1、1、 输入继电器(X0-X177)FX2N 系列可编程控制器输入继电器编号范围为X0X177(128 点) 。输入继电器与 PLC 的输入端相连,是 PLC 接收外部开关信号的元件,如开关、传感器等输入信号,输入继电器必须由外部信号来驱动,不能用程序驱动。它可提供无数对常开接点、常闭接点,如图 5.1 所示。这些接点在 PLC 内可以自由使用。FX2N 型 PLC输入继电器采用八进制地址编号,最多可达 128 点(X0 X177)。2. 输出继电器(Y0Y177) 输出继电器是 PLC 用来输送信号到外部负载的元件,输出继电器只能用程序指令驱动,如图 5.1 所示。每一个输出继电器有一个外部输
2、出的常开触点。而内部的软接点,不管是常开还是常闭,都可以无限次地自由使用,输出继电器的地址是八进制,最多可达 128 点。3. 辅助继电器(M)PLC 内部有很多辅助继电器,辅助继电器与输出继电器一样只能用程序指令驱动,外部信号无法驱动它的常开常闭接点,在 PLC 内部编程时可以无限次地自由使用。但是这些接点不能直接驱动外部负载,外部负载必须由输出继电器的外部接点来驱动。在逻辑运算中经常需要一些中间继电器作为辅助运算用,这些器件往往用作状态暂存、移位等运算。另外,辅助继电器还具有一些特殊功能。下面是几种常见的辅助继电器。1) 通用辅助继电器 M0M499(500 点)通用辅助继电器按十进制地址
3、编号(在 FX 型 PLC 中除了输入/ 输出继电器外,其他所有器件都是十进制编号)。2) 断电保持辅助继电器 M500M1023(524 点)PLC 在运行时若发生停电,输出继电器和通用辅助继电器全部成为断开状态。上电后,除了 PLC 运行时被外部输入信号接通的以外,其它仍断开。不少控制系统要求保持断电瞬间状态。断电保持辅助继电器就是用于此场合的,断电保持是由 PLC 内装锂电池支持的。3) 特殊辅助继电器 M8000M8255(256 点)PLC 内有 256 个特殊辅助继电器,这些特殊辅助继电器各自具有特定的功能。通常分为下面两大类。(1) 只能利用其接点的特殊辅助继电器。线圈由 PLC
4、 自动驱动,用户只可以利用其接点。例如:M8000 为运行监控用,PLC 运行时 M8000 接通。M8002 为仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。M8012 为产生 100 ms 时钟脉冲的特殊辅助继电器(2) 可驱动线圈型特殊辅助继电器。用户激励线圈后,PLC 作特定动作。例如:M8030 为锂电池电压指示灯特殊辅助继电器,当锂电池电压跌落时,M8030 动作,指示灯亮,提醒 PLC 维修人员赶快调换锂电池。M8033 为 PLC 停止时输出保持辅助继电器。M8034 为禁止全部输出特殊辅助继电器。M8039 为定时扫描特殊辅助继电器。需要说明的是,未定义的特殊辅助继电器可在用
5、户程序中使用。辅助继电器的常开常闭接点在 PLC 内可无限次地使用。4. 状态器(S)状态器(S)是构成状态转移图的重要器件,它与后述的步进顺控指令配合使用。通常,状态器软件有下面五种类型:(1) 初始状态器 S0 S9,共 10 点。(2) 回零状态器 S10S19 ,共 10 点。(3) 通用状态器 S20S499 ,共 480 点。(4) 保持状态器 S500S899 ,共 400 点。(5) 报警用状态器 S900S999,共 100 点。这 100 个状态器器件可用作外部故障诊断输出。S0S499 没有断电保持功能,但是用程序可以将它们设定为有断点保持功能的状态。状态器的常开常闭接点
6、在 PLC 内可以使用,且使用次数不限。不用步进顺控指令时,状态器S 可以作辅助继电器 M 在程序中使用。此外,每一个状态继电器还提供一个步进触点,称为 STL 触点,用符号 表示,在步进控制的梯形图中使用。5. 定时器(T)PC 中定时器 T 相当于继电器控制系统中的延时继电器,它可提供无限对常开延时触点、常闭延时触点供编程使用。定时器元件号按十进制编号,设定时间由编程时设定系数 K 决定。T0T199 为 0.1 s 定时器,设定值范围为 0.13276.7 s,最小单位为 0.1 s。T200T245 为 0.01 s 定时器,设定值范围为 0.01327.67 s。除此之外,还有积算型
