西门子6ES7253-1AA22-0XA0代理直销
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FX2N的共有27条基本逻辑指令,其中包含了有些子系列PLC的20条基本逻辑指令。
1.取指令与输出指令(LD/LDI/LDP/LDF/OUT)
(1)LD(取指令) 一个常开触点与左母线连接的指令,每一个以常开触点开始的逻辑行都用此指令。
(2)LDI(取反指令) 一个常闭触点与左母线连接指令,每一个以常闭触点开始的逻辑行都用此指令。
(3)LDP(取上升沿指令) 与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令,仅在指定位元件的上升沿(由OFF→ON)时接通一个扫描周期。
(4)LDF(取下降沿指令) 与左母线连接的常闭触点的下降沿检测指令。
(5)OUT(输出指令) 对线圈进行驱动的指令,也称为输出指令。
取指令与输出指令的使用如图1所示。
图1 取指令与输出指令的使用
取指令与输出指令的使用说明:
1)LD、LDI指令既可用于输入左母线相连的触点,也可与ANB、ORB指令配合实现块逻辑运算;
2)LDP、LDF指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。图3-15中,当M1有一个下降沿时,则Y3只有一个扫描周期为ON。
3)LD、LDI、LDP、LDF指令的目标元件为X 、Y 、M 、T、C、S;
4)OUT指令可以连续使用若干次(相当于线圈并联),对于定时器和计数器,在OUT指令之后应设置常数K或数据寄存器。
5)OUT指令目标元件为Y、M、T、C和S,但不能用于X。
2.触点串联指令(AND/ANI/ANDP/ANDF)
(1)AND(与指令) 一个常开触点串联连接指令,完成逻辑“与”运算。
(2)ANI(与反指令) 一个常闭触点串联连接指令,完成逻辑“与非”运算。
(3)ANDP 上升沿检测串联连接指令。
(4)ANDF 下降沿检测串联连接指令。
触点串联指令的使用如图2所示。
图2 触点串联指令的使用
触点串联指令的使用的使用说明:
1)AND、ANI、ANDP、ANDF都指是单个触点串联连接的指令,串联次数没有限制,可反复使用。
2)AND、ANI、ANDP、ANDF的目标元元件为X、Y、M、T、C和S。
3)图3-16中OUT M101指令之后通过T1的触点去驱动Y4称为连续输出
1.16位整数(INT)是有符号数,整数的高位为符号位,高位为0时为正数,为1时为负数,取值范围为-32768~32767。
2.32位整数(DINT)的高位为符号位,取值范围为-2147483648~2147483647。
3.32位浮点数(REAL)为称实数,可以表示为1.mX2^E,其中尾数m和指数E均为二进制数,E可能是正数,也可能是负数。浮点数的优点是用很小的存储空间(4B)可以表示非常大的和非常小的数。
4.在编程软件中,一般并不直接使用二进制格式或十六进制格式的浮点数,而是用十进制小数来输入或显示浮点数,例如在编程软件中,10是整数,而10.0为浮点数。
5.指令在编程软件里,可按F1键查看在线帮助内容,见上传图片。
1,转换命令
西门子S5系列plc目前在我国工业市场常见的主要有U型(通用型)、W型(字处理型)、R型(开关型)等三种型号。不同型号的PLC,其故障表现和判断方式也不同。这其中,软件故障都可以利用西门子专用编程器解决问题,西门子plc都留有通讯PC接口,通过专用伺服编程器即可以解决几乎所有的软件问题。
通过软件PC程序可以判断是否是软件故障,如果是硬件故障,则需要专用的芯片级电路板维修工程师才可对其进行修复工作,PLC一般都是模块话结构构成,较为简单的处理方式就是更换故障板卡。
1、软故障的判断和处理
