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可编程逻辑控制器一本通 www .industrialcontrols.eetchina.com PLC(可编程逻辑控制器) 一本通 一 PLC 的定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 二 PLC 的组成结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 三 PLC 的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 四 PLC 的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 五 PLC 编程——从菜鸟到高手⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 六 PLC 应用中需要注意的问题——工作环境和抗...

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www .industrialcontrols.eetchina.com PLC(可编程逻辑控制器) 一本通 一 PLC 的定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 二 PLC 的组成结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 三 PLC 的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 四 PLC 的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 五 PLC 编程——从菜鸟到高手⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 六 PLC 应用中需要注意的问题——工作环境和抗干扰⋯⋯22 七 西门子 SIMATIC S7-300/400 问答集锦⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23 八 经典 PDF 推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 38 http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 一 PLC 的定义 在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关 系进行连锁保护动作的控制及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气 控制系统来实现的。1968 年美国通用汽车公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美 国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电 气控制,这就是第一代可编程序控制器,称 Programmable Controller(PC)。 1987 年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的 PLC 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 草案中对 PLC 做了如下定义: “PLC 是一种专门为在工业环境下应用而 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程 序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指 令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关 的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。” 个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程 序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。 上世纪 80 年代至 90 年代中期是 PLC 发展最快的时期,年增长率一直保持为 30~40%。在这时 期,PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC 逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的 DCS 系统。 二 PLC 的组成结构 从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面 板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模 块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。 CPU 的构成 CPU 是 PLC 的核心,起神经中枢的作用,每套 PLC 至少有一个 CPU,它按 PLC 的系统程序赋予 的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据, 并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和 PLC 内部电路的工作状态和编程过程中的语法错 误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生 相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。 在使用者看来,不必要详细分析 CPU 的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理 解。CPU 的控制器控制 CPU 工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信 号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。寄存器参与运算,并存储 运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。 CPU 速度和内存容量是 PLC 的重要参数,它们决定着 PLC 的工作速度,IO 数量及软件容量等, 因此限制着控制规模。 I/O 模块 industrialcontrols.eetchina.com 1 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ PLC 与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O 模块集成了 PLC 的 I/O 电路, 其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数 字信号进入 PLC 系统,输出模块相反。I/O 分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输 入(AI),模拟量输出(AO)等模块。 常用的 I/O 分类如下: 开关量:按电压水平分,有 220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管 隔离。 模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等, 按精度分,有 12bit,14bit,16bit 等。 