ② I/O编址 ③ 梯形图
24VDC AC ④ I/O硬件接线图(3图选1)
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2. 计数器指令 UCTR——从0开始向上计数至预置值 DCTR——从预置值开始向下计数至0 (1)指令(参见教材P91 Fig4-21)
3x,4xOor k* 关注:指令的6个要素
I UCTR 重点:顶部输入使能——采样上升沿
I
4xO (2) 示例:加法计数器
( 100 ) 预置值:立即数 K=100
1000700077 当前值:存放单元——40007
00077UCTR 40007
( ) 复位: 00077(自动)
00055 10002(手动) 使能: 10007“0”→“1”
10002 顶部输出:计数当前值 = 预置值
底部输出:计数当前值<预置值
计数过程及状态:
① 当10007从“0”→“1”,计数当前值加1 ② 当(40007)< 100 —— 00077 = “0” 00055 = “1” 当(40007)= 100 —— 00077 = “1” 00055 = “0”
③ 当00077 = “1”,00055 = “0”,底部输入00077常闭 = “ON”,断开:
计数器复位——顶部输出00077 = “0”,底部输入常闭复原
(40007)= 0 当前值复0
00055 =“1”,可开始下一轮计数。
若底部输入10002的常闭闭合(=OFF),则当(40007)= 100时:00077 = “1”
00055 = “0” 并保持
若底部输入10002的常闭打开(=ON),则计数器复位(同上)。
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