引言
可編程控製器(PLC)作為新一代的工業控製裝置,由於其具有通用性好、適用性強,硬件配套齊全,編程方法簡單易學等特點而廣泛應用於工業領域。PLC控製係統的設計主要包括硬件設計和軟件設計兩部分,而程序的設計是控製係統中工作量最大、最重要的一項工作。一個好的程序不僅可以減少I/O點數,節省硬件成本,而且還可以減少PLC程序步驟和占用的空間,收到事半功倍的效率;而設計好程序的關鍵是掌握一定的編程技巧,因此,討論PLC程序設計的技巧具有十分重要的意義。
2 根據控製方式設計程序
2.1 集中與分散控製
zaiduotaidanjizuchengdezidongxian,youzaizongcaozuotaishangdejizhongkongzhihezaidanjicaozuotaishangdefensankongzhi。zheliangzhongkongzhibixushixingliansuo,ruzaiduogongweizuhejichuangshang,yougegongweidelianhekongzhi,yeyougegongweidefenbiekongzhi,qikongzhitixingturutu1所示。
在圖1中,X2為選擇開關,以其觸點為集中控製與分散控製的聯鎖觸點。當X2=l時,為單機分散起動控製;當X2=0時,為集中總起動控製,在兩種情況下,單機和總操作台均可發出停止命令。
2.2 自動控製與手動調整控製
在自動或半自動工作機械上,常常有自動工作和手動調整的控製,其梯形圖如圖2所示。當自動/手動開關X400接通時,CJP751的跳步條件滿足,將跳過自動程序,執行手動程序;反之,將跳過手動程序,執行自動程序。
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圖1 集中與分散控製
3 按控製狀態設計程序
生產機械或生產過程的自動化往往需要根據生產工藝過程的特點及它們的各種不同的狀態來進行控製,如行程、時間等。
3.1 按行程原則控製
根據運動行程或極限位置的要求,通過檢測元件(如行程開關,接近開關等)發fa出chu控kong製zhi信xin號hao來lai實shi現xian自zi動dong控kong製zhi。最zui典dian型xing的de如ru機ji加jia工gong動dong力li頭tou的de快kuai進jin,工gong進jin,快kuai退tui控kong製zhi,動dong力li頭tou從cong原yuan始shi位wei置zhi開kai始shi,快kuai進jin向xiang前qian運yun動dong,到dao一yi定ding位wei置zhi轉zhuan為wei工gong進jin向xiang前qian,到dao達da終zhong點dian位wei置zhi時shi轉zhuan為wei快kuai退tui,回hui到dao原yuan始shi快kuai進jin位wei置zhi時shi停ting止zhi,其qi梯ti形xing圖tu如ru圖tu3所示。
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圖2 手動/自動程序
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圖3 行程控製梯形圖
3.2 按時間原則
這種原則在PLC的(de)保(bao)護(hu)程(cheng)序(xu)設(she)計(ji)中(zhong)非(fei)常(chang)有(you)效(xiao),且(qie)經(jing)常(chang)使(shi)用(yong)。由(you)於(yu)生(sheng)產(chan)機(ji)械(xie)在(zai)工(gong)作(zuo)循(xun)環(huan)中(zhong)的(de)各(ge)工(gong)步(bu)運(yun)動(dong)在(zai)執(zhi)行(xing)時(shi)需(xu)要(yao)一(yi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian),且(qie)這(zhe)些(xie)時(shi)間(jian)都(dou)有(you)一(yi)定(ding)的(de)限(xian)度(du),因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)以(yi)這(zhe)些(xie)時(shi)間(jian)為(wei)參(can)考(kao),在(zai)要(yao)檢(jian)測(ce)的(de)工(gong)步(bu)動(dong)作(zuo)開(kai)始(shi)的(de)同(tong)時(shi),起(qi)動(dong)一(yi)個(ge)定(ding)時(shi)器(qi),定(ding)時(shi)器(qi)的(de)時(shi)間(jian)設(she)定(ding)值(zhi)比(bi)正(zheng)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)該(gai)動(dong)作(zuo)要(yao)持(chi)續(xu)的(de)時(shi)間(jian)長(chang)20%~30%,而er定ding時shi器qi的de輸shu出chu信xin號hao可ke以yi用yong於yu報bao警jing或huo自zi動dong停ting機ji裝zhuang置zhi。當dang生sheng產chan機ji械xie某mou工gong步bu動dong作zuo的de時shi間jian超chao過guo規gui定ding時shi間jian,達da到dao對dui應ying的de定ding時shi器qi預yu置zhi時shi間jian,還hai未wei轉zhuan入ru下xia一yi工gong步bu動dong作zuo時shi定ding時shi器qi發fa出chu故gu障zhang信xin號hao,該gai信xin號hao停ting止zhi正zheng常chang工gong作zuo循xun環huan程cheng序xu,起qi動dong報bao警jing或huo停ting機ji程cheng序xu,這zhe就jiu是shi我wo們men常chang說shuo的de超chao節jie拍pai保bao護hu。
4 數值和定時值範圍的擴展
每一種PLCdejishuqidejishufanweihedingshiqidedingshifanweidouyouyidingdexiandu,erzaishijiyingyongzhongyoushixuyaodeshedingzhidayuzhegexiandu,zheshiwomenkeyicaiqujilianzuhedefangfalaishixian。
