6ES7334-0KE00-0AB0技术参数
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PLC与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制系统是按"并行"方式工作的,也就是说是按同时执行的方式工作的,只要形成电流通路,就可能有几个电器同时动作。而PLC是以"串行"方式工作的,PLC在循环执行程序时,是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算,而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。因此梯形图编程时,各语句的位置也会对控制功能产生关键影响。例如:
图1 程序1
程序1调试结果:X0接通3次,Y3接通,X0再接通1次,Y3断开。
图2 程序2
程序2程序调试结果.X0接通3次,Y3接通瞬间即断开。
上面两个程序中,输出Y3、计数器CTl02及内部通用继电器R0前面的逻辑条件均相同,仅仅是计数器CTl02所在语句位置发生了变化,而两段程序的运行结果就截然不同。这是因为CTl02对输出Y3的影响方式发生了变化。执行段程序时,将首先判断输出Y3的状态,再判断CTl02的状态,CTl02的状态变化只能在下一个扫描周期对Y3产生影响;而执行第二段程序时,将首先判断CTl02的状态,再判断输出Y3的状态,CTl02的状态变化将在该扫描周期直接影响Y3的状态。
从以上讨论可以得出,由于PLC采用"串行"工作方式,所以即使是同一元件,在梯形图中所处的位置不同,其工作状态也会有所不同,因此在利用梯形图进行控制程序编制时,应对控制任务进行充分分析,合理安排各编程元件的位置,才能够更为准确地实现控制。
.高速计数器概述
21点高速计数器C235~C255共用PLC的8个高速计数器输入端X0~X7,某一输入端同时只能供一个高速计数器使用。这21个计数器均为32位加/减计数器(见表3–7)。不同类型的高速计数器可以同时使用,但是它们的高速计数器输入不能冲突。
高速计数器的运行建立在中断的基础上,这意味着事件的触发与扫描时间无关。在对外部高速脉冲计数时,梯形图中高速计数器的线圈应一直通电,以表示与它有关的输入点已被使用,其他高速计数器的处理不能与它冲突。可用运行时一直为ON的M8000的常开触点来驱动高速计数器的线圈。
例如在图1中,当X14为ON时,选择了高速计数器C235,从表3–7可知,C235的计数输入端是X0,但是它并不在程序中出现,计数信号不是X14提供的。
表1给出了各高速计数器对应的输入端子的元件号,表中的U、D分别为加、减计数输入,A、B分别为A、B相输入,R为复位输入,S为置位输入。
2.一相高速计数器
C235~C240为一相无起动/复位输入端的高速计数器,C24l~C245为一相带起动/复位端的高速计数器,可用M8235~M8245来设置C235~C2415的计数方向,M为ON时为减计数,为OFF时为加计数。C235~C240只能用RST指令来复位。
图1中的C244是1相带起动/复位端的高速计数器,由表1可知,Xl和X6分别为复位输入端和起动输入端,它们的复位和起动与扫描工作方式无关,其作用是立即的和直接的。如果X12为ON,一旦X6变为ON,立即开始计数,计数输入端为X0。X6变为OFF,立即停止计数,C244的设定值由D0和D1指定。除了用Xl来立即复位外,也可以在梯形图中用复位指令复位。
3. 两相双向计数器
两相双向计数器(C246~C250)有一个加计数输入端和一个减计数输入端,例如C246的加、减计数输入端分别是X0和Xl,在计数器的线圈通电时,在X0的上升沿,计数器的当前值加1,在X1的上升沿,计数器的当前值减l。某些计数器还有复位和起动输入端。
4.A-B相型双计数输入高速计数器
C25l~C255为A–B相型双计数输入高速计数器,它们有两个计数输入端,某些计数器还有复位和起动输入端。
图2中的X12为ON时,C25l通过中断,对X0输入的A相信号和X1输入的B相信号的动作计数。X11为ON时C251被复位,当计数值大于等于设定值时,Y2的线圈通电,若计数值小于设定值,Y2的线圈断电。
A/B相输入不仅提供计数信号,根据它们的相对相位关系,还提供了计数的方向。利用旋转轴上安装的A/B相型编码器,在机械正转时自动进行加计数,反转时自动进行减计数。A相输入为ON时,若B相输入由OFF变为ON,为加计数(见图2b);A相为ON时,若B相由ON变为OFF,为减计数(见图2c)。通过M8251可监视C251的加/减计数状态,加计数时M8251为OFF,减计数时M8251为ON。
5.高速计数器的计数速度
一般的计数频率:单相和双向计数器高l0kHz,A/B相计数器高为5kHz。
