西门子模块6ES7352-5AH01-0AE0安装调试

西门子模块6ES7352-5AH01-0AE0安装调试

PLC在生产线小车控制系统中的应用

1 引言

在自动生产线上，各工序之间的物品常用有轨小车来。小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退。

2 控制要求

对小车运行的控制要求为：小车从原位a出发驶向1号位，抵达后立即返回原位;接着又从原位a出发直接驶向2号位，抵达后又立即返回原位;*三次还从原位a出发，直接驶向3号位，抵达后仍立即返回原位，如图1所示：

根据工作需要，可以将上述三次运行作为一个周期，每个周期间小车可以停顿若干时间。也可以无须停顿而重复上述过程，直至按下停止按钮为止。

3 plc选型及i/o接线图

根据控制要求，系统的输入量有：启、停按钮信号;1号位、2号位、3号位限位开关信号;连续运行开关信号和原位点限位开关信号。系统的输出信号有：运行指示和原位点指示输出信号;前进、后退控制电机接触器驱动信号。共需实际输入点数7个，输出点数4个。选用日本三菱公司f-20m产品，其输入点数12，输出点数8。小车行驶控制系统plc

i/o接线图如图2所示：

4 控制程序设计

小车运行控制过程如下：

（1） 小车处于原位　压下原位限位开关sqo，x401接通y430，原位指示灯亮。

（2）小车行驶至1号位返回原位

按下启动按钮sb1，y431被x400触点接通并自锁，运行指示灯亮并保持整个运行过程。此时y431的常开触点接通移位寄存器的数据输入端in，m100置1（其常闭触点断开，常开触点闭合），m100和x402的触点接通y432线圈，前进接触器km2得电吸合，电动机正转，小车驶向1号位。当小车到达1号位时，限位开关sq1动作，x402常闭触点断开y432线圈，km3失电释放，电动机停转，小车停止前进。与此同时x402接通移位寄存器移位输入cp端，将m100中的“1”移到m101，m101常闭触点断开，m100补“0”，而m101常开触点闭合，y433接通，接触器km4得电吸合，电动机反转，小车后退，返回原位。

（3） 小车行驶至2号位又返回原位

当小车碰到原位限位开关sqo，x401断开y433线圈通路，km4失电释放，电动机停转，小车停止。x401与m101接通移位输入通路，m102接通y432线圈，小车驶向2号位。当小车再次到达1号位时，虽然sq1动作，x402动作，但因为m102和x402仍接通y432，m100为“0”，所以不影响小车继续驶向2号位。直至小车碰到2号位限位开关sq2，x403断开y432，小车才停止前进。与此同时，x403与m102接通移位输入通路，将m102中的“1”移到m103，m103为“1”，其余位全为“0”。m103接通y433线圈，小车返回原位。

函数表达式在PLC编程中的应用

（2） 根据输送带的逻辑动作顺序得到输送带运行的关系表达式：

脚踏踏下锁存变量js（l）=j↑*time1

脚踏踏下解锁变量js（u）= c1↑+tc1+e

time1为行李在x光机皮带中运行时间过长;

tc1表示行李进入x光机（行李离眼1后延时1秒）;

↑表示一次脉冲触发信号;

当锁存变量js（l）为真时，中间变量“脚踏踏下”js常为1;当解锁变量js（u）为真时，js常为0;

发送行李进x光机锁存变量：

f（l）= js*c1*y2*y5*sb*p2*c2*key*e*time1

解锁变量f（u）=c1↑+tc1+e

当f（l）为真时，中间变量“发送行李进x光机”f常为1;当f（u）为真时，f常为0;

称重皮带运行：

p1=js*c1+f;

x光机皮带启动锁存变量

p2（l）=f;

p2（u）=c2+rest+e;

当p2（l）为真时，输出变量p2常为1（运行）;当p2（u）为真时p2为0（停止）;