7、定时器等。 6. 计数器(C)计数器元件号按十进制编号,计数器计数次数由编程时设定的系数 K 决定。它可提供无限对常开触点、常闭触点供编程使用。C0 C99 为通用加计数器,计数范围为132 767。C100C199 为停电保持加计数器,计数范围为 132 767。除此之外,还有可逆、加、减计数器等PLC 的基本指令编程法PLC 是一套专用的微型计算机的控制系统, 该系统具有继电器、 定时器、 计数器或其他内部电子器件的功能, 低端用户不需要学习高级的计算机语言, 只要采用简单的类似于继电器电路的梯形图语言就可以编制控制程序, 指令系统容易掌握。而将编程器或 PC 机与 PLC 主机相连, 又
8、可方便地把梯形图送入 PLC 内存并进行运行状态监控, 所以操作使用也十分简便。 PLC 在运行状态, 采用周期循环扫描方式执行用户程序, 一个用户程序的扫描周期由三个阶段构成: (1) 输入采样阶段。 本阶段检测每个输入触点的状态(通为“1”, 断为“0”) ,然后顺序存入输入映像寄存器。 (2) 程序执行阶段。 对用户梯形图程序按先左后右、 从上到下的顺序, 逐句执行指令, 包括从输入映像寄存器和各种内部寄存器中读取状态和数据, 完成程序要求的运算和把结果写入有关内部寄存器或输出继电器3) 输出刷新阶段。 将输出继电器状态输出至输出锁存器, 经隔离、 功放、 输出端子去驱动负载。 程序执行
9、一次的时间称为扫描周期, 一个扫描周期可以分为上述输入采样、 程序执行、 输出刷新三个阶段, 小型 PLC 的扫描周期在十几毫秒至几十毫秒之间。 1 输入触点 X 的编程工业控制系统输入电路中的选择开关、 按钮、 限位开关等在梯形图中以输入触点表示, 在编程时输入触点 X 可由常开 和常闭 两种指令来编程, 但梯形图中的常开或常闭指令与外电路中 X 实际接常开还是常闭触头并无对应关系, 无论外电路使用什么样的按钮、 旋钮、 限位开关, 无论使用的是这些开关的常开或常闭点, 当 PLC 处于 RUN 方式时, 扫描输入只遵循如下规则: (1) 梯形图中的常开触点 X 与外电路中 X 的通断逻辑相
10、一致。 如外接线中 X5 是导通的(无论其外部物理连接是常开点还是常闭点) , 程序中的 X5 即处理为闭合(ON) 。反之, 如外部 X5 连线断开, 则程序中的 X5 就处理为断开(OFF ) 。(2) 梯形图中的常闭触点 X 与外电路中 X 的通断逻辑相反。 如外接线中X5 是导通的(无论其外部物理连接是常开点还是常闭点) , 程序中的 X5 处理为断开(OFF ) 。 反之, 如外部 X5 连线断开, 则程序中的 X5 就处理为闭合(ON) 。梯形图中几个触点串联表示“与”操作, 几个触点并联表示“或”操作。 按上述规则, 将 PLC 应用于电机的起动停车控制, 外部按图 5-6 接线
11、, 则采用图 5-7所示梯形图即可实现按钮 X0 启动, 输出 Y0 得电并自锁, 按钮 X1 停车的控制逻辑。 用一个接触器 KM 控制电动机的主电路见第 2 章。 上述两个按钮接线时均使用了常开触点, 如果工程中需连接停车按钮的常闭触点, 则图 7 所示梯形图中将常闭 X1 换成常开 X1, 仍能实现控制功能。 甚至可以将启停两个按钮都连接常闭点, 只要相应修改软件逻辑即可,充分体现了应用 PLC 控制的方便之处。 图 5-6 PLC 控制的起动停车电路接线图 图 5-7 起动停车梯形图 2 输出继电器 Y 和内部继电器 M 的编程继电器具有逻辑线圈及可以多次调用的常开触点、 常闭触点。输
12、出继电器和普通内部继电器的简单程序如图 5-8 所示。 PC 进入 RUN 方式时,输出线圈 Y0 通电, 相应的 0#输出指示灯亮。 当接通输入触点 X10 后,内部线圈 M100 通电, M100 的常闭触点断开,常开触点导通, 因此输出端 Y0 失电,0#灯熄灭,Y1 得电,相应的 1#灯亮。掉电保持型继电器 M510 的简单程序如图 5-9 所示。 图 5-8 继电器简单程序 图 5-9 掉电保持型继电器简单程序 初始状态(PC 进入 RUN 后)输出线圈 Y1 和 Y7 不通电, 1#和 7#输出信号灯不亮。 使输入端子 X11 接通一下, 梯形图中 X11 的常开点即闭合, 内部线