高的总计数频率:FXlS和FXlN为60kHz,FX2N和FX2NC为20kHZ,计算总计数频率时A/B相计数器的频率应加倍。FX2N和FX2NC的X0和X1因为具有特殊的硬件,供单相或双相计数时(C235,C236或C246)高为60kHz,用C25l两相计数时高为30kHz。
应用指令SPD(速度检测,FUC56)具有高速计数器和输入中断的特性,X0~X5可能被SPD指令使用,SPD指令使用的输入点不能与高速计数器和中断使用的输入点冲突。在计算高速计数器总的计数频率时,应将SPD指令视为l相高速计数器
辅助继电器是PLC中数量多的一种继电器,一般的辅助继电器与继电器控制系统中的中间继电器相似。
辅助继电器不能直接驱动外部负载,负载只能由输出继电器的外部触点驱动。辅助继电器的常开与常闭触点在PLC内部编程时可无限次使用。
辅助继电器采用M与十进制数共同组成编号(只有输入输出继电器才用八进制数)。
1.通用辅助继电器(M0~M499)
FX2N系列共有500点通用辅助继电器。通用辅助继电器在PLC运行时,如果电源突然断电,则全部线圈均OFF。当电源再次接通时,除了因外部输入信号而变为ON的以外,其余的仍将保持OFF状态,它们没有断电保护功能。通用辅助继电器常在逻辑运算中作为辅助运算、状态暂存、移位等。
根据需要可通过程序设定,将M0~M499变为断电保持辅助继电器。
2.断电保持辅助继电器(M500~M3071)
FX2N系列有M500~M3071共2572个断电保持辅助继电器。它与普通辅助继电器不同的是具有断电保护功能,即能记忆电源中断瞬时的状态,并在重新通电后再现其状态。它之所以能在电源断电时保持其原有的状态,是因为电源中断时用PLC中的锂电池保持它们映像寄存器中的内容。其中M500~M1023可由软件将其设定为通用辅助继电器。
下面通过小车往复运动控制来说明断电保持辅助继电器的应用,如图1所示。
图1 断电保持辅助继电器的作用
小车的正反向运动中,用M600、M601控制输出继电器驱动小车运动。X1、X0为限位输入信号。运行的过程是X0= ON→M600=ON→Y0=ON→小车右行→停电→小车中途停止→上电(M600=ON→Y0=ON)再右行→X1=ON→M600=OFF、M601=ON→Y1=ON(左行)。可见由于M600和M601具有断电保持,所以在小车中途因停电停止后,一旦电源恢复,M600或M601仍记忆原来的状态,将由它们控制相应输出继电器,小车继续原方向运动。若不用断电保护辅助继电器当小车中途断电后,再次得电小车也不能运动。
3.特殊辅助继电器
PLC内有大量的特殊辅助继电器,它们都有各自的特殊功能。FX2N系列中有256个特殊辅助继电器,可分成触点型和线圈型两大类
(1)触点型 其线圈由PLC自动驱动,用户只可使用其触点。例如:
M8000:运行监视器(在PLC运行中接通),M8001与M8000相反逻辑。
M8002:初始脉冲(仅在运行开始时瞬间接通),M8003与M8002相反逻辑。
M8011、M8012、M8013和M8014分别是产生10ms、100ms 、1s和1min时钟脉冲的特殊辅助继电器。
M8000、M8002、M8012的波形图如图2所示。
图2 M8000、M8002、M8012波形图
(2)线圈型 由用户程序驱动线圈后PLC执行特定的动作。例如:
M8033:若使其线圈得电,则PLC停止时保持输出映象存储器和数据寄存器内容。
M8034:若使其线圈得电,则将PLC的输出全部禁止。
M8039:若使其线圈得电,则PLC按D8039中指定的扫描时间工作。
四、状态器(S)
状态器用来纪录系统运行中的状态。是编制顺序控制程序的重要编程元件,它与后述的步进顺控指令STL配合应用。
如图3-6所示,我们用机械手动作简单介绍状态器S的作用。当启动信号X0有效时,机械手下降,到下降限位X1开始夹紧工件,加紧到位信号X2为ON时,机械手上升到上限X3则停止。整个过程可分为三步,每一步都用一个状态器S20、S21、S22记录。每个状态器都有各自的置位和复位信号(如S21由X1置位,X2复位),并有各自要做的操作(驱动Y0、Y1、Y2)。从启动开始由上至下随着状态动作的转移,下一状态动作则上面状态自动返回原状。这样使每一步的工作互不干扰,不必考虑不同步之间元件的互锁,使设计清晰简洁。
图3 状态器(S)的作用
状态器有五种类型:初始状态器S0~S9共10点;回零状态器S10~S19共10点;通用状态器S20~S499共480点;具有状态断电保持的状态器有S500~S899,共400点;供报警用的状态器(可用作外部故障诊断输出)S900~S999共100点。
在使用用状态器时应注意:
1)状态器与辅助继电器一样有无数的常开和常闭触点;
2)状态器不与步进顺控指令STL配合使用时,可作为辅助继电器M使用;
3)FX2N系列PLC可通过程序设定将S0~S499设置为有断电保持功能的状态器。