注入皮带启动锁存变量：

p3（l）=f+y5*c2*win*key*e

p3（u）=c2+rest+e;

win为中间变量“有预留窗口”;当p3（l）为真时，输出变量p3常为1（运行）;当p3（u）为真时p3为0（停止）;

（3） 柜台指示灯表达式

cid指示灯（绿）：

中间变量“慢闪条件”：gf=f（l）*y5↑

绿灯闪烁：g=慢闪中间点*gf

绿灯常亮：g=y5*key

x光机状态指示灯（白）：

慢闪条件：wf=y3+y4

白灯慢速闪烁：ｗ＝ｗf*慢闪中间点*time1 *y0*key

白灯快速闪烁：w=time1*快闪中间电*y0* key

白灯常亮：w=x1x2x3x4*time1*wf* y0* key

安检指示灯（红）：

红灯慢速闪烁：r=y7*慢闪中间点*e*y0* key

红灯快闪：r=e*快闪中间点*y0* key

红灯常亮：r=y7*e* y0* key

**重**长状态灯（黄）

行李发送时行李在称重皮带上3秒内仍没发送进ｘ光机则判断行李**长

“行李**长”：tl=c2* p1* p2*计时３秒

**重信号ｔw由柜台电子称输出。

黄灯慢闪：yel＝key *tw*慢闪中间点

黄灯常亮：yel= key *tl

（4） 据表达式画出梯形图，进行plc编程。

5 结束语

从表达式我们可以清楚的看出各种变量之间的逻辑关系，再进行梯形图编程就显得简单得多了。另外，在维护设备时，很多时候都要对设备的plc程序进行分析，这时候先列出各种变量之间表达式，把各种逻辑关系弄清楚，对于程序分析式也有很大的帮助。

函数表达式在PLC编程中的应用

3 联动逻辑功能定义

3.1 信号线逻辑功能定义

根据行李输送系统与x光机接口通信协议，对1#、2#、3#、4#、0#线信号线逻辑功能定义如下：

（1） 4#3#2#1#=1111时，x光机处于关闭状态。4#3#2#1#≠1111时，x光机开机，值机系统进入工作状态。

（2）x光机正常开机后，自动将4#3#2#1#置为0000，值机系统初始化，值机人员开始办理登机手续。*一次脚踩脚踏开关时，运行web（在节能状态下，自动启动行李输送系统设备），将旅客要求托运的行李运送到web的光眼1处停下，将打印的行李信息条码挂在行李上;在x光机允许接收行李的条件下，*二次脚踩脚踏开关时，web、xrb和wab同时运行，旅客行李从web进入wrb，接受安全检查。行李完全进入wrb后，web在系统设定的时限内自动停运，xrb和wab将行李运送至wab的pec处停止，根据扫描检查结果，确定行李在wab上等待与否。

（3）4#3#2#1#=××11时，x光机内的a通道已经接收到来自web的行李，该行李的图像未送到安检工作站。此时，通道a和b的wrb均不得接收来自web的行李（a通道自锁、b通道互锁）。

（4）4#3#2#1#=11××时，x光机内的b通道已经接收到来自web的行李，该行李的图像未送到安检工作站。此时，通道b和a的wrb均不得接收来自web的行李（b通道自锁、a通道互锁）。

（5）4#3#2#1#=××10时，经x光机扫描a通道行李的图像已经送到安检工作站，该行李的图像未经安检员判读。此时，a通道的wrb不得接收来自web的行李（a通道的wrb自锁），b通道的wrb可以接收来自web的行李（b通道的wrb互锁状态解除）。

（6）4#3#2#1#=10××时，经x光机扫描b通道的行李图像已经送到安检工作站，该行李的图像未经安检员判读。此时，b通道的wrb不得接收来自web的行李（b通道的wrb自锁），a通道的wrb可以接收来自web的行李（a通道的wrb互锁状态解除）。

