《電氣控制與PLC》任務(wù)5.2 可編程控制器程序設(shè)計

?電氣控制與PLC?任務(wù)5.2可編程控制器程序設(shè)計 5.2.1可編程控制器的工作原理工作方式——集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式進行工作的。工作過程——上電處理、掃描過程、出錯處理〔自診斷〕幾個階段。PLC的掃描過程： 輸入采樣階段 程序執(zhí)行階段 輸出刷新階段圖5-19掃描過程圖5-20

掃描周期操作模式:運行〔RUN〕狀態(tài)——運行狀態(tài)是執(zhí)行應(yīng)用程序的狀態(tài)停止〔STOP〕狀態(tài)——停止?fàn)顟B(tài)一般用于程序的編制和修改，不執(zhí)行用戶程序 〔1〕組成器件不同 繼電器控制系統(tǒng)由硬件組成，而梯形圖由“軟繼電器〞組成。是存儲器的觸發(fā)器，其“通〞和“斷〞狀態(tài)是觸發(fā)器置“0〞置“1〞狀態(tài)，不存在電弧、磨損和接觸不良等故障?！?〕觸點數(shù)量不同硬繼電器觸點數(shù)量有限，“軟繼電器〞觸點數(shù)是無限的。〔3〕控制方法不同繼電器控制系統(tǒng)實現(xiàn)邏輯和連鎖關(guān)系通過硬接線來解決的。而PLC是通過梯形圖即軟件編程解決的?！?〕工作方式不同繼電器控制系統(tǒng)采用硬邏輯并行運行的方式，如果某個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器的所有觸點都會立即同時動作，無論該觸點在控制系統(tǒng)的哪個位置，PLC的CPU那么采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式〔串行〕，如果一個輸出線圈和邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。5.2.3語句表語言語句表程序設(shè)計語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計語言,語句表設(shè)計語言是由助記符和操作數(shù)構(gòu)成的。圖5-24梯形圖網(wǎng)絡(luò)1ANT37TONT37,+50網(wǎng)絡(luò)2

順序功能圖常用來編制復(fù)雜的順序控制類程序，這種程序也為調(diào)試、試運行帶來許多方便。它包含步、動作和轉(zhuǎn)換三個要素。先把一個復(fù)雜的控制過程分解為一些小的工作狀態(tài)，即劃分為假設(shè)干個順序出現(xiàn)的步，步中包含控制輸出的動作，根據(jù)一步到另一步的轉(zhuǎn)換條件，再依照一定的順序控制要求連接成整體的控制程序。圖5-25步進圖2-26功能塊

1.邏輯取〔裝載〕及線圈驅(qū)動指令LD/LDN，=〔1〕指令功能LD〔load〕：常開觸點邏輯運算的開始。對應(yīng)梯形圖那么為在左側(cè)母線或線路分支點處初始裝載一個常開觸點。LDN〔loadnot〕：常閉觸點邏輯運算的開始〔即對操作數(shù)的狀態(tài)取反〕，對應(yīng)梯形圖那么為在左側(cè)母線或線路分支點處初始裝載一個常閉觸點。=〔OUT〕：輸出指令，表示對存儲器賦值的指令，對應(yīng)梯形圖那么為線圈驅(qū)動。對同一元件只能使用一次。〔2〕指令格式圖5-27網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1LD

I0.0//裝載常開觸點=Q0.0

//輸出線圈網(wǎng)絡(luò)2LDN

I0.0//裝載常閉觸點=M0.0

//輸出線圈說明：①觸點代表CPU對存儲器的讀操作，常開觸點和存儲器的位狀態(tài)一致，常閉觸點和存儲器的位狀態(tài)相反。用戶程序中同一觸點可使用無數(shù)次。圖5-28觸點②線圈代表CPU對存儲器的寫操作，用戶程序中，同一操作數(shù)的線圈只能使用一次。圖5-29線圈0③LD/LDN、“=〞指令使用說明LD,LDN指令用于與輸入公共母線(輸入母線)相聯(lián)的觸點,也可與OLD,ALD指令配合使用于分支回路的開頭?！?〞指令用于Q,M,SM,T,C,V,S。但不能用于I。輸出端不帶負載時，控制線圈應(yīng)使用M或其它。盡可能不要使用Q?！?〞指令可以并聯(lián)使用任意次,但不能串聯(lián)。圖5-30梯形圖LD

