6ES7223-1BH22-0XA8厂家质保
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摘要:简要分析了PLC控制系统在实际应用中可能受到的干扰类型。从软、硬件等方面提出了针对性的抗干扰措施,并强调了其在工业控制领域应用时必须全面、系统地考虑抗干扰机理和措施。
关键词: PLC;控制系统;电磁兼容;抗干扰
可编程控制器PLC具有编程简单、通用性好、功能强、易于扩展等优点。PLC控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。PLC中采用了高集成度的微电子器件,可靠性高,但由于使用时工业生产现场的工作环境恶劣,如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰和电磁辐射等恶劣电磁环境,大大降低了PLC控制系统的可靠性。为了确保控制系统稳定工作,提高可靠性,必须对系统采取一定的抗干扰方法和措施。
1 影响PLC控制系统稳定的干扰类型
1.1 空间的辐射干扰
空间的辐射电磁场(EMI)主要由电力网络、电气设备、雷电、高频感应加热设备、大型整流设备等产生,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。其影响主要通过两条途径:一是对PLC通讯网络的辐射,由通讯线路的感应引入干扰;二是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰。若此时PLC置于其辐射场内,其信号、数据线和电源线即可充当天线接受辐射干扰。此种干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场的大小,特别是与频率有关。
1.2 传导干扰
(1)来自电源的干扰
在工业现场中,开关操作浪涌、大型电力设备的起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等均能在电网中形成脉冲干扰。PLC的正常供电电源均由电网供电,因而会直接影响到PLC的正常工作。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间的电磁干扰而产生持续的高频谐波干扰。特别在断开电网中的感性负载时产生的瞬时电压峰值是额定值的几十倍,其脉冲功率足以损坏PLC半导体器件,并且含有大量的谐波可以通过半导体线路中的分布电容、绝缘电阻等侵入逻辑电路,引起误动作。
(2)来自信号传输线上的干扰
除了传输有效的信息外,PLC系统连接的各类信号传输线总会有外部干扰信号的侵入。此干扰主要有2种途径:① 通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串人的电网干扰;② 信号线上的外部感应干扰,其中静电放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源。由信号线引入的干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。若系统隔离性能较差,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动作甚至死机。
1.3 地电位的分布干扰
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。地电位的分布干扰主要是各个接地点的电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,从而引起了地环路电流,该电流可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。由于PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测
控的严重失真和误动作。
1.4 PLC系统内部产生的干扰
产生这种干扰的主要原因是系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射。如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响;模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
2 提高抗干扰能力的硬件措施
硬件抗干扰技术是系统设计时应的措施,它能有效抑制干扰源,阻断干扰传输通道。
2.1 供电电源
电源波动造成的电压畸变或毛刺,将对PLC及I/O模块产生不良影响。据统计分析,PLC系统的干扰中有70%是从电源耦合进来的。为了抑制干扰,保持电压稳定,常采用以下几种抗干扰方法:
(1)使用隔离变压器衰减从电源进线的高频干扰信号,输入、输出线应用双绞线以抑制共模干扰。其屏蔽层接地方式不同,对干扰抑制的效果也不一样,一般做法是将初、次级屏蔽层均接地。
(2)用低通滤波器抑制高次谐波。低通滤波器的内部电容上电感组合方式不同,其高次谐波的抑制效果也有一定区别。另外其电源输入、输出线应分隔开,屏蔽层应可靠接地。一般是在电源系统中既使用滤波器又使用隔离变压器,但要注意先将滤波器接人电源再接隔离变压器。
图1 隔离变压器供电系统
(3)用频谱均衡法抑制电源中的瞬变干扰。这种方法不常用,其成本较贵。
2.2 接地
良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件之一,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相联,基本单元必须接地,如果选用扩展单元,其接地点与基本单元接地点接在一起。为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰,应给PLC接以专用地线,接地线与动力设备(如电动机)的接地点应分开,若达不到此要求,则可与其它设备公共接地,严禁与其它设备串联接地,具体接地方式如图2。接地电阻要小于5Ω,接地线要粗,面积要大于2平方毫米,而且接地点好靠近PLC装置,其间的距离要小于50米,接地线应避开强电回路,若无法避开时,应垂直相交,缩短平行走线的长度。
图2 PLC系统接地方式
2.3 输入/输出部分
2.3.1 输入信号的抗干扰
输入信号的输入线之间的差模干扰可以利用输入模块滤波来减小干扰,而输入线与大地间的共模干扰可通过控制器的接地来抑制。在输入端有感性负载时,为了防止电路信号突变而产生感应电势的影响,可采用硬件的可靠性容错和容差设计技术,对于交流输入信号,可在负载两端并联电容C和电阻R,对于直流输入信号,可并接续流二极管D。一般负载容量在10VA以下时,应选C为0.1μF,R为120 ,当负载容量在10VA以上时,应选C为0.47μF,R为47 。具体电路如图3所示.