13、圈 M100 通电, 常开触点 M100 通电闭合, 对线圈 M100 起自保作用。 另一个闭合的 M100 触点则接通输出线圈 Y1, 使 1#输出灯亮。 与上述动作同时, M510 起类似 M100 的作用, 使 7#输出灯亮, 这两者的差别在于如果将 PC 置于 HALT(暂停)状态, 仍然再返回 RUN 方式, 或者使 PC 断电后再复电, 那么 1#灯不会亮(因为输入端 X11 没有接通) , 但 7#灯仍然亮, 这就表明了线圈 M510 的锁存作用。 图 5-10 普通定时器的简单程序 (a) 定时器梯形图;(b ) 定时器时序图 初始状态时, 线圈 Y0、 T0 均不通电, 0#
14、输出信号灯灭。 X0 闭合时, 定时器 T0 的线圈通电, 并开始记时, K123 表示计数值为常数 123, 定时时间为 100 ms123=12.3 s。 当 T0 线圈通电够 12.3 s 后, 定时器动作, 其常开触点 T0 闭合, 使 Y0 输出灯亮, 从定时器开始计时到定时器触点动作, 其间延迟时间由程序确定。 定时器在计时过程中, 如果线圈失电后再通电时, 定时器相当于自动复位, 重新从预置值开始计时。 4. 计数器 C 的编程以 16 位向上计数的普通计数器 C0 为例。 图 5-11(a)为 C0 定时器的梯形图,5-11(b)为执行该程序的时序图。 图 5-11 普通计数器
15、的简单程序 (a) 计数器梯形图;(b ) 计数器时序图 图 5-11 中, X001 为计数脉冲输入端子, 计数线圈 C0 的计数值为常数 5; X000 为计数复位输入端子, 当 X000 为 ON 时, 计数线圈 C0 不允许计数且计数值被清零, 只有当 X000 为 OFF 时, 计数线圈 C0 才对 X000 的输入脉冲进行加 1 计数。 在允许计数期间, 如计数线圈 C0 计数够 5 个, 则 C0 动作, 常开触点闭合, Y0 得电。 C0 计满动作后如出现 X000 变为 ON, 则 C0 的触点、 线圈均清零复位。 5. 上升或下降沿检测的编程上升沿或下降沿检测指令用来将输入
16、信号的上升或下降沿检出并通过线圈输出一个扫描周期的电信号。 图 5-12(a)为上升、 下降沿检出的梯形图, 图 5-12(b)为执行该程序的时序图图 5-12 上升、 下降沿检出的简单程序 (a) 梯形图;(b) 时序图 程序中, X000 为外部信号输入端子, PLS 表示取上升沿, X000 信号由 OFF 变 ON 时,内部继电器 M0 得电一个扫描周期; X001 为另一路外部信号输入端子, PLF 表示取下降沿, X001 信号由 ON 变 OFF 时, 内部继电器 M1 得电一个扫描周期; 程序中 M0与 M1 两个触点的任务分别是将内部继电器 M50 置位与复位; END 为程
17、序结束符, 用于所有主程序结束。 FX2N 系列 PLC 的程序指令除了梯形图格式之外, 还有语句表格式,除了上述基本指令编程法之外, 还有其他更复杂的指令编程法, 本节仅介绍 PLC 编程的初步知识。 基本逻辑指令1. 逻辑取指令 LD、LDI 及线圈驱动指令 OUTLD,取指令,表示读入一个与母线相连的常开接点指令,即常开接点逻辑运算起始。LDI,取反指令,表示读入一个与母线相连的常闭接点指令,即常闭接点逻辑运算起始。OUT,线圈驱动指令,也叫输出指令。LD、LDI 两条指令的目标元件是 X、Y、M、S、T、C ,用于将接点接到母线上。也可以与后述的 ANB、ORB 指令配合,用于分支起点
18、。OUT 是驱动线圈的输出指令,它的目标元件是 Y、M、S 、T、C。对输入继电器X 不能使用。OUT 指令可以连续使用多次。对定时器的定时线圈使用 OUT 指令后,必须设定常数 K,图中 K 为 10,对应的延时时间为 1 s。因为 T0T199 为 0.1 s(100 ms)定时器,设定值范围为 0.13276.7 s,定时最小单位为 0.1 s,K=10,则对应定时时间为 100.1 s;如 K 改为 100,则对应定时时间为 1000.1 s。对计数器的计数线圈使用 OUT 指令后,也必须设定常数 K,K 表示计数器设定次数。2. 接点串联指令 AND、ANIAND,与指令,用于单个常