除了上述通用 IO 外,还有特殊 IO 模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按 I/O 点数确定模块规格及数量,I/O 模块可多可少,但其最大数受 CPU 所能管理的基本配置 的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。 电源模块 PLC 电源用于为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供 24V 的工 作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC 或 110VAC),直流电源(常用的为 24VDC)。 底板或机架 大多数模块式 PLC 使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使 CPU 能访 问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。 PLC 系统的其它设备 编程设备:编程器是 PLC 开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系 统作一些设定、监控 PLC 及 PLC 所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。 小编程器 PLC 一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。也就 是我们系统的上位机。 人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员 终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。 三 PLC 的分类 1、小型 PLC 小型 PLC 的 I/O 点数一般在 128 点以下,其特点是体积小、结构紧凑,整个硬件融为一体,除 了开关量 I/O 以外,还可以连接模拟量 I/O 以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运 算、计时、计数、算术运算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。 2、中型 PLC 中型 PLC 采用模块化结构,其 I/O 点数一般在 256~1024 点之间。I/O 的处理方式除了采用一般 PLC 通用的扫描处理方式外,还能采用直接处理方式,即在扫描用户程序的过程中,直接读输 入,刷新输出。它能联接各种特殊功能模块, 通讯联网功能更强,指令系统更丰富,内存容量更大,扫描速度更快。 3、大型 PLC 一般 I/O 点数在 1024 点以上的称为大型 PLC。大型 PLC 的软、硬件功能极强。具有极强的自诊 断功能。通讯联网功能强,有各种通讯联网的模块,可以构成三级通讯网,实现工厂生产管理 自动化。大型 PLC 还可以采用三 CPU 构成表决式系统,使机器的可靠性更高。 industrialcontrols.eetchina.com 2 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 四 PLC 的工作原理 最初研制生产的 PLC 主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置,但这两者的运行方 式是不相同的: (1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式,即如果这个继电器的线圈通电或断电,该继 电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。 (2)PLC 的 CPU 则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被 接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作,必须等扫描到该触点 时才会动作。 为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异,考虑到继电器控制装置各类触点的动作时 间一般在 100ms 以上,而 PLC 扫描用户程序的时间一般均小于 100ms,因此,PLC 采用了一种不 同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于 I/O 响应要求不高的场合,PLC 与继 电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。 1、扫描技术 当 PLC 投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三 个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC 的 CPU 以一定的扫描速 度重复执行上述三个阶段。 (1)输入采样阶段 在输入采样阶段,PLC 以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入 I/O 映象区 中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中, 即使输入状态和数据发生变化,I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如 果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该 输入均能被读入。 (2)用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段,PLC 总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一 条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下 的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在 系统 RAM 存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在 I/O 映象区中对应位的状态;或者确 定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即,在用户程序执行过程中,只有输入点在 I/O 映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在 I/O 映象区或系统 RAM 存储区 内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的 凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的 状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 (1)输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后,PLC 就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU 按照 I/O 映象区内对应的状 态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是 PLC 的真正输 出。 这两段程序执行的结果完全一样,但在 PLC 中执行的过程却不一样。程序 1 只用一次扫描周期, 就可完成对%M4 的刷新; 程序 2 要用四次扫描周期,才能完成对%M4 的刷新。 这两个例子说明:同样的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不同。