图3 输入信号的抗干扰设计
2.3.2 输出电路的抗干扰
对于PLC系统为开关量输出,可有继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出三种形式。具体选择要根据负载要求来决定。若负载超过了PLC的输出能力,应外接继电器或接触器,才可正常工作。
PLC输出端子若接有感性负载,输出信号由OFF变为ON或从ON变为OFF时都会有某些电量的突变而可能产生干扰,故应采取相应的保护措施,以保护PLC的输出触点,对于直流负载,通常是在线圈两端并联续流二极管D,二极管应尽可能靠近负载,二极管可为1A的管子。对于交流负载,应在线圈两端并联RC吸收电路,根据负载容量,电容可取0.1-0.47 μF,电阻可取47-120 ,且RC尽可能靠近负载。如图4所示。
图4 PLC 输出触点的保护
2.4 外部配线的抗干扰设计
外部配线之间存在着互感和分布电容,进行信号传送时会产生窜扰。为了防止或减少外部配线的干扰,交流输入、输出信号与直流输入、输出信号应分别使用各自的电缆。集成电路或晶体管设备的输入、输出信号线要使用屏蔽电缆,屏蔽电缆在输入、输出侧要悬空,而要在控制器侧要接地。配线时在30米以下的短距离,直流和交流输入、输出信号线好不要使用同一电缆,如果要走同一配线管时,输入信号要使用屏蔽电缆。如图5所示。30-300米距离的配线时,直流和交流输出、输入信号线要分别使用各自电缆,并且输入信号线一定要用屏蔽线。对于300米以上长距离配线时,则可用中间继电器转换信号,或使用远程I/O通道。对于控制器的接地线要与电源线或动力线分开,输入、输出信号线要与高电压、大电流的动力线分开配线。
图 5 屏蔽电缆处理法
3 软件抗干扰设计
尽管硬件抗干扰可滤除大部分干扰信号,但因干扰信号产生的原因很复杂。且具有很大的随机性,很难保证系统完全不受干扰。因此往往在硬件抗干扰措施的基础上.采取软件抗干扰技术加以补充,作为硬件措施的辅助手段。软件抗干扰方法没计简单、修改灵活、耗费资源少,在PLC测控系统中同样获得了广泛的应用。对于PLC测控装置,其数据输入、输出、存储等系统属于弱电系统,如果工作环境中存在干扰,就有可能使数据受干扰而破坏,从而造成数据误差、控制状态失灵、程序状态和某些器件的工作状态被改变,严重时会使系统程序破坏。因此,数据抗干扰同样十分重要。
3.1 指令重复执行
指令重复执行就是根据需要使作用相同的指令重复执行多次,一般适用于开关量或数字量输入,输出的抗干扰。在采集某些开关量或数字量时,可重复采集多次,直到连续两次或两次以上的采集结果完全相同时才视为有效。若多次采集后,信号总是变化不定,可停止采集,发出报警信号。在满足实时性要求的前提 ,如果在各次采集数守信号之间插入一段延时,数据的可靠性会更高。如果在系统实时性要求不是很高的情况下,其指令重复周期尽可能长些。
3.2 数字滤波
在某些信号的采集过程中,由于存在随机干扰而可能使被测信号的随机误差加大。针对这种情况,可以采用数字滤波技术。该方法具有可靠性高和稳定性好的特点,广泛应用于工业计算机测控系统中。此外,数字滤波的常用方法还有:程序判断滤波法、中值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法等。
4 结语
随着PLC应用范围的逐渐扩大,加之系统恶劣的工作环境,它所要克服的干扰就会越来越多,因此研究PLC系统的抗干扰问题就变得越来越重要。只有对工作环境作全面的分析,确定干扰性质,并采取相应的抗干扰措施,才能保证系统长期稳定地工作
PLC 常用的两种编程语言,一是梯形图,二是助记符语言表。采用梯形图编程,因为它直观易懂,但需要一台个人计算机及相应的编程软件;采用助记符形式便于实验,因为它只需要一台简易编程器,而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。
虽然一些的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、专用的语言(如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP),还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样,各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。