19、开接点的串联。ANI,与非指令,用于单个常闭接点的串联。AND 与 ANI 都是一个程序步指令,它们串联接点的个数没有限制,也就是说,这两条指令可以多次重复使用。AND、ANI 指令的使用说明如图 6-2 所示。这两条指令的目标元件为 X、Y、M、S 、T、C。图 6-2 AND、 ANI 指令的使用说明3. 接点并联指令 OR、ORIOR,或指令,用于单个常开接点的并联。ORI,或非指令,用于单个常闭接点的并联。OR 与 ORI 指令都是一个程序步指令,它们的目标元件是 X、Y 、M、S、T、C 。对这两种指令的使用作如下说明: (1) OR、ORI 指令用于单个触点的并联连接指令。(2)
20、两个以上接点串联连接电路块并联连接时,要用后述的 ORB 指令。OR、ORI 是从该指令的当前步开始,对前面的 LD、LDI 指令并联连接的。并联的次数无限制。OR、ORI 指令的使用说明如图 6-3 所示。图 6-3 OR、ORI 指令的使用说明4. 串联电路块的并联连接指令 ORB两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块。对串联电路块并联连接时,有如下的说明:(1) 分支开始用 LD、LDI 指令,分支终点用 ORB 指令。(2) ORB 指令为无目标元件指令,为一个程序步;它不表示触点,可以看成电路块之间的一段连接线。ORB 有时也简称或块指令。ORB 指令的使用说明如图 6-4
21、所示。图 6-4 ORB 指令的使用说明之一ORB 指令的使用方法有两种:一种是在要并联的每个串联电路块后加 ORB 指令,详见图6-5(b)所示语句表;另一种是集中使用 ORB 指令,详见图 6-5(c)所示语句表。对于前者分散使用 ORB 指令时,并联电路的个数没有限制,但对于后者集中使用 ORB 指令时,这种电路块并联的个数不能超过 8 个(即重复使用 LD、LDI 指令的次数限制在 8 次以下)。图 6-5 ORB 指令的使用说明之二(a) 梯形图;(b) 语句表一;(c) 语句表二5. 并联电路块的串联连接指令 ANB两个或两个以上接点并联的电路称为并联电路块,分支电路并联电路块与前
22、面电路串联连接时,应使用 ANB 指令。在使用时应注意:(1) 分支的起点用 LD、LDI 指令,并联电路块结束后,使用 ANB 指令与前面电路串联。(2) ANB 指令也简称与块指令,ANB 也是无操作目标元件,是一个程序步指令。ANB 指令的使用说明如图 6-6 所示。图 6-6 ANB 指令的使用说明(a) 梯形图;(b) 语句表(3) 当并联的串联电路块大于等于 3 时,有两种编程方法。图 6-7 是 ORB 和 ANB 指令的编程实例。编程时,首先要找出并联电路块和串联电路块,然后正确使用这两条指令。图 6-7 ORB、 ANB 指令的使用说明6. 多重输出指令 MPS、MPD、MP
23、PMPS 为进栈指令,MRD 为读栈指令,MPP 为出栈指令。PLC 中有 11 个存储运算中间结果的存储器,称之为栈存储器。进栈 MPS 指令就是将运算中间结果存入栈存储器,使用一次 MPS 指令,该时刻的运算结果就压入栈存储器第一级,再使用一次 MPS 指令时,当时的运算结果压入栈的第一级,先压入的数据依次向栈的下一级推移。 使用出栈 MPP 指令就是将存入栈存储器的各数据依次上移,最上级数据读出后就从栈内消失。读栈 MRD 指令是存入栈存储器的最上级的最新数据的读出专用指令,栈内的数据不发生上、下移。这组指令都是没有数据(操作元件号) 的指令,可将触点先存储,因此用于多重输出电路。MPS