另外,也可以 看到:采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当 然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。 一般来说,PLC 的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期等于自诊断、 通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。 industrialcontrols.eetchina.com 3 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 2、PLC 的 I/O 响应时间 为了增强 PLC 的抗干扰能力,提高其可靠性,PLC 的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。 为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制,PLC 采用了不同于一般微型计算机的运行方式 (扫描技术)。 以上两个主要原因,使得 PLC 得 I/O 响应比一般微型计算机构成的工业控制系统满的多,其响 应时间至少等于一个扫描周期,一般均大于一个扫描周期甚至更长。 所谓I/O响应时间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。 其最短的 I/O 响应时间与最长的 I/O 响应时间。 五 PLC 编程——从菜鸟到高手 PLC 软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程 序等,主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言,诊断机器故障。系统软件由 PLC 厂 家提供并已固化在 EPROM 中,不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求,用 PLC 的程序语言编制的应用程序(也就是逻辑控制)用来实现各种控制。 标准语言梯形图语言是最常用的一种语言,它有以下特点: industrialcontrols.eetchina.com 它是一种图形语言,沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构 成,左右的竖线称为左右母线。 梯形图中接点(触点)只有常开和常闭,接点可以是 PLC 输入点接的开关也可以是 PLC 内部 继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。 梯形图中的接点可以任意串、并联,但线圈只能并联不能串联。 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载,只能做中间结果供 CPU 内部使用。 PLC 是按循环扫描事件,沿梯形图先后顺序执行,在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存 器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。 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。它最大的优点 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。 3、 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......。 4 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 4、 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。这二条指令最常用于每条电路的第一个触点(即左母线第一个触点),当 然它也可能在电路块与其它并联中的第一个触点中出现。 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;左边第一个触点为常开,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;左边的第一个触点为常闭触点,上标为T0,T表示定时器 (有时间长短不同,应注意),0 则表示定时器中的编号为 0 的触点。其指令的正确表示应为: 2、LDI T0(如程序所示)。 第 3 梯级;左边第一个触点为常闭,上标为M0, M为辅助继电 器(该继电器有多种,注意类别),其指令的正确表示应为:4、LDI M0(如程序所示)。本 梯级的第 2 行第一个触点为常开,上标为Y000,Y表示输出继电器,由于该触点与后面Y001 触 点呈串联关系,形成了所谓的电路"块",故而其触点的指令应为 5、LD Y000。总之LD与LDI 指令从上面可以看出,它们均是左母线每一梯级第一触点所使用的指令。而梯级中的支路(即 第 3 梯级的第 2 行)有二个或二个以上触点呈串联关系,其第一触点同样按LD或LDI指令。可使 用LD、LDI指令的元件有: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。OUT为线圈驱动指令,该指令不能出现在左母线第一位。驱动线圈与驱动线圈不能 串联,但可并联。同一驱动线圈只能出现一次,并安排在每一梯级的最后一位。如上图中的 1、 OUT Y000,3、OUT Y001,Y为输出继电器,其线圈一旦接获输出信号,可以这样认为,线圈 将驱动其相应的触点而接通外部负载(外部负载多为接触器、中间继电器等)。而上图 8、 OUT T0 K40 为定时器驱动线圈指令,其中的K为常数 40 为设定值(类似电工对时间继电器的 整定)。可使用OUT指令元件有: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。 (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。 industrialcontrols.eetchina.com 5 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 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),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。 www. 6 industrialcontrols.eetchina.com http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 由上图可以看出,第一支路 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 所出现的第一个 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,其串联后再与第一支路并。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。如在第 一堆栈形式下,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。 www. 7 industrialcontrols.eetchina.com http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 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)。 