l 编程指令:指令是PLC被告知要做什么,以及怎样去做的代码或符号。从本质讲,指令只是一些二进制代码,这点PLC与普通的计算机是完全相同的。同时PLC也有编译系统,它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码,所以用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码,或图形符号。常用的助记符语句用英文文字(可用多国文字)的缩写及数字代表各相应指令。常用的图形符号即梯形图,它类似于电气原理图是符号,易为电气工作人员所接受。
l 指令系统:一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少,各指令都能干什么事,代表着PLC的功能和性能。一般讲,功能强、性能好的PLC,其指令系统必然丰富,所能干的事也就多。我们在编程之前必须弄清PLC的指令系统
l 程序:PLC指令的有序集合,PLC运行它,可进行相应的工作,当然,这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计,PLC的厂家或代销商不提供。用语句表达的程序不大直观,可读性差,特别是较复杂的程序,更难读,所以多数程序用梯形图表达。
l 梯形图:梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图,用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序,它与电气原理图很相似。它的连线有两种:一为母线,另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组,这个指令组一般总是从装载(LD)指令开始,必要时再继以若干个输入指令(含LD指令),以建立逻辑条件。后为输出类指令,实现输出控制,或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令,以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是三菱公司的FX2N系列产品的简单的梯形图例:
它有两组,组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个END指令,用以 结束程序。
l 梯形图与助记符的对应关系:助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲,其顺序为:先输入,后输出(含其他处理);先上,后下;先左,后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为:
地址 指令 变量
0000 LD X000
0001 OR X010
0002 AND NOT X001
0003 OUT Y000
0004 END
反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图。
l 梯形图与电气原理图的关系:如果仅考虑逻辑控制,梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出(OUT)指令,对应于继电器的线圈,而输入指令(如LD,AND,OR)对应于接点,互锁指令(IL、ILC)可看成总开关,等等。这样,原有的继电控制逻辑,经转换即可变成梯形图,再进一步转换,即可变成语句表程序。
有了这个对应关系,用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。
PLC基本指令系统特点
PLC的编程语言与一般计算机语言相比,具有明显的特点,它既不同于语言,也不同与一般的汇编语言,它既要满足易于编写,又要满足易于调试的要求。目前,还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公司的产品有它自己的编程语言,OMRON公司的产品也有它自己的语言。但不管什么型号的PLC,其编程语言都具有以下特点:
1. 图形式指令结构:程序由图形方式表达,指令由不同的图形符号组成,易于理解和记忆。系统的软件开发者已把工业控制中所需的独立运算功能编制成象征性图形,用户根据自己的需要把这些图形进行组合,并填入适当的参数。在逻辑运算部分,几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图,很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示,它沿用二进制逻辑元件图形符号来表达控制关系,很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等,一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示,虽然象征性不如逻辑运算部分,也受用户欢迎
