西門子3RW3013-1BB14遼寧現貨
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在輸入處理階段,PLC把所有外部輸入電路的接通,斷開狀態讀入輸入映像寄存器。 外部輸入電路接通時,對應的輸入映像寄存器為l狀態,梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點接通,常閉觸點斷開。外部輸入觸點電路斷開時,對應的輸入映像寄存器為0狀態,梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點斷開,常閉觸點接通。
某一編程元件對應的映像寄存器為l狀態時,稱該編程元件為ON,映像寄存器為0狀態時,稱該編程元件為OFF。
在程序執行階段,即使外部輸入信號的狀態發生了變化,輸入映像寄存器的狀態也不會隨之而變,輸入信號變化了的狀態只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入。
PLC的用戶程序由若干條指令組成,指令在存儲器中按步序號順序排列。在沒有跳轉指令時,CPU從*條指令開始,逐條順序地執行用戶程序,直到用戶程序結束之處。在執行指令時,從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關編程元件的0/1狀態讀來,并根據指令的要求執行相應的邏輯運算,運算的結果寫入到對應的元件映像寄存器中,因此,各編程元件的映像寄存器(輸入映像寄存器除外)的內容隨著程序的執行而變化。
在輸出處理階段,CP/7將輸出映像寄存器的0/1狀態傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈“通電”時,對應的輸出映像寄存器為1狀態。信號經輸出模塊隔離和功率放大后,繼電器型輸出模塊中對應的硬件繼電器的線圈通電,其常開觸點閉合,使外部負載通電工作。
若梯形圖中輸出繼電器的線圈“斷電”,對應的輸出映像寄存器為0狀態,在輸出處理階段之后,繼電器型輸出模塊中對應的硬件繼電器的線圈斷電,其常開觸點斷開,外部負載斷電,停止工作。
一、外部輸入設備的選用與PLC輸入繼電器的使用
1. 外部輸入信號的采集
PLC的外部設備主要是指控制系統中的輸入輸出設備,其中輸人設備是對系統發出各種控制信號的主令電器,在編寫控制程序時必須注意外部輸入設備使用的是常開還是常閉觸點,并以此為基礎進行程序編制。否則易出現控制錯誤。
在PLC內部存儲器中有于輸入狀態存儲的輸入繼電器區,各輸入設備(開關、按鈕、行程開關或傳感器信號)的狀態經由輸入接口電路存儲在該區域內,每個輸入繼電器可存儲一個輸入設備狀態。PLC中使用的"繼電器"并非實體繼電器,而是"軟繼電器",可提供無數個常開、常閉觸點用于編程。每個"軟繼電器"僅對應PLC存儲單元中的一位(bit),該位狀態為"1",表示該"軟繼電器線圈"通電,則程序中所有該繼電器的觸點都動作。輸入繼電器作為PLC接收外部主令信號的器件,通過接線與外部輸入設備相,其"線圈"狀態只能由外部輸入信號驅動。輸入信號的采集工作示意圖如圖1。
由于PLC在運行程序判別觸點通斷狀態時,只取決于其內存中輸入繼電器線圈的狀態,并不直接識別外部設備,因此編程時,外部設備的選用與程序中的觸點類型密切相關。這是一個在對照電氣控制原理圖進行PLC編程時易出現的問題。zui典型的例子是基本控制--"起保??刂?中的停車控制。
圖2 "起保停控制"電氣原理圖
圖2為"起保停控制"電氣原理圖,在該系統中,按鈕SB0用于停車控制,因此使用其常閉觸點串聯于控制線路。SBl為起動按鈕,使用其常開觸點。若使用相同的設備(即停車SB0用常閉觸點,起動SBl用常開觸點),利用PLC進行該控制,則需編程梯形圖程序(圖3):
在生產機械的自動控制領域,PLC順序控制系統的應用量大面廣。然而,工藝不同的生產機械要求設計不同的控制系統梯形圖。目前,不少電氣設計人員仍然采用經驗設計法來設計PLC順序控制系統,不僅設計效率低,容易出差錯,而且設計階段難以發現錯誤,需要多次調試、修改才符合設計要。本文提出的4種簡易設計方法,能快速地一次設計成功PLC順序控制系統。
順序控制系統的特點及設計思路
1.特點順序控制系統是指按照預定的受控執行機構動作順序及相應的轉步條件,一步一步進行的自動控制系統。其受控設備通常是動作順序不變或相對固定的生產機械。這種控制系統的轉步主令信號大多數是行程開關(包括有觸點或無觸點行程開關、光電開關、干簧管開關、霍爾元件開關等位置檢測開關),有時也采用壓力繼電器、時間繼電器之類的信號轉換元件作為某些步的轉步主令信號。
為了使順序控制系統工作可靠,通常采用步進式順序控制電路結構。所謂步進式順序控制,是指控制系統的任一程序步(以下簡稱步)的得電必須以前一步的得電并且本步的轉步主令信號已發出為條件。對生產機械而言,受控設備任一步的機械動作是否執行,取決于控制系統前一步是否已有輸出信號及其受控機械動作是否已完成。若前一步的動作未完成,則后一步的動作無法執行。這種控制系統的互鎖嚴密,即便轉步主令信號元件失靈或出現誤操作,亦不會導致動作順序錯亂。
2.設計思路本文提出的4種簡易設計方法都是先設計步進階梯,在步進階梯實現由轉步主令信號控制輔助繼電器得失電;然后根據步進階梯設計輸出階梯,在輸出階梯實現由輔助繼電器控制輸出繼電器得失電。這4種設計法所設計的梯形圖電路結構及相應的指令應適用于大多數PLC機型,具有通用性。
由于各種PLC機型的編程元件代號及其編號不盡相同,為便于闡述,本文約定:所有梯形圖中的輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器(又稱內部繼電器)的代號分別為:X、Y、M。設計中所用到的某些功能指令,如置位指令約定為S×,復位指令為R×;移位指指令為SR×。其中的“×”表示編程元件的編號,用十進制數表示。用這些方法設計實際的控制系統時,應將編程元件代號和編號變換成所選用的PLC機型對應的代號和編號。