S5PLC具有自诊断能力,发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应,通过故障指示灯就可判断。当电源正常,各指示灯也指示正常,特别是输入信号正常,但系统功能不正常(输出无或乱)时,本着先易后难、先软后硬的检修原则首先检查用户程序是否出现问题。S5的用户程序储存在PLC的RAM中,是掉电易失性的,当后备电池故障系统电源发生闪失时,程序丢失或紊乱的可能性就很大,当然强烈的电磁干扰也会引起程序出错。有EPROM存储卡及插槽的PLC恢复程序就相当简单,将EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解决问题;没有EPROM子卡的用户就要利用PG的联机功能将正确的程序发送到PLC上。需要特别说明的是,有时简单的程序覆盖不能解决问题,这时在重新拷贝程序前总清一下RAM中的用户程序是相当必要的。通过将PLC上的“RUN”“ST”开关按RUN---ST---RUN---ST---RUN的顺序拨打一遍或在PG上执行“Object—Blocks—Delete---inPLC—allblocks---overall—Reset”功能就完成了RAM中程序的总清。另外,保存在EPROM中的程序并不是万无一失的,过分相信EPROM上的程序有时会给检修带来困惑。所以经常性的检查核对EPROM中的程序,特别是PG中的备份程序就显的尤为重要。
2、PLC硬件故障
PLC的硬件故障较为直观地就能发现,维修的基本方法就是更换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是检修的关键,盲目的更换会带来不必要的损失。
(1)电源模块故障。
一个工作正常的电源模块,其上面的工作指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是绿色长亮的,哪一个灯的颜色发生了变化或闪烁或熄灭就表示那一部分的电源有问题。“AC”灯表示PLC的交流总电源,“AC”灯不亮时多半无工作电源,整个PLC停止。这时就应该检查电源保险丝是否熔断,更换熔丝是应用同规格同型号的保险丝,无同型号的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝说明电路板短路或损坏,更换整个电源。“5VDC”、“24VDC”灯熄灭表示无相应的直流电源输出,当电源偏差超出正常值5%时指示灯闪烁,此时虽然PLC仍能工作,但应引起重视,必要时停机检修。“BATT”变色灯是后备电源指示灯,绿色正常,黄色电量低,红色故障。黄灯亮时就应该更换后备电池,手册规定两到三年更换锂电池一次,当红灯亮时表示后备电源系统故障,也需要更换整个模块。
(2)I/O模块故障。
输入模块一般由光电耦合电路组成;输出模块根据型号不同有继电输出、晶体管输出、光电输出等。每一点输入输出都有相应的发光二极管指示。有输入信号但该点不亮或确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点,如果只是因为一个点的损坏就更换整个模块在经济上不合算。通常的做法是找备用点替代,然后在程序中更改相应的地址。但要注意,程序较大是查找具体地址有困难。特别强调的是,无论是更换输入模块还是更换输出模块,都要在PLC断电的情况下进行,S5带电插拔模块是不允许的。
(3)CPU模块故障。
通用型S5PLC的CPU模块上往往包括有通信接口、EPROM插槽、运行开关等,故障的隐蔽性更大,因为更换CPU模块的费用很大,所以对它的故障分析、判断要尤为仔细。
检修实例:一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态,错误指示灯先闪烁后常亮,断电复位后故障依旧,更换CPU模块后运行正常。在进行芯片级维修时更换了CPU但故障灯仍然不停闪烁,至到更换了通信借口板后功能才恢复正常。
3.外围线路故障
据有关文献报道,在PLC控制系统中出现的故障率为:CPU及存储器占5%,I/O模块占15%,传感器及开关占45%,执行器占30%,接线等其他方面占5%,可见80%以上的故障出现在外围线路。外围线路由现场输入信号(如按钮开关、选择开关、接近开关及一些传感器输出的开关量、继电器输出触点或模数转换器转换的模拟量等)和现场输出信号(电磁阀、继电器、接触器、电机等),以及导线和接线端子等组成。接线松动、元器件损坏、机械故障、干扰等均可引起外围电路故障,排查时要仔细,替换的元器件要选用性能可靠安全系数高的优质器件。一些功能强大的控制系统采用故障代码表表示故障,对故障的分析排除带来极大便利,应好好利用。
总结:西门子PLC其他系列的故障判断和处理方法与此原理相同可依次类推。上海彩亚电路板维修有限公司提醒:任何芯片级精密设备遇到故障时,在没有十足把握情况下,一定要请的技术服务企业予以处理,擅自改动程序和维修紧密设备电路板可能会造成设备维修难度加大甚至报废的严重后果。
用运算放大器模拟被控对象一般需要做印刷电路板,还是比较麻烦。有没有更简单的方法呢?