2. 明确的变量常数:图形符相当于操作码,规定了运算功能,操作数由用户填人,如:K400,T120等。PLC中的变量和常数以及其取值范围有明确规定,由产品型号决定,可查阅产品目录手册。
3. 简化的程序结构:PLC的程序结构通常很简单,典型的为块式结构,不同块完成不同的功能,使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。
4. 简化应用软件生成过程:使用汇编语言和语言编写程序,要完成编辑、编译和连接三个过程,而使用编程语言,只需要编辑一个过程,其余由系统软件自动完成,整个编辑过程都在人机对话下进行的,不要求用户有高深的软件设计能力。
5. 强化调试手段:无论是汇编程序,还是语言程序调试,都是令编辑人员头疼的事,而PLC的程序调试提供了完备的条件,使用编程器,利用PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等,并在软件支持下,诊断和调试操作都很简单。
PLC的编程语言是面向用户的,对使用者不要求具备高深的知识、不需要长时间的专门训练。
PLC编程应该遵循以下基本原则。
1) 外部输入、输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的接点可多次重复使用,无需用复杂的程序结构来减少接点的使用次数。
2) 梯形图每一行都是从左母线开始,线圈接在右边,接点不能放在线圈的右边参看图4-20。
图4-20 规则2)的说明
a)不正确电路 b)正确电路
3) 线圈不能直接与左母线相连。如果需要,可以通过一个没有使用的内部继电器的常闭接点或者特殊内部继电器R9010(常0N)的常开接点来连接,参看图4-21。
图4-21 规则3)的说明
a)不正确的电路 b)正确的电路
4) 同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作,应尽量避免线圈重复使用。
5) 梯形图程序必须符合顺序执行的原则,即从左到右,从上到下地执行,如不符合顺序执行的电路不能直接编程,例如图4-22所示的桥式电路就不能直接编程。
图4-22桥式电路
6) 在梯形图中串联接点、并联接点的使用次数没有限制,可无限次地使用,如图4-23所示。
7)
无限次使用
无限次使用
两个或两个以上的线圈可以并联输出,如图4-24所示。
PLC好学吗?有的人说好学,更多的人说难学。我的看法是入门易,深造难。入门易,总有它易的方法。很多人都买了有关PLC的书,如果从头看起的话,我想八成学不成了。因为抽象与空洞占据了整个脑子,一句话晕!
学这东东要有可编程控制器和简易编程器才好,若无,一句话,学不会。因为无法验证对与错。如何学,我的做法是直奔主题。做法如下:
1、认识梯形图和继电器控制原理图符号的区别: 继电器控制原理图中的元件符号,有常开触点、常闭触点和线圈,为了区别它们,在有关符号边上标注如KM、KA、KT等以示不同的器件,但其触头的数量是受到限制。而PLC梯形图中,也有常开、常闭触点,在其边上同样可标注X、Y、M、S、T、C以示不同的软器件。它大的优点是:同一标记的触点在不同的梯级中,可以反复的出现。而继电器则无法达到这一目的。而线圈的使用是相同的,即不同的线圈只能出现一次。
2、编程元件的分类:编程元件分为八大类,X为输入继电器、Y为输出继电器、M为辅助继电器、S为状态继电器、T为定时器、C为计数器、D为数据寄存器和指针(P、I、N)。关于各类元件的功用,各种版本的PLC书籍均有介绍,故在此不介绍,但一定要清楚各类元件的功能。
编程元件的指令由二部分组成:如 LD(功能含意)X000(元件地址),即 LD X000,LDI Y000......。
3、熟识PLC基本指令:
(1)LD(取)、LDI取反)、OUT(输出)指令;LD(取)、LDI(取反)以电工的说法前者是常开、后者为常闭。这二条指令常用于每条电路的个触点(即左母线个触点),当然它也可能在电路块与其它并联中的个触点中出现。