www. 8 industrialcontrols.eetchina.com http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ (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: www. 9 industrialcontrols.eetchina.com http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 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。按第一下如为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:CLEAR,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。 industrialcontrols.eetchina.com 10 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 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,解决问题的最好办法。 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 信息技术培训心得 下载关于七一讲话心得体会关于国企改革心得体会关于使用希沃白板的心得体会国培计划培训心得体会 。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 industrialcontrols.eetchina.com 11 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 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。梯形图中的第一梯级中的第二支路是 由Y000 的常开与中间继电器M0 的常闭相串后再与第一支路相并,在这样触点多的情况下如果允 许应将它摆列在第一行,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,按外部点动按钮使第一梯级第一支路的 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,使第一梯级第二支路 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。 industrialcontrols.eetchina.com 12 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ ③接触器联锁正反转控制改用 PLC 控制 本图中靠近母线一侧中的第一梯级和第二梯级中的X000、X001 均为PLC外部按钮SB2、SB3 按钮 所控制的常开接点,一旦接到外部信号使相应的X000 或X001 闭合,通过串接于第一或第二梯级 相应线路,使输出继电器Y000 或Y001 线圈中的一个闭合,由于输出继电器线圈的闭合,使并接 于第一和第二梯级中的常开接点Y000 或Y001 中的一个闭合形成了自保关系。接于输出继电器外 围相应接触器则带动电动机运行。停止则由外部的SB1 按钮控制,使串接于第一和第二梯级中 的常闭接点X002 断开,不管是正转还是反转均能断电,从而使电动机停止运行。热保护则由外 部的FR驱动,使串接于第一和第二梯级中的常闭接点X003 断开使电动机停转。而串接于第一和 第二梯级中的常闭接点Y001 和Y000 的作用,是保证在正转时反转回路被切断,同理反转时正转 回路被切断使它们只能处于一种状态下运行,其实质是相互联锁的作用。这里特别要强调的是: 由于PLC运行速度极快,在正反转控制状态下若没有必要的外围联锁,将会造成短路。如果只靠 PLC内部的联锁是不行的。这一点初学者一定要记住。而且在星角降压启动等必要的电路中均应 考虑这一问题。 ④复合联锁正反转能耗制动用 PLC 改造 industrialcontrols.eetchina.com 13 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 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 动第一梯级 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,导至第一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第一梯级相似:即按外部反转按钮 SB2,驱动第二梯级 X001 常开接点闭合(而第一梯级中的 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(同时串接于第一梯级的 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(同时第一梯级和第二梯级的 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(在这同时串接于第一梯级和第二梯级的 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,可在第一、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 www. 14 industrialcontrols.eetchina.com http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 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 industrialcontrols.eetchina.com 15 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ PLC 没有断电延时型定时器,只有通电延时型定时器。本梯形图的工作原理:当外接启动按钮 SB2 按下,驱动第一梯级 X000 的常开接点闭合,通过串接其后的 X001、T1、T0、Y002 的常闭 接点,接通输出继电器,由于 Y000 线圈的闭合,促使第一梯级第一支路中的并联常开触点闭合 形成 Y000 线圈自保,至使 Y000 驱动的接触器 KM3 闭合将电动机绕组接成星形。在这同时,第 二梯级中的左母线一侧的常开触点 Y000 闭合,通过串接其后的 X001、Y003 的常闭接点接通了 输出继电器 Y001 和另一支路经 Y002 常闭接点相串的定时器线圈 T0(K 值为 40)。由于 Y001 线圈的闭合使与本支路相并的母线一侧Y001闭合形成了Y001线圈自保。由于Y001线圈的闭合, 接于 Y001 后的外部接触器 KM1 闭合,电动机处于星接启动状态。在 Y001 闭合的同时定时器 T0 也已开始计时,4S 后定时器 T0 常闭接点,在第一梯级中切断了输出继电器 Y000 线圈,解除了 星接。而在这同时,第三梯级中左母线一侧的 T0 常开接点闭合,通过串接其后的 X001、Y000 的常闭接点,接通了输出继电器 Y002。由于 Y002 的接通,并接于左母线一侧的 Y002 闭合,使 Y002 线圈形成自保。Y002 线圈后所接的接触器 KM2 接通,完成了星角转换,使电动机进入了角 接状态。第一梯级中与第三梯级中所串接的 Y002 和 Y001 常闭接点实质是星与角的互锁。停止 按外接停止按钮 SB1,从梯形图中可以看出由 SB1 驱动的第一梯级、第二梯级和第三梯级均串 接了 X001 的常闭触点,其目的是让电动机在任一运行状态,均能可靠停止。而在第四梯级 X001 接的是常开触点,其一旦闭合,通过串接其后的定时器常闭接点,接通了输出继电器 Y003 线圈 和定时器 T1 线圈,由于 Y003 线圈的闭合,其并接于第一梯级第二支路中的 Y003 常开接点接通 了 Y000 线圈,驱动 KM3 闭合,使电动机的处于星接状态,以提供直流通道。在线圈 Y003 闭合 后,驱动了外接接触器 KM4 在电动机停止交流供电的情况下向电动机提供直流电进行能耗制动。 