模拟被控对象,关键是用来模拟的工具的传递函数要和实际的被控对象相同。被控对象一般是串联的惯性环节和积分环节的组合。除了用运算放大器来模拟被控对象的传递函数,也可以用plc的程序来模拟。为此我编写了用来模拟被控对象的S7-200的子程序,它也可以用于S7-200 SMART。使用模拟的被控对象的PID闭环示意图如下图所示,虚线右边是被控对象,DISV是系统的扰动输入值。虚线左边是PLC的PID控制程序。
被控对象的数学模型为3个串联的惯性环节,其增益为GAIN,3个惯性环节的时间常数分别为TIM1~TIM3。其传递函数为
分母中的“s”为自动控制理论中拉普拉斯变换的拉普拉斯算子。将某一时间常数设为0,可以减少惯性环节的个数。图中被控对象的输入值INV是PID控制器的输出值。被控对象的输出值OUTV作为PID控制器的过程变量(反馈值)PV。
下图是模拟被控对象的子程序,下图是模拟被控对象的子程序,用与PID的采样周期相同的定时中断时间间隔来调用这个子程序。用与PID的采样周期相同的定时中断时间间隔来调用这个子程序。
下图是用来监视PID回路运行情况的STEP 7-Micro/WIN的PID调节控制面板,可以用它进行PID参数自整定或手动调节PID参数的实验。标有PV的是过程变量(即被控量)的阶跃响应曲线。
将上图中的积分时间由0.03min(分钟)增大到0.12min,下图的超调量有明显的减小。通过修改PID的参数,观察被控量阶跃响应曲线给出的超调量和调节时间等特征量的变化情况,可以形象直观、快速地学习和掌握PID参数的整定方法。
对于plc编程,一般做工控的人都会,有经验的人也许对一些小小的技巧算不上什么,但对于生手来说,那可能是要很长时间才能体会得到的。
1.在编写数据转换的时候,特别是步进伺服的位置或速度切换的时候,一定要给一个缓冲时间,不要写那种无缝对接的程序,如果无缝对接,常常会出错,位置可能会产生走不准。一般来说应该要给一个0.05s以上或者大于二个以上的扫描周期。
2.位置控制指令,在每次回原点或者启动瞬间,好是把当前位置清零。否则也会产生位置误差和累计误差。
3.位置控制在回原点的时候,一定要用回原点指令,不可以走数据。
4.位置控制时,尽可能的用位置控制,不要走相对指令,位置对于编程来说,也比相对位置控制简单好用。
5.位置控制时,好用脉冲+方向控制。尽量不要用双脉冲。
6.手动和自动程序分开写。做成一个程序块的方式。
7.有用到上升沿或下降沿的时候,触点一定要放在输出线圈的后面,否则会扫描不上或者不稳定。
8.一般感应开关,特别是气缸的磁感应开关有一个感应区域,执行时,一定要给一个0.1s以上的时间。否则可能会产生机械没有到位,而程序就开始执行下一步了。
9.精密传感器,特别是数字测量的,不要机械到位后立马检测,这个时候检测的东西基本上都是不准确的,也同样是要给一个缓冲时间。
10.程序越复杂,操作越简单,这样的机器现场操作员是喜欢用的了。别人要求程序简单化,我的要求是复杂化,智能化。
11.并不一定非要用上指令,一般来说达到要求就可以了
plc也称为可编程序控制器,是隶属于自动化控制中电气控制中重要的一部分,现在广泛应用于纺织、冶金、汽车生产、食品饮料、电子制造、化工、电厂、造纸、石油开采及机械设计、国防等领域,本人自2002年接触和初学PLC以来,一直应用PLC进行开发设计和技术革新各种自动化设备,2008下半年后,致力于把自己的学习经验、实践经验与PLC教学相结合,希望培养出更多的plc编程的高技能人才。有些人想学习PLC,但是不知道学完后对自己有什么好处,我以为,学好PLC对生活和你的知识架构有以下帮助。