（7）4#3#2#1#=××00时，a通道行李的图像经过安检员判读，确认安全，wab将该行李注入行李收集皮带，同时解除a通道自锁，允许后续行李进入a通道的wrb。

（8）4#3#2#1#=00××时，b通道的行李图像经过安检员判读，确认安全，wab将该行李注入行李收集皮带，同时解除b通道自锁，允许后续行李进入b通道的wrb。

（9） 4#3#2#1#=××01时，a通道的行李图像经过安检员判读，确认该行李行李可疑，安检人员应将该行李从wab上取下开包检，触发x光机上复位开关（使4#3#2#1#=××00），解除a通道的自锁，允许后续行李进入a通道的wrb。

（10）4#3#2#1#=01××时，b通道的行李图像经过安检员判读，确认该行李行李可疑，安检人员应将该行李从wab上取下开包检，触发x光机上复位开关（使4#3#2#1#=00××），解除b通道的自锁，允许后续行李进入b通道的wrb

函数表达式在PLC编程中的应用

1 引言

在对自动化设备进行plc编程的过程中，由于各种输入变量、输出变量及中间变量之间的关系错综复杂，开始时往往毫无头绪。如果能够根据设备所要实现的各种功能，列出各种变量之间的函数表达式，就可以清楚的分析它们之间的逻辑关系，继而根据表达式编写plc程序，下面以深圳机场的行李输送与安检联动系统为例，介绍如何运用函数表达式来分析各种变量之间的逻辑关系的。

2 行李输送与安检设备联动系统概述

旅客在乘机前需要办理登机手续，机场设有办理旅客登机手续的专用设备－值机柜台，值机柜台与行李输送、安检构成旅客行检、输送联动系统，乘客需要托运的行李，都必须通过行检系统的安全检查。如图1所示，一般情况下，行李输送与安检联动系统按两个值机柜台共用一台双通道x光机设计，两个值机柜按相同的工作模式工作。值机系统包括值机柜台、称重皮带（web）、x光机皮带（xrb）、注入皮带（wab）、脚踏开关等。安装在web和wab上光电管（pec）用作die-back功能。每条皮带在同一时间只能传送一件行李。

行李输送与安检联动系统采用上位机集中、plc现场分散控制模式进行控制。plc选用rockwell controllogix系列，编程软件采用rslogix5000。图1为机场行李输送与安检设备构成的联动系统。

2.1 值机面板

图2示出了值机面板图。使用值机柜台前，打开钥匙开关，值机系统进入正常工作状态。每个值机面板有4个状态指示灯，显示值机当前行李状态。

“cid状态”指示灯变常亮，表示该值机柜台已处于工作就绪状态，可以办理登机手续，值机员依据值机面板上状态指示灯进行相应操作（值机面板4个状态指示灯功能如表1所示）。

2.2 x光机

x光机作为行检系统的核心设备，在行全检查方面起着决定性的作用。x光机通过发射x射线照射，使行李在x光机电脑屏幕上形成图像，安检员根据电脑屏幕上的成像判断行李是否安全，确定行李能否通过安全检查装上飞机。行李输送系统与x光机接口通过屏蔽电缆（4根信号线和1根公共线）连接，两个行李值机柜台共用一台双通道x光机。

信号线名称、性质及逻辑定义：

0# _________ 公共线;

1# _________ *一号逻辑控制线;

2# _________ *二号逻辑控制线;

3# _________ *三号逻辑控制线;