LD,LDN的操作數(shù):I,Q,M,SM,T,C,V,S?！?〞(OUT)的操作數(shù):Q,M,SM,T,C,V,S。圖5-31梯形圖輸出線圈不能串聯(lián)2.觸點串聯(lián)指令A(yù)〔And〕、AN〔Andnot〕〔1〕指令功能A(And)：與操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個常開觸點。AN〔Andnot〕：與非操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個常閉觸點。網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0//裝載常開觸點AM0.0//與常開觸點=Q0.0//輸出線圈網(wǎng)絡(luò)2LDQ0.0//裝載常開觸點ANI0.1//與常閉觸點=M0.0//輸出線圈AT37//與常開觸點=Q0.1//輸出線圈〔2〕指令格式如網(wǎng)絡(luò)2所示；圖5-32網(wǎng)絡(luò) 〔3〕A/AN指令使用說明；AN是單個觸點串聯(lián)連接指令，可連續(xù)使用。AT37ANT38假設(shè)要串聯(lián)多個接點組合回路時，必須使用ALD指令圖5-33梯形圖圖5-33梯形圖假設(shè)按正確次序編程〔即輸入：“左重右輕、上重下輕〞；輸出：上輕下重〕，可以反復(fù)使用“=〞指令。如下圖。但假設(shè)按圖所示的編程次序，就不能連續(xù)使用“=〞指令。圖5-35梯形圖AT37圖5-36梯形圖?A/AN的操作數(shù)：I、Q、M、SM、T、C、V、S。 3.觸點并聯(lián)指令：O〔Or〕/ON〔Ornot〕 〔1〕指令功能O：或操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個常開觸點。ON：或非操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個常閉觸點。〔2〕指令格式如圖5-37所示。圖5-37梯形圖網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2〔3〕O/ON指令使用說明O/ON指令可作為并聯(lián)一個觸點指令，緊接在LD/LDN指令之后用，即對其前面的LD/LDN指令所規(guī)定的觸點并聯(lián)一個觸點，可以連續(xù)使用。假設(shè)要并聯(lián)連接兩個以上觸點的串聯(lián)回路時，須采用OLD指令。ON操作數(shù)：I、Q、M、SM、V、S、T、C。4.電路塊的串聯(lián)指令A(yù)LD〔1〕指令功能ALD：塊“與〞操作，用于串聯(lián)連接多個并聯(lián)電路組成的電路塊。 〔2〕指令格式如圖5-38所示。圖5-38梯形圖LDI1.0//裝入常開觸點OI1.1//或常開觸點LDI1.2//裝入常開觸點OI1.3//或常開觸點ALD//塊與操作=Q0.0//輸出線圈〔3〕ALD指令使用說明并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用ALD指令。分支的起點用LD/LDN指令，并聯(lián)電路結(jié)束后使用ALD指令與前面電路串聯(lián)。可以順次使用ALD指令串聯(lián)多個并聯(lián)電路塊，支路數(shù)量沒有限制。ALD指令無操作數(shù)。如圖5-39所示。圖5-39梯形圖LD

ON

LD

O

ALDLD

O

ALD=

5.電路塊的并聯(lián)指令OLD〔1〕指令功能OLD：塊“或〞操作，用于并聯(lián)連接多個串聯(lián)電路組成的電路塊。 〔2〕指令格式如圖5-40所示。圖5-40梯形圖LD

I0.0//裝入常開觸點AI0.1//與常開觸點LD

I0.2//裝入常開觸點A

I0.3//與常開觸點OLD

//塊或操作LDN

I0.4//裝入常閉觸點AI0.5//與常開觸點OLD

//塊或操作=Q0.0

//輸出線圈〔3〕OLD指令使用說明并聯(lián)連接幾個串聯(lián)支路時，其支路的起點以LD、LDN開始，并聯(lián)結(jié)束后用OLD?？梢皂槾问褂肙LD指令并聯(lián)多個串聯(lián)電路塊，支路數(shù)量沒有限制。ALD指令無操作數(shù)。【例5-2-1】根據(jù)圖5-41所示梯形圖，寫出對應(yīng)的語句表。圖5-41梯形圖OLDALD 【例5-2-2】：起動保持停止電路〔起保停電路〕LD