一、可以提高电脑水平。
学习PLC编程,首先要学会各种PLC、触摸屏软件安装和卸载,打字当然也是必不可少的要求,软件中的菜单的应用相当于把电脑的基础知识好好的学习了一番,一些人用电脑只会用鼠标点击,久而久之,这其实还是电脑盲,而学好PLC编程,键盘鼠标都要配合使用。在电脑硬件方面,电脑配置要求,串口以及外置接口在学习中自然而然学好了。
二、自然而然也学好了英语。
PLC软件里面的指令LD(load),OR,ANB(andblock)、SET、DMOV(doublemove)以及英文帮助文件和英文手册让你不得不把这些单词和英语记住记牢。
三、等于使你的计算机语言和单片机编程语言知识入了门。
PLC的助记符(指令表).ST编程语言和触摸屏的宏指令、D脚本其实就是计算机C语言、单片机汇编语言的雏形,很多指令代码的作用和效果都是一样的,PLC编程里面用到的二进制、八进制、十进制、十六进制和位元件、字元件,数组、字节,16位二进制有符号整数,16位二进制无符号整数,32位浮点数等等这是计算机语言完全一样。
四、学会电工知识、电子技术。
初学PLC编程的人员很大一部分都没有电工基础,不懂电子技术,但慢慢学习和应用之后,也学会了电路中的自锁、互锁,自保持,电子技术的与门,或门非门和PWM电路以及PLC输入电路中的源型漏型等等。
五、提高逻辑思维能力。
编写一个完成、系统机械设备工程的电气程序,必须要做到对设备动作和工艺心中有数,为完成设备功能,先选择相关的电气材料及相关的元器件型号,画出电路图,接线安装,进行初步调试,程序编写、完善,设备的性能目的达到之后,要进行操作说明书编写,资料整理归档等等,同时在程序编写中应用到的各个变量之间的逻辑关系是否合理,有无矛盾,这都能提供编程学习者的逻辑思维能力。
六、触类旁通。
机械、气动、液压、各种产品的生产工艺久而久之也会由陌生变熟悉,甚至精通。在和设备打交道中,少不了和这些接触,什么分割器,机械手,电缸,电磁阀、比例阀,变送器,液压传动等等以及设备的工艺流程、所保证的技术参数这些都必须要弄以明白,做到心中有数。
七、锻炼了自学能力。
经常遇到学员或者想学习PLC编程的人员说,“我要学习欧姆龙plc编程”,“我要学习台达PLC编程”,“我要学校松下PLC编程”、“我要学习伺服"等等,我一听就知道他们对编程还不明白或者是还没有深入到课程内容中去,以大多数成功学好编程人士为例,他们大多都是初学以三菱或者西门子、欧姆龙系列的一种plc开始,然后把一种类型的PLC原理弄明白了之后,其他类型的PLC也是基本上大同小异而异,这完全就等于学开车一样的,学会了一种汽车,其他汽车琢磨琢磨也会开。
对于伺服,很多人把它理解为有技术含量的新型工控设备,其实伺服只是比变频器稍微复杂一点,功能基本一样,就是控制精度比步进电机和变频器更高的一种执行机构。我们学习它,无非就是和变频器一样调整伺服的参数和接接线路而已,比学好PLC编程简单多了。
真正要学好编程,除了要有好的有经验的老师把相关知识怎样通俗易懂,深入浅出把学生教明白,更需要学生多动手,多操练巩固学习内容,同时还需要学员加强自学能力。如何把学习的内容灵活应用到实践和工作中,这就需要自己慢慢领悟。