4.1 計數值範圍的擴展
圖4為兩個計數器級聯組合擴展電路。X401每斷/通一次,C460計數一次。當X401斷/通50次時,C460的常開觸點接通,C461計數一次,與此同時,C460另一對常開觸點動作,使C460複位,重新從0開始對X40l的斷/通進行計數。每當C460計數50次時,C461計數一次,當C461計數到40次時,此時X401總計接通50x 40=2000次。C461常開觸點閉合,Y431接通,可見本電路計數值為兩個計數器計數值的乘積。
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圖4 兩個計數器級聯擴展
4.2 定時值範圍的擴展
用定時器與計數器進行級聯組合,可以實現定時範圍的擴展。圖5是這種級聯組合的擴展電路圖。圖中T451形成一個設定值為20s的自複位定時器。當X401接通,在T451線圈接通20s後,其常閉觸點斷開,T451定時器線圈斷開自複位,待下一次掃描時,T451常閉觸點才閉合,T451線圈又重新接通。T451延時20s,其常開觸點閉合,為計數器輸入一個脈衝信號,計數器C461計數一次;當C461計數100次時,其常開觸點接通Y431線圈,所以從X401接通到Y431接通,延時時間為定時器和計數器設定值之積,本電路延時時間為2000s。
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圖5 定時器與計數器級聯擴展
5 用單按鈕控製起動和停止
通(tong)常(chang)我(wo)們(men)用(yong)兩(liang)個(ge)按(an)鈕(niu)控(kong)製(zhi)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)起(qi)動(dong)和(he)停(ting)止(zhi),但(dan)多(duo)點(dian)控(kong)製(zhi)時(shi),需(xu)要(yao)按(an)鈕(niu)和(he)引(yin)線(xian)較(jiao)多(duo),利(li)用(yong)一(yi)個(ge)按(an)鈕(niu)多(duo)點(dian)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)電(dian)動(dong)機(ji)製(zhi)的(de)起(qi)停(ting),則(ze)可(ke)減(jian)少(shao)控(kong)製(zhi)線(xian)路(lu)且(qie)節(jie)省(sheng)I/O點數,其梯形圖如圖6所示。
當X401接通時,M103停電,M103觸點閉合,且使M100動作並自鎖,M100常開觸點閉合,Y430線圈接通並自鎖。Y430的常開觸點閉合,為M101接通作準備。注意:X401斷開後,M103的線圈和觸點均斷開。M100和M101線圈斷開。當X401第二次接通時,M101線圈接通,其常閉觸點斷開,Y430線圈被斷電,電機停止。當然,用單按鈕控製電動機起停的程序設計方法有很多。用圖7所示的梯形圖程序同樣可以實現這一功能。
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圖6 單按鈕起停電機梯形圖
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圖7
6 邏輯錯誤檢測編程法
PLC控製係統在正常的情況下各輸入、shuchuxinhao,zhongjianjiyizhuangzhizhijiancunzaizhequedingdeluojiguanxi,yidanchuxianyichangluojiguanxi,bidingshikongzhixitongchuleguzhang。yinci,womenkeyishixianbianzhihaoyixiechangjianguzhangdeyichangluojichengxujiajinyonghuchengxuzhong,dangzhezhongluojiguanxishixianzhuangtaiwei“1”,就必然出現了相應的設備故障,即可將異常邏輯關係的狀態輸出作為故障信號,用來實現報警、停機等控製。例如某工作裝置有X0、Xl兩個輸入,Y0、Y1、Y2、Y3共4個輸出,其正常邏輯關係有以下3種:
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其邏輯錯誤檢測程序如圖8所示,M400,M401,M402為合法狀態標誌,Y4為報警、停機輸出觸點。
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圖8 邏輯錯誤檢測程序梯形圖
7 對常閉觸點的處理
對dui於yu輸shu入ru外wai部bu控kong製zhi信xin號hao的de常chang閉bi觸chu點dian,在zai編bian製zhi梯ti形xing用yong時shi要yao特te別bie小xiao心xin,否fou則ze可ke能neng導dao致zhi編bian程cheng錯cuo誤wu。以yi電dian動dong機ji常chang用yong的de起qi動dong和he停ting止zhi控kong製zhi線xian路lu為wei例li,其qi繼ji電dian器qi控kong製zhi線xian路lu如ru圖tu9(a)所示。
當停止按鈕SB2(X402)是以常閉觸點接入PLC的輸入端時,由於在PC內部電源作用下輸入繼電器X402線圈已接通,所以需要用圖9(C)所示的梯形圖,否則,電機不能起動。如果SB2是以常開觸點接入X402端,則可用圖9(b)所示的梯形圖。這一點在設計梯形圖時我們一定要注意。
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圖9
8 結jie束shu語yu可ke編bian程cheng控kong製zhi器qi的de程cheng序xu設she計ji技ji巧qiao還hai有you很hen多duo,如ru對dui複fu雜za電dian路lu的de等deng效xiao變bian換huan,高gao速su計ji數shu器qi和he特te殊shu功gong能neng指zhi令ling的de使shi用yong等deng。這zhe些xie設she計ji技ji巧qiao隻zhi要yao我wo們men編bian程cheng時shi注zhu意yi使shi用yong,將jiang會hui使shi我wo們men設she計ji的de軟ruan件jian更geng加jia合he理li、簡單,且滿足生產機械的工藝流程要求。當然,也隻有積累了一定的編程技巧,我們設計程序才會更加容易、方便、快捷。