24、、MRD、MPP 指令的使用说明如图 6-8、图 6-9、图 6-10 和图 6-11 所示。图6-9 是简单电路,即一层栈电路。图 6-8 栈存储器与多重输出指令(a) 栈存储器;(b) 多重输出梯形图;(c) 语句表图 6-9 一层栈电路图 6-10 二层栈电路图 6-11 四层栈电路MPS、MRD、MPP 指令在使用中应注意:(1) MPS、MRD 、MPP 指令用于多重输出电路。(2) MPS 与 MPP 必须配对使用。(3) MPS 与 MPP 连续使用必须少于 11 次。7. 主控及主控复位指令 MC、MCRMC 为主控指令,用于公共串联接点的连接。MCR 叫主控复位指令,即 MC
25、 的复位指令。在编程时,经常遇到多个线圈同时受一个或一组接点控制的情况。如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的接点,则将多占用存储单元,应用主控指令可以解决这一问题。使用主控指令的接点称为主控接点,它在梯形图中与一般的接点垂直。它们是与母线相连的常开接点,是控制一组电路的总开关。MC、MCR 指令的使用说明如图 6-12 所示。MC 指令是 3 程序步,MCR 指令是 2 程序步,两条指令的操作目标元件是 Y、M,但不允许使用特殊辅助继电器 M。当图 6-12 中的 X0 接通时,执行 MC 与 MCR 之间的指令;当输入条件断开时,不执行 MC 与 MCR 之间的指令。非积算定时器和用 OU
26、T 指令驱动的元件复位,积算定时器、计数器、用 SET/RST 指令驱动的元件保持当前的状态。使用 MC 指令后,母线移到主控接点的后面,与主控接点相连的接点必须用 LD 或 LDI 指令。MCR 使母线回到原来的位置。在 MC 指令区内使用 MC 指令称为嵌套,嵌套级 N 的编号(07) 顺次增大,返回时用MCR 指令,从大的嵌套级开始解除,见图 6-13图 6-12 MC、MCR 指令的使用说明(a) 梯形图;(b) 语句表图 6-13 多重嵌套主控指令8. 置位与复位指令 SET、RSTSET 为置位指令,其功能是使元件置位,并保持直至复位为止。RST 为复位指令,使元件复位并保持,直至
27、置位为止。SET 、RST 指令的使用说明如图 6-14 所示。由波形图可见,X0 接通后,即使再变成断开, Y0 也保持接通。X1 接通后,即使再变成断开,Y0也将保持断开。SET 指令的操作目标元件为 Y、M、S。而 RST 指令的操作元件为Y、M、S、D、 V、Z 、T、C。对同一编程元件,如例中 Y0、M0、S0 等,SET、RST 指令可以多次使用,且不限制使用顺序,以最后执行者有效。图 6-14 SET、RST 指令的使用说明RST 指令可以对定时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器的内容清零,还可用来复位积算定时器 T246T255 和计数器。现举一个 RST 复位指令用于计算器、
28、定时器的例子,如图 6-15 所示。当 X0 接通时,输出接点 T246 复位,定时器的当前值也成为 0。输入 X1 接通期间,T246 接收 1 ms 时钟脉冲并计数,计到 1234 时 Y0 就动作。32 位计数器 C200 根据 M8200 的开、关状态进行递加或递减计数,它对 X4 接点的开关数计数。输出接点的置位或复位取决于计数方向及是否达到 D1、D0 中所存的设定值。输入 X3 接通后,输出接点复位,计数器 C200 当前值清零。01234567891245LDSETRLSETDLSETRLDSTX0Y12M0X3405X60(b)(a)Y0EX0RST1M0E2STX30E4S
29、RT5D0X6 (c)X01Y001236789123LDRSTOUK1234LDTOURSTLD0X06Y0XM82C42(b)(a)T246RSX01T246XC20RST34C20 167OUTY1036K13Y0M8DY1 图 6-15 RST 指令用于 T、C 的使用说明(a) 梯形图;(b) 语句表9. 脉冲输出指令 PLS、PLF PLS 指令在输入信号上升沿产生脉冲输出,而 PLF 在输入信号下降沿产生脉冲输出,这两条指令都是 2 程序步,它们的目标元件是 Y 和 M,但特殊辅助继电器不能作目标元件。PLS、PLF 指令的使用说明如图 6-16 所示。使用 PLS 指令,元件