定时器线圈 T1 是与线圈 Y003 同时获电,并开始计时,计时时间一到,串接于第一梯级与第四 梯级的常闭接点断开,使电动机完成了停车与制动的过程。外部接触器接线时,应考虑接触器 间的互相联锁以防短路。另本梯形图没设置热保护。 www. 16 industrialcontrols.eetchina.com http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ ⑥双速异步电动机控制电路改用 PLC 控制 industrialcontrols.eetchina.com 17 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 该线路控制的是一台双速电动机,一般的人对它不是很理解。电动机型号为 YD123M-4/2, 6.5/8KW,△/Y。根据型号解读;该电机具有二种速度即 4极和 2 极,在 4 极速度下,电动机的 功率为 6.5KW,绕组为三角形接法。如果在 2 极的速度下,电动机的功率为 8KW,绕组为双星接 法。该电动机共有 6 接线头,三角形接时(低速)电源由 U1、V1、W1 接入,其余接头 U2、V2、 W2 为悬空。星接时(高速)将接线头 U1、V1、W1 接成星点形成了双星点,三相电源则由 U2、 V2、W2 输入(电动机接线图详上图所示)。该线路要求;电机可以在低速、高速状态下择其一 运行。而在高速运行时则按低速启动再转为高速运行。自己可根据电原理图进行分析。 梯形图工作原理:按设于外部的启动按钮 SB3,接通了第一梯级母线侧常开接点 X000,电流(能 流)通过串接其后的 X002、Y001 的常闭接点接通了输出继电器线圈,同时接通与 M0 常闭接点 相串的定时器线圈 T0(K 值为 40)。由于 Y000 线圈的闭合,使其并接母线一侧的 Y000 常闭接 点闭合,Y000 线圈形成了自保。由于 Y000 线圈的闭合,使接于其后的外部接触器 KM1 动作, 电动机处于低速启动状态(即处于三角接法)。Y000 线圈闭合的同时,定时器 T0 即开始计时。 计时时间一到,接于第三梯级母线一侧的 T0 常开接点闭合,通过串接其后的 X002 常闭接点, 接通输出继电器 Y001 线圈闭合。由于 Y001 线圈的闭合,并接于母线一侧的 Y001 常开接点闭合, Y001 线圈形成了自保。在这同时(Y001 线圈的闭合)串接于第一梯级的常闭接点断开,切断了 由 Y000 线圈所控制的 KM1 接触器的运行。在 Y001 线圈的闭合的同时,第四梯级的母线侧 Y001 常开接点闭合,通过串接其后的常闭接点 X002,接通了输出继电器 Y002。在输出继电器 Y001 闭合时,接于其后的外部接触器 KM2 闭合。KM2 将电机绕组头 U1、V1、W1 接成了星点,而输出 继电器 Y002 外部所接的接触器 KM3 则接通了电源使电动机处于高速运行状态。停止,则按外接 按钮 SB1,各梯级所串接的 X002 常闭接点断开,使电动机在任一运行状态均可停止。这是低速 启动,高速运行的过程。 低速运行时,按外接启动按钮 SB1,此时第二梯级接于母线一侧的 X001 闭合,电流(能流)则 通过串接于其后的 X002 接通中间继电器 M0 线圈,使并接于母线一侧的 M0 常开接点闭合,使 M0 中间继电器线圈形成了自保。由于 M0 线圈的闭合,使第一梯级第二支路母线一侧的 M0 常闭 接点闭合,同时切断了定时器线圈 T0 的运行,使电流接通了 Y000 输出继电器,外接的接触器 KM1 接通使电动机处于三角形低速运行状态。停止,则按外接按钮 SB1 即可。这就是低速运行 过程。注意:本梯形图未设置热保护,从原图来看热保就少用了一个。可在梯形图第一梯级 Y001 常闭接点后串接 X003,同时在第四梯级 X002 常闭接点后串接 X004。 ⑦用 PLC 控制设计一梯形图 要求:有三台电动机,分别标为 1 号、2 号、3 号电机。第 1 号机启动后过 4S,第 2 号电机自 动启动,第 3 号机又在第 2 号机启动后过 4S 自动启动。停止时,第 3 号电机先停,过 4S 后第 2 号电机自动停止,第 2 号电机停后再过 4S,第 1 号电机跟着停。 industrialcontrols.eetchina.com 18 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 思路是这样的:根据题意,设输入信号按钮 2个,分别为 SB1 和 SB2。SB1 作为停止按钮,用以 控制梯形图中第四梯级中母线侧常开触点 X001。SB2 作为启动按钮,用以控制梯形图中第一梯 级母线侧常开触点 X000。因有三台电机则设输出继电器 3个,分别为 Y000、Y001、Y002。Y000 后接接触器 KM1,Y001 后接接触器 KM2,Y002 后接接触器 KM3。分别控制 1号、2 号、3号电机。 启动时 1 号电机用按钮控制,而 2号、3 号电机是根据时间原则启动的,故应设置 2 个定时器, 分别为 T0、T1。停止时,第 3 号电机可以使用按钮控制,而 2 号、1 号电机也是根据时间原则 停止的,故也应设置 2个定时器,分别为 T2、T3。这些器件确定后,用铅笔在纸上钩出,再围 绕这些软器件进行合理组合、优化即可,若有必要增加其它软器件。 工作原理:按外接按钮 SB2,驱动了接于第一梯级母线一侧常开接点 X000,能流经串接于后的 T3常闭接点,接通了输出继电器Y000线圈及与其并接的经与常闭接点M0串接的定时器线圈T0。 由于 Y000 线圈的接通,并接于母线一侧的 Y000 常开接点闭合,Y000 线圈形成了自保(在这同 时,第四梯级的 Y000 常开接点闭合,为停止做好了准备),1 号电动机启动。与 Y000 线圈同 时闭合的定时器则开始计时。计时时间一到,接于第二梯级母线一侧的常开接点 T0 闭合,能流 经串接于后的T2常闭接点接通了输出继电器Y001线圈及与其并接的经与常闭接点M0串接的定 时器线圈 T1。并接于母线一侧的 Y001 常开接点闭合,Y001 线圈形成了自保,2 号电动机启动。 与 Y001 线圈同时闭合的定时器则开始计时。计时时间一到,接于第三梯级母线一侧的常开接点 T1 闭合,能流经串接于后的 X001 常闭接点接通了输出继电器 Y002 线圈。由于 Y002 线圈的接 通,并接于母线一侧的 Y002 常开接点闭合,Y002 线圈形成了自保,3 号电动机启动。停止则按 外接按钮 SB1,驱动了第三梯级常闭接点的断开,3 号电机停运行。而在这同时,第四梯级母线 一侧常开接点 X001 的闭合。能流经串接于后的常开接点(此时由于 Y000 线圈的闭合,其已经 变为闭合)接通了中间继电器 M0 线圈,由于 M0 线圈的接通,并接于母线一侧的常开接点 M0 闭 合,M0 线圈形成了自保。在 M0 线圈闭合的同时,并接的定时器 T2、T3 同时闭合。并开始计时, 因 T2 计时时间为 4S,时间一到,串接于第二梯级的定时器 T2 常闭接点断开,2 号电机停止。 再 4S 后,串接于第一梯级的定时器 T3 常闭接点断开,1 号电机停止 。由于 Y000 线圈断电, industrialcontrols.eetchina.com 19 www. http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ 串接于第四梯级的 Y000 常开接点断开,梯形图停止了运行。图中在第一梯级和第二梯级中,串 接于定时器 T0、T1 前的 M0 常闭接点的作用是防止停止后电机再次启动而设。 ⑧用 PLC 设计一梯形图 要求:有二台电动机,分别为 1 号电机和 2 号电机。1 号电机可正反转,2 号电机就一转向。在 1 号电机正转时,2 号电机才能启动。1号电机一开起来就不能停,但可切换正反转。要停机, 必须在 1 号电机反转的情况下,2 号电机才能停,停完后才能停 1 号电机。 思路是这样的:因是二台电机,其中 1号电机要求正反转,外设正转反转启动按
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