AN

圖5-42梯形圖圖5-43波形圖圖5-44接線圖如果把停止按鈕換為常閉按鈕，同樣完成“起保停〞的控制功能，將如修改梯形圖？圖5-45梯形圖圖5-46接線圖每一個傳感器或開關(guān)輸入對應(yīng)一個PLC確定的輸入點，每一個負載對應(yīng)PLC一個確定的輸出點。外部按鈕一般用常開按鈕。6.邏輯堆棧的操作S7-200系列采用模擬棧的結(jié)構(gòu)，用于保存邏輯運算結(jié)果及斷點的地址，稱為邏輯堆棧?！?〕指令的功能圖5-47進出棧 〔2〕梯形圖如圖5-48所示。圖5-48梯形圖LDI0.0//裝載常開觸點LPS//壓入堆棧LDI0.1//裝載常開觸點OI0.2//或常開觸點ALD//塊與操作=Q0.0//輸出線圈LRD//讀棧LDI0.3//裝載常開觸點OI0.4//或常開觸點ALD

//塊與操作=Q0.1//輸出線圈LPP//出棧AI0.5//與常開觸點=Q0.2//輸出線圈〔3〕指令使用說明邏輯堆棧指令可以嵌套使用，最多為9層。為保證程序地址指針不發(fā)生錯誤，入棧指令LPS和出棧指令LPP必須成對使用，最后一次讀棧操作應(yīng)使用出棧指令LPP。堆棧指令沒有操作數(shù)?！纠?-2-3】將圖5-49所示梯形圖轉(zhuǎn)換成語句表。圖5-49梯形圖LPSLRDLPSLPPLPP7.置位/復(fù)位指令：S/R置位指令S：使能輸入有效后從起始位S-bit開始的N個位置“1〞并保持。復(fù)位指令R：使能輸入有效后從起始位S-bit開始的N個位清“0〞并保持。表5－4網(wǎng)絡(luò)1SQ0.0,1網(wǎng)絡(luò)4RQ0.0,1圖5-50梯形圖和波形圖 指令試用說明： ?對同一元件(同一存放器的位)可以屢次使用S/R指令(與“=〞指令不同)。?由于是掃描工作方式，當(dāng)置位、復(fù)位指令同時有效時，寫在后面的指令具有優(yōu)先權(quán)。?操作數(shù)N為：VB,IB,QB,MB,SMB,SB,LB,AC,常量,*VD,*AC,*LD。取值范圍為：0～255。數(shù)據(jù)類型為：字節(jié)。?操作數(shù)S-bit為：Q,M,SM,T,C,V,S,L 。數(shù)據(jù)類型為：布爾。?置位復(fù)位指令通常成對使用，也可以單獨使用或與指令盒配合使用?！纠?-2-4】圖5-52所示的置位、復(fù)位指令應(yīng)用舉例及時序分析。圖5-51置位、復(fù)位指令SQ0.1,1RQ0.2,28.脈沖生成指令EU/ED〔1〕指令功能EU指令：在EU指令前的邏輯運算結(jié)果有一個上升沿時〔由OFF→ON〕產(chǎn)生一個寬度為一個掃描周期的脈沖，驅(qū)動后面的輸出線圈。ED指令：在ED指令前有一個下降沿時產(chǎn)生一個寬度為一個掃描周期的脈沖，驅(qū)動其后線圈?！?〕指令格式如表5-5所示，表5-5

網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0

//裝入常開觸點EU

//正跳變=M0.0

//輸出網(wǎng)絡(luò)2LDM0.0

//裝入SQ0.0,1

//輸出置位網(wǎng)絡(luò)3LDI0.1

//裝入ED

//負跳變=M0.1