30、Y、M 仅在驱动输入接通后的一个扫描周期内动作(置 1),即 PLS 指令使 M0 产生一个扫描周期脉冲,而使用 PLF 指令,元件 Y、M 仅在驱动输入断开后的一个扫描周期内动作;PLF 指令使元件M1 产生一个扫描周期脉冲。图 6-16 PLS、PLF 指令的使用说明(a) 梯形图;(b) 语句表;(c) 时序图10. 空操作指令 NOPNOP 指令是一条无动作、无目标的程序步指令。可编程序控制器的编程器一般都有指令的插入和删除功能,在程序中一般很少使用 NOP 指令。执行完清除用户存储器的操作后,用户存储器的内容全部变为空操作指令。11. 程序结束指令 ENDEND 是一条无目标元件的程
31、序步指令。 PLC 反复进行输入处理、程序运算、输出处理,若在程序最后写入 END 指令,则 END 以后的程序不再执行,直接进行输出处理。在程序调试过程中,按段插入 END 指令,可以顺序扩大对各程序段动作的检查。采用END 指令将程序划分为若干段,在确认处于前面电路块的动作正确无误之后,依次删去013689LDPSETPLFDRSTX0M1(b)(a)M0PLSX0M1 45Y022YET1PF0RS(c)X01M01Y0END 指令。要注意的是,在执行 END 指令时,也刷新监视时钟。梯形图编程注意事项1. 水平不垂直梯形图的接点应画在水平线上,不能画在垂直分支上,如图 6-17 所示,
32、图(a)中触点 3 被画在垂直线上,就很难正确识别它与其他触点的关系,及对输出线圈的控制方向。因此,根据自上而下、自左至右的原则,应将图(a)改画成图(b)的形式。图 6-17 梯形图画法之一(a) 不正确;(b) 正确2. 多上串右有串联电路相并联时,应将接点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。有并联电路相串联时,应将接点最多的并联回路放在梯形图的最左边。这种安排程序简洁、语句也少,如图 6-18 所示。图 6-18 梯形图画法之二(a) 串联多的电路尽量放上部; (b) 并联多的电路尽量靠近母线Y13542145(b)Y1(a)2453OUTLDANOR(a)OUTLDANRB OUTLD
33、ANOR(b)OUTLDRANB3. 线图右边无接点不能将接点画在线圈右边,只能在接点的右边接线圈,如图 6-19 所示。图 6-19 梯形图画法之三(a) 不正确;(b) 正确4. 双线圈输出不可用如果在同一程序中一元件的线圈使用两次或多次,则称为双线圈输出。这时前面的输出无效,只有最后一次才有效,如图 6-20 所示。一般不应出现双线圈输出。图 6-20 双线圈输出基本逻辑指令的应用和编程实例1 电动机的 Y-起动电路将电动机三相绕组接成星形起动时, 起动电流是直接起动的 1/3, 在达到规定转速后, 再切换为三角形运转。 这种减小电流的起动方法适合于容量大、 起动时间长的电动机, 或者是
34、因容量限制, 避免起动时造成电源电压下降的电动机使用。 图 6-21(a)为电动机主电路, 接触器 KM1、 KM2 同时接通时, 电动机工作在星形起动状态;而当接触器 KM2、 KM3 同时接通时, 电动机就转入三角形接法正常工作状态。 图 6-21 (b)是 PLC 的输入、 输出外接电路, 其中 X1 接起动按钮, X2 为停止按钮, HL 为电动机运行状态指示灯。 此外, 在输出回路中 KM1、 KM3 利用辅助触点实现互锁。 电动机的 Y- 起动电路梯形图如图 6-22(a)所示。 定时器 T1 确定起动时间, 其预置值(TS)应与电机相配。 当电动机绕组由星形切换到三角形时, 在继
35、电器控制电路中利用常闭点断开在先而常开点的闭合在后这种机械动作的延时, 保证 KM1 完全断开后, KM3 再接通, 从而达到防止短路的目的。 但 PLC 内部切换时间很短, 为了达到上述效果, 必须使 KM1 断开和 KM3 接通之间有一个锁定时间 TA, 这是靠定时器 T2 来实现的。图 6-22(b)为工作时序图。 51(b)(a) 32413245X1 Y3 X1ONX2OFY4X2 Y3X3 Y3OFY4ON图 6-21 电动机 Y-起动电路 (a) 主电路; (b) 控制电路 图 6-22 Y-起动梯形图和时序图(a) 梯形图; (b) 时序图 2 电动机的正反转控制异步电动机由正