4# _________ *四号逻辑控制线。

其中，4#3#用于控制b通道，2#1#用于控制a通道。

1#、2#、3#、4#线对0#线短路（闭合）定义为“1”态，1#、2#、3#、4#线对0#线开路（断开）定义为“0”态，×为无关态

PLC系统中使用开关量输入模块检测脉冲信号的限制条件

3 plc系统扫描时间的制约

plc的工作原理是分时扫描，plc的一个完整扫描周期包括全部i/o更新一次的时间和plc程序执行一次的时间。plc系统的扫描时间和系统网络情况、远程站的数量以及plc的cpu模块信号有关。如果现场开关量输入模块出的脉冲信号在一个plc扫描周期内大于1个，plc系统将不能正确反映现场脉冲的数量。

plc系统对开关量输入模块检测信号判断的详细分析如图2：

plc系统通过扫描更新i/o信息，我们设在时刻0、t1、t2、t3， plc系统扫描到信号源处，由图2可以看出：

（1） 对于脉冲信号1，plc系统没有检测到任何脉冲信号。可以得到结论：如果脉冲信号脉冲周期t1

（2）对于脉冲信号2，plc系统同样没有检测到任何脉冲信号。这是因为脉冲信号2的脉冲宽度t0

（3）对于脉冲信号3，脉冲信号的脉冲宽度t0》plc扫描周期t，脉冲周期t1-脉冲宽度t0

（4）对于脉冲信号4，脉冲信号脉冲周期t1》plc扫描周期t，脉冲周期t1-脉冲宽度t0》plc扫描周期t，plc系统能出正确的脉冲数量。

对于一个使用ab公司的controllogix1756-l55系列的cpu模块，远程i/o通讯模块选用controlnet模块1756-cnbr，系统i/o总点数为2000点，远程i/o站数量为6个的中型系统来讲，一个plc扫描周期约为40~70ms。因此对于本系统来讲，能可靠的脉冲信号脉冲宽度应大于70ms，*一个脉冲信号结束至*二个脉冲信号发出的较小时间间隔应大于70ms。

4 结束语

综上所述，如果使用普通开关量输入模块代替脉冲计数模块，对脉冲输入信号的制约条件主要是plc系统的系统扫描时间。对于ab公司的plc系统来讲，对于脉冲宽度》70ms，*一个脉冲信号结束至*二个脉冲信号发出的较小时间间隔大于70ms的脉冲信号是可以可靠接收的。对于其他品牌的plc系统来讲，其基本工作方式与ab公司的plc系统是一致的。

PLC系统中使用开关量输入模块检测脉冲信号的限制条件

1 引言

现代化的工厂中，plc系统作为工业控制的基础设备已经非常普及。在很多工厂应用中，需要对现场采集过来的脉冲信号进行计数。如果使用专用脉冲计数模块，可以采集到高速脉冲信号。但是脉冲模块价格昂贵，在一些采集低速脉冲信号的场合其实可以使用普通的开关量输入模块代替脉冲计数模块。这样可以降低系统成套费用和系统的复杂程度，也提高了系统的可维护性。如果使用普通开关量输入模块代替脉冲计数模块，就存在一个问题：普通开关量输入模块采集脉冲信号的速度的极限是多少？存在哪些制约条件？以下笔者以ab公司的controllogix1756系列plc系统为基础，就这个问题谈一些分析。

2 模块响应速度的制约

开关量输入模块要检测到一个脉冲信号，必须能完整地采集到脉冲产生的整个过程，如附图1所示，开关量输入模块检测脉冲信号的过程可以分解为以下过程：

从图1可以看出：开关量输入模块能检测到的脉冲信号至少必须满足以下条件：

脉冲宽度 t1》t1;

脉冲周期 t0》t1+t3

脉冲间隔 t2》t3

以ab公司1756-ib16d开关量输入模块为例，其on时间=1，2，3ms;其off时间=4，5，13，or22ms。其不

同的on/off时间可以由系统进行配置。在配置较快的on/off时间的条件下，可以计算出，1756-ib16d开关量输入模块较可以出脉冲宽度为1ms，脉冲周期为5ms的脉冲。如果脉冲宽度增加几个ms，脉冲周期就相应增加几个ms。结论如下：较理想的情况下，1756-ib16d开关量输入模块可以分辨速度低于200个/s、脉冲宽度大于1ms的脉冲信号。