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西门子6ES7223-1PL22-0XA8多库发货
大家好,这次给大家发布关于西门子200PLC,定位技术遇到的问题和大家分享。
1.硬件:
(1)西门子224XP
(2)雷赛控制器及电机
(3)未知扭力传感器(级不准,难题)
工艺流程:设定角度进行定位,机械原点就是利用扭力传感器。
早上来到现场,直接拿出西门子伺服标准程序(自已没事的时间开发的),检查电路机器上电,无异常。。。
西门子标准程序下载到PLC,设定了量程及一圈的脉冲数,计算出每度的脉冲数,强制了两个变量,设定90°电动机开始转了,说明电机没有问题。
编写一个逻辑程序》》》1找原点(采用4-20MA信号,力量大于7N,认为是原点)》》》2.定位90°,》》》3.决对定位0°》》》90°和0°之间进行循环。
开始调试程序,找原点(这个原点是根据扭力来找的,是活动的原点,大的问题出来了,传感器的偏差非常大,有3-5N的偏差,定位到7N的时间,传感器已经达到了12N,就是说原点不准确,)出现偏差,为了修正偏差这个原点采用:当扭力达到7N点用Q2.4输出一个立即点给I0.0,但是这样子效果还是不好。
传感器还是有偏差,关键传感器不准,传递的速度太慢,又对传感器进行滤波,终解决的传感器偏差比原来小了很多。
找到原点之后:需要对多走的扭力进行修正,多走1N就修正1°,依次进行修正。
程序写完之后发生了,居然可以正常的找到准确的原点了。
本次主要的特点:原点是动原点,值是随时在变化的,而且原点的传感器还是偏差比较大的,希望大家共同交流
PLC通过程序的运行实施控制的过程其实质就是对存储器中数据进行操作或处理的过程,根据使用功能的不同,把存储器分为若干个区域和种类,这些由用户使用的每一个内部存储单元统称为软元件。各元件有其不同的功能,有固定的地址。软元件的数量决定了可编程控制器的规模和数据处理能力,每一种PLC的软元件是有限的。
为了理解方便,把PLC内部许多位地址空间的软元件定义为内部继电器(软继电器)。但要注意把这种继电器与传统电气控制电路中的继电器区别开来,这些软继电器的大特点就是其线圈的通断实质就是其对应存储器位的置位与复位,在电路(梯形图)中使用其触点实质就是对其所对应的存储器位的读操作,因此其触点可以无限次的使用。
编程时,用户只需要记住软元件的地址即可。每一软元件都有一个地址与之一一对应,其中软继电器的地址编排采用区域号加区域内编号的方式。即PLC内部根据软元件的功能不同,分成了许多区域,如输入/输出继电器、辅助继电器、定时器区、计数器区、顺序控制继电器、特殊标志继电器区等,分别用I、Q、M、T、C、S、SM等来表示。
1、数字量输入继电器(I)
输入继电器也就是输入映像寄存器,每个PLC的输入端子都对应有一个输入继电器,它用于接收外部的开关信号。输入继电器的状态地由其对应的输入端子的状态决定,在程序中不能出现输入继电器线圈被驱动的情况,只有当外部的开关信号接通PLC的相应输入端子的回路,则对应的输入继电器的线圈“得电”,在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用,使用数量(次数)不受限制。
所谓输入继电器的线圈“得电”,事实上并非真的有输入继电器的线圈存在,这只是一个存储器的操作过程。在每个扫描周期的开始,PLC对各输入点进行采样,并把采样值存入输入映像寄存器。PLC在接下来的本周期各阶段不再改变输入映像寄存器中的值,直到下一个扫描周期的输入采样阶段。
需要特别注意的是,输入继电器的状态的由输入端子的状态决定,输入端子接通则对应的输入继电器得电动作,输入端子断开则对应的输入继电器断电复位。在程序中试图改变输入继电器的状态的所有做法都是错误的。
数字量输入继电器用“I”表示,输入映像寄存器区属于位地址空间,范围为I0.0~I15.7,可进行位、字节、字、双字操作。实际输入点数不能过这个数量,未用的输入映像寄存器区可以做其他编程元件使用,如可以当通用辅助继电器或数据寄存器,但这只有在寄存器的整个字节的所有位都未占用的情况下才可做他用,否则会出现错误执行。
2、数字量输出继电器(Q)
输出继电器也就是输出映像寄存器,每个PLC的输出端子对应都有一个输出继电器。当通过程序使得输出继电器线圈“得电”时,PLC上的输出端开关闭合,它可以作为控制外部负载的开关信号。同时在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用,使用次数不受限制。