36、转到反转, 或由反转到正转切换时, 使用两个接触器KM1、 KM2 去切换三相电源中的任何两相即可, 在设计控制电路时, 必须防止由于电源换相引起的短路事故。 例如, 由正向运转切换到反向运转, 当发出使 KM1 断电的指令时, 断开的主回路触点由于短时间内产生电弧, 这个触点仍处于接通状态, 如果这时立即使 KM2 通电, KM2 触点闭合, 就会造成电源故障, 必须在完全没有电弧时再使KM2 接通与机械动作的继电器控制电路不同, 在其内部处理中, 触点的切换几乎没有时间延时, 因此必须采用防止电源短路的方法, 例如使用定时器来设计切换的时间滞后。 图 6-23(a)为 PLC 控制的电动机
37、可逆运行外部电路接线图, (b)为相应的梯形图。 X1、 X2 接正、 反转控制按钮, 是常开型; X3 接停止按钮, 是常闭型。 梯形图中 M101、 M102 为内部继电器; T1、 T2 为定时器, 分别设置对正转指令和反转指令的延迟时间。M3KM1KM2U VWKM3X1X2PLCY1Y2Y3Y0KM2KM1KM3COM24VGND COM 24V(a) (b)HLX1Y0Y0Y0T1Y1Y0 T1 Y3Y2T2T1Y3T2 Y2X2 X1X2Y0Y1Y2Y3 TS TA(b)(a)图 6-23 电动机正反转接线图与梯形图 (a) 接线图; (b) 梯形图 3. 加热反应炉自动控制系统
38、图 6-24 为加热反应炉结构示意图。 加热反应的工艺过程分为以下三个阶段。第一阶段为进料控制, 其过程如下:(1) 检测下液面(X1)、 炉温(X2)、 炉内压力 (X4)是否都小于给定值(均为逻辑 0) , 即 PLC 输入点 X1、 X2、 X4 是否都处于断开状态。 (2) 若是, 则开启排气阀 Y1 和进料阀 Y2。 (3) 当液面上升到位使 X3 闭合时, 关闭排气阀 Y1 和进料阀 Y2。 (4) 延时 20 s, 开启氮气阀 Y3, 使氮气进入炉内, 提高炉内压力。 (5) 当压力上升到给定值时(X4=1), 关断氮气阀 Y3, 进料过程结束。 第二阶段为加热反应控制, 其过程
39、如下:(1) 此时温度肯定低于要求值(X2=0) , 应接通加热炉电源 Y5。 (2) 当温度达到要求值(X2=1)后, 切断加热电源。 (3) 加温到要求值后, 维持保温 10 min, 在此时间内炉温实现通断控制, 保持 X2=1。 第三阶段为泄放控制, 其过程如下:(1) 保温够 10 min 时, 打开排气阀 Y2, 使炉内压力逐渐降到起始值(X4=0) 。(2) 维持排气阀打开, 并打开泄放阀 Y4, 当炉内液面下降到下液面以下时(X1=0 ) , 关闭泄放阀 Y4 和排气阀 Y2, 系统恢复到原始状态, 重新进入下一循环。 根据上述工艺规律设计 PLC 梯形图, 如图 6-25 所
40、示。 X1X2PLCY1Y2KM1KM2COM24VGND24VX3M101M101M102M102M101 T1K1Y1T1T2K1M102Y2T2(a) (b)X3 X1 X2 M102X1X2 M101图 6-24 加热反应炉结构图 图 6-25 反应炉控制梯形图 7 步进顺控指令对于复杂的控制电路或大型的自动生产线,应用梯形图或指令表编程,程序过长,不易阅X4X3X2X1 Y1 Y23Y4Y5UX1 Y1Y1X2 X3 X4M100Y1 Y4 M100 Y2X3 T1T1 X4 M100 Y3K200X4 X2 Y5X2 M101X3M101M101 T2T2 M100X1M100K6000T2 Y4X1Y4读和编写。一些 PLC 生产厂家近年来增加了 IEC 标准的 SFC (Sequential Function Chart ) 语言编制控制程序的方法,称为步进顺序控制。利用增加的两条步进顺控指令和状态转移图方式编程,可以较简单地实现较复杂的步进顺序控制。7.1 步进顺控的基本指令 (1)STL 指令