这是一张梯形图(不会运行)。左边的纵线称为左母线,右母线可以不表示。该图有三个梯级;第1梯级;左边个触点为常开,上标为X000,X表示为输入继电器,其后的000数据,可以这样认为它使用的是输入继电器中的编号为第000的触点(下同)。其指令的正确表示应为(如右图程序所示):0、LD X000 (前头的0 即为从第0步开始,指令输入时无须理会,它会自动按顺序显示出)。 第2梯级;左边的个触点为常闭触点
(2)触点的串联指令AND(与)ANI(与非);前者为常开,后者为常闭。二者均用于单个触点的串联。二指令可重复出现,不受限制,。如下图所示。
由第1梯级来看;X000、T0、Y001三触点成串联关系,即T0的常闭串接于X000的后端,而Y001的常闭则串接于T0常闭的后端。由于都是常闭故用ANI指令。现来看第2梯级;X000、M0、Y001,同样三触点也是串联关系,M0的常闭接点串接于X001的后端,而Y000的常开接点则串接于M0的后端。故M0的指令用ANI,而Y000的指令则用AND(具体编程详上图),一句话只要是串联后面是常开的用AND,是常闭的则用ANI。可使用AND、ANI指令元件有:输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。
(3)触点并联指令OR(或)、ORI(或反);触点并联时,不管梯级中有几条支路,只要是单个触点与上一支路并联,是常开的用OR,是常闭的则用ORI。如下图所示。
可以看出上图的X000、X001、M0三者处于并联关系。由于X000下面二条支路均为单个触点,因X001是常开触点,故用OR指令。而M0是常闭触点,则用ORI指令。三接点并联后又与M1串联,串联后又与Y000并联,而Y000也是单个触点,所以仍采用OR指令。可使用OR、ORI指令元件有:输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。
(4)串联电路块的并联指令ORB(或);任一梯级中有多(或单支路)支路与上一级并联,只要是本支路中是二个以上的触点成串联关系(即所谓的:串联电路块),则应使用ORB指令。如下图所示。
由上图可以看出,支路X003的常开触点与M1的常开触点成串联关系(在这样的情况下,形成了块的关系),它是与上一行的X000与M0串联后相并联,此时程序的编写,如步序号0、1、2、3、4所示。4所出现的个ORB指的是与上一行并。而第二支路,常闭Y001与M2同样是串联关系。也是一个块结构,其串联后再与支路并。故步序7再次出现ORB。ORB指令并无梯形图与数据的显示。可以这样认为;它是下一行形成电路块的情况下与上一行并联的一条垂直直线(如图中所示的二条粗线)。
(5)并联电路块与块之间的串联指令ANB;如左下图虚线框内所示的二电路块相串,各电路块先并好后再用ANB指令进行相串。左图的梯形图可以用右图进行简化。程序的编写如下图所示。ANB指令并无梯形图与数据的显示。可以这样认为;它是形成电路块与电路块之间的串联联接关系,是一条横直线。
(6)进栈指令MPS、读栈指令MRD、出栈指令MPP和程序结束指令END;MPS、MRD、MPP这是一组堆栈指令。如下图使用的二种堆栈形式;在堆栈形式下MPS应与MPP成对出现使用。如在堆栈形式下,则采用MPS、MPP指令。若在MPS、MPP指令中间还有支路出现,则增加MRD指令,如下图的第二堆栈所示。应知道MPS、MPP成对出现的次数应少于11次,而MRD的指令则可重复使用,但不得超过24次。要知道这一组指令,同样并无梯形图与数据的显示。可以这样认为;MPS是堆栈的起始点,它起到承上启下的联接点作用,而支路的MRD、MPP则与之依次联接而已。而END指令则是结束指令,它在每一程序的结束的末端出现。
当然还有其它的指令,但只要熟织和应用以上的指令,我以为入个门应该没什么问题了,也够用了。入了门后再去研究其它的指令就不是很难了。故不再一一说明。
4、熟知简易编程器各键的功能:以下是FX-10P(手持式编程器)面板分布(当然少了晶液显示屏)及各键功能。各键下方标注的中文与元件符号均为我所增加(目的是为了输入时易找到对象),其余均与原键盘相同(即实线框内英文与数码)。
(1)液晶显示器;在编程时可显示指令(即指令、元件符号、数据)。在监控运行时,可显示元器件工作状态。
(2)键盘;由35个按键组成,有功能键、指令键、元件符号键和数据键,大多可切换。各键作用如下:
①功能键:RD/WR......读出/写入,若在左下角出现R为程序读出,若出现W则为写入,即程序输入时应出现W,否则无法输入程序。按下如为R,再按一下则为W。INS/DEL......插入/删除,若在程序输入过程中漏了一条程序,此时应按该键,显现I则可输入遗漏程序。若发现多输了一条程序,同样按该键,显现D则可删除多余或错误的程序。MNT/TEST......监视/测试,T为测试,M为监视,同样按该键,可相互切换。在初学时要学会使用监视键M, 以监视程序的运行情况,以利找出问题,解决问题。
② 菜单键:OTHER, 显示方式菜单。
③清除键:bbbbb,按此键,可清除当前输入的数据。
④帮助键:HELP,显示应用指令一览表,在监视方式时进行十进制数和十六进制数为转换。
⑤步序键:STEP,监视某步输入步序号。
⑥空格键:,/SP,输入指令时,用于指定元件号和常数。
⑦光标键:↑、↓,用这二键可移动液晶显示屏上光标,作行(上或下)滚动。
⑧执行键:GO,该键用于输入指令的确认、插入、删除的执行等。
⑨指令键/元件符号键/数字键(虚线框内):这些键均可自动切换,上部为指令键,下部为元件符号键或数字键。一旦按了指令键,其它键即切换成元件符号或数字,可以进行选择输入。其它Z/V、K/H、P/I均可同一键的情况下相互切换。
5、熟习编程器的操作
按规定联接好PLC与简易编程器。PLC通入电源,小型指示灯亮。将PLC上的扭子开关拨向STOP(停止)位置。
操作要点:
①清零:扭子开关拨向STOP(停止)位置,会出现英文,别管它。直接按RD/WD(使显示屏左侧出现W即写的状态),此时先按NOP,再按MC/A中的A,接着按二次GO予以确认即可(即:W→NOP→A→GO→GO)。
②输入指令:如指令 LD X000 , 按以下顺序输入 LD→X→0→GO 即可,屏上自动显现 LD X000。其它指令类推。对于ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、END、NOP等指令,输入后只要按GO确认即可(ORB→GO)。
③定时器的输入:如指令 OUT T0 K 40 按如下顺序输入即可 OUT→T→0→,/SP→K→40→GO(T0为100ms为单位,其整定值为:100×40=4000ms=4S)。
④ 删除指令:移动光标对准欲删除的指令,将INS/DEL键置于D,再予以GO确认即可。即 :移动光标对准欲删除指令→D→GO。
⑤插入指令:若欲在步序4、5之间插入新的步序,移动光标对准5,将INS/DEL键置于I,予以确认,再输入新的程序再次确认即可。如欲插入AND Y001即:移动光标对准欲插入部位→I→GO→AND→Y→1→GO。
⑥GO键:每一步序输入完毕均应输入GO予以确认。
⑦结束指令:每一程序输入完毕在结束时应输入END指令,程序才可运行。
⑧输入指令完毕应将PLC上的扭子开关拨向RUN于运行状态。若有音响、灯亮则说明输入程序有问题。
6、输入简单的可运行程序在监控状态下运行:初学时要学会使用监视键M,可以从液晶显示上监视程序的运行情况,加深对PLC各接点运行的认识。并利于找出问题,解决问题的好办法。
具体操作如下:按MNT/TEST键置于M监视运行方式,移动光标即可观查整个程序的运行情况。若程序中出现■标记表示元件处于导通状态(ON),若无■标记则元件处于断开状态(OFF)。
7、试着编绘简易梯形图:简易梯形图的编绘,一般以现有的电工原理图,根据其工作原理进行绘制,由浅入深,先求画出,再求简单明了,慢慢领会绘制梯形图心得。首先要理解电工原理图的工作原理,根据电工原理图的工作原理,再按PLC的要求进行绘制。应把握的是,不能简单地将PLC各接点与电工原理图上的各接点一一对应(这是初学者的通病),若是这样的话就有可能步入死胡同,绘制的梯形图只要能达到目的即可。
①不可逆启动改用PLC控制
图1 图2
图3 图4
上图的图1为电原理图,图2则为按与原理图一一对应的原则编绘的梯形图,其特点是易于理解,但在我的印象中没有几张是可以这样绘制的。如果采用这样的方法绘制的话,将有可能走入不归路。尽管二个图都可运行,但如果将图2加以改变而成为图3 ,可以看出图3在程序上少了一个步序ANB。简洁明了是编程的要素。故而在编绘梯形图时应尽量地将多触头并联触头放置在梯形图的母线一侧可减少ANB指令。图2中的X000、图3中的X002均为外接热继电器所控制的常闭接点,而热继电器则用常开接点(或也可将外部的热继电器的常闭触头与接触器线圈相串联)。只有在画出梯形图后,再根据梯形图编出程序。
工作原理:以图3为例说明,当外接启动按钮一按,X000的常开接点立即闭合电流(实为能流),流经X001、X002的常闭接点至使输出继电器Y000闭合,由于Y000的闭合,并接于母线侧的Y000常开触点闭合形成自保,由输出继电器接通外部接触器,从而控制了电动机的运行。停止时按外部停止按钮,X001常闭接点在瞬间断流从而关断了输出继电器线圈,外部接触器停止运转。当电动机过载时,外部热继电器常闭接点闭合,导至X002常闭接点断开,从而保护电动机。
②启动、点动控制改用PLC控制
这一道题往往是初学者迈不过的一道坎。这主要是因为继电器电原理图使用的是复合按钮,形成的思维定式所造成。从梯形图中可以看出,X001为点动控制触点,因左边的电原理图是使用的复合按钮,思维上自然而然转向了采用X001的常闭触点,与X001的常开形成了与复合按钮相似的效果,想象是不错。要知道PLC在运行状态下,是以扫描的方式按顺序逐句扫描处理的,扫描一条执行一条,扫描的速度是极快的。如果是用X001的常闭代替M0的常闭的话,当按下外接点动按钮时,X001常开触点则闭合而常闭接点则断开,但一旦松手其常闭触点几乎就闭合形成了自保,因此失去了点动的功能,变为只有启动的功能。梯形图中的梯级中的第二支路是由Y000的常开与中间继电器M0的常闭相串后再与支路相并,在这样触点多的情况下如果允许应将它摆列在行,这样在编程时可以少用了ORB指令。
工作原理:本梯形图没设热继电器触点,只设一停止触点。按外部启动按钮使X000闭合,电流(能流)由母线经X002使输出继电器Y000接通,由于Y000的接通,本梯级第二支路中的Y000常开接点接通,经中间继电器M0的常闭接点与输出继电器形成了自保关系,从而驱动外部接触器带动电动机旋转。停止时,按外部的停止按钮至使X002在瞬间断开,使输出继电器失电,电动机停止了转动。点动时,按外部点动按钮使梯级支路的X001常开接点闭合,同时第二梯级的X001也同时闭合,接通了中间继电器,由于中间继电器的闭合,使梯级第二支路的X001相串联的M0常闭接点断开从而破坏了自保回路故而电动机处于点动状态。
③接触器联锁正反转控制改用PLC控制
④复合联锁正反转能耗制动用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
本图为正反转能耗制动控制改为用PLC控制,其工作原理是:当按接于外部的正转按钮SB1驱动梯级X000常开接点闭合(而第二梯级中的X000常闭接点则同时断开,切断可能运行中的反转功能,起了互锁作用),通过串接于其后的X002、X001、Y001、Y002各接点的常闭,接通了Y000输出继电器线圈使其闭合,由于Y000线圈的闭合,导至梯级的并接于母线侧的Y000常开接点闭合,形成了Y000的自保(同时串接于第二梯级的,Y000常闭接点断开,保证了在正转的情况下不允许反转,起了互锁的作用)。由于Y000的闭合,接通了正转接触器,带动电动机工作。第二梯级的工作则与梯级相似:即按外部反转按钮SB2,驱动第二梯级X001常开接点闭合(而梯级中的X001常闭接点则同时断开,切断可能运行中的正转功能,起了互锁作用),通过串接于其后的X002、X000、Y000、Y002各接点的常闭,接通了Y001输出继电器线圈使其闭合,由于Y001线圈的闭合,导至第二梯级的并接于母线侧的Y001常开接点闭合形成了自保(同时串接于梯级的Y001常闭接点断开,保证了在反转的情况下不允许正转,起了互锁的作用)。由于Y001的闭合,接通了反转接触器,带动电动机工作。若要停止,则按外部按钮SB3驱动了第三梯级的X002常开接点的闭合(同时梯级和第二梯级的X002常闭接点断开,切断了正转或反转的工作。)通过定时器T0的常闭接点,接通了输出继电器线圈Y002和定时器T0线圈,由于Y002的接通,其并接于第三梯级母线一侧的常开接点Y002闭合,形成了Y002线圈的自保(在这同时串接于梯级和第二梯级的Y002的常闭接点断开,再次可靠切断了正转或反转),从而Y002接通了外接接触器KM3,而KM3则向电动机送入了直流电进行能耗制动。上述的定时器与Y002是同时闭合,定时器在闭合的瞬间即开始计时,本定时器计时时间为4S(计算方法:T0的单位时间为100ms,而K值设定为40则:100×40=4000ms 1S=1000ms),4S时间一到,串接于第三梯级的常闭接点T0断开,运行则停止。本梯形图没设置热继电器,可在、第二梯级的Y000和Y001的线圈前端设置常闭接点X003,外部则接FR的常开接点。同理这线路由于是正反转线路,在其外部应考虑进行必要的接触器辅助接点的联锁。
⑤断电延时型星角降压启动能耗制动控制改用PLC控制