数字量输出继电器用“Q”表示,输出映像寄存器区属于位地址空间,范围为Q0.0~Q15.7,可进行位、字节、字、双字操作。实际输出点数不能过这个数量,未用的输出映像区可做他用,用法与输入继电器相同。 由图7.5、图7.6、图7.7可知,在PLC内部,输出映像寄存器与输出端子之间还有一个输出锁存器。在每个扫描周期的输入采样、程序执行等阶段,并不把输出信号直接送到输出锁存器,而只是送到输出映像寄存器,只有在每个扫描周期的末尾才将输出映像寄存器中的结果信号几乎同时送到输出锁存器,对输出点进行刷新。
另外需要注意的是,不要把继电器输出型的输出单元中的真实的继电器与输出继电器相混淆。
3、通用辅助继电器(M)
通用辅助继电器如同电器控制系统中的中间继电器,在PLC中没有输入输出端与之对应,因此通用辅助继电器的线圈不直接受输入信号的控制,其触点也不能直接驱动外部负载。所以,通用辅助继电器只能用于内部逻辑运算。
通用辅助继电器用“M”表示,通用辅助继电器区属于位地址空间,范围为M0.0~M31.7,可进行位、字节、字、双字操作。
4、特殊标志继电器(SM)
有些辅助继电器具有特殊功能或存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息,我们称为特殊标志继电器。用户可以通过特殊标志来沟通PLC与被控对象之间的信息,如可以读取程序运行过程中的设备状态和运算结果信息,利用这些信息用程序实现一定的控制动作。用户也可通过直接设置某些特殊标志继电器位来使设备实现某种功能。
特殊标志继电器用“SM”表示,特殊标志继电器区根据功能和性质不同具有位、字节、字和双字操作方式。其中SMB0、SMB1为系统状态字,只能读取其中的状态数据,不能改写,可以位寻址。系统状态字中部分常用的标志位说明如下:
SM0.0:始终接通;
SM0.1:扫描为1,以后为0,常用来对程序进行初始化;
SM0.2:当机器执行数学运算的结果为负时,该位被置1;
SM0.3:开机后进入RUN方式,该位被置1一个扫描周期;
SM0.4:该位提供一个周期为1分钟的时钟脉冲,30秒为1,30秒为0;
SM0.5:该位提供一个周期为1秒钟的时钟脉冲,0.5秒为1,0.5秒为0;
SM0.6:该位为扫描时钟脉冲,本次扫描为1,下次扫描为0;
SM1.0:当执行某些指令,其结果为0时,将改位置1;
SM1.1:当执行某些指令,其溢出或为非法数值时,将改位置1;
SM1.2:当执行数学运算指令,其结果为负数时,将改位置1;
SM1.3:试图除以0时,将改位置1;
其他常用特殊标志继电器的功能可以参见S7-200系统手册。
5、变量存储器(V)
变量存储器用来存储变量。它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果,也可以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其他数据。
变量存储器用“V”表示,变量存储器区属于位地址空间,可进行位操作,但多的是用于字节、字、双字操作。变量存储器也是S7-200中空间大的存储区域,所以常用来进行数学运算和数据处理,存放全局变量数据。
6、局部变量存储器(L)
局部变量存储器用来存放局部变量。局部变量与变量存储器所存储的全局变量十分相似,主要区别是全局变量是全局有效的,而局部变量是局部有效的。全局有效是指同一个变量可以被任何程序(包括主程序、子程序和中断程序)访问;而局部有效是指变量只和特定的程序相关联。
S7—200 PLC提供个字节的局部存储器,其中60个可以作暂时存储器或给子程序传递参数。主程序、子程序和中断程序在使用时都可以有64个字节的局部存储器可以使用。不同程序的局部存储器不能互相访问。机器在运行时,根据需要动态地分配局部存储器:在执行主程序时,分配给子程序或中断程序的局部变量存储区是不存在的,当子程序调用或出现中断时,需要为之分配局部存储器,新的局部存储器可以是曾经分配给其他程序块的同一个局部存储器。
局部变量存储器用“L”表示,局部变量存储器区属于位地址空间,可进行位操作,也可以进行字节、字、双字操作。
7、顺序控制继电器(S)
顺序控制继电器用在顺序控制和步进控制中,它是特殊的继电器。有关顺序控制继电器的使用请阅读本章后续有关内容。
顺序控制继电器用“S”表示,顺序控制继电器区属于位地址空间,可进行位操作,也可以进行字节、字、双字操作。
8、定时器(T)
定时器是可编程序控制器中重要的编程元件,是累计时间增量的内部器件。自动控制的大部分领域都需要用定时器进行定时控制,灵活地使用定时器可以编制出动作要求复杂的控制程序。
定时器的工作过程与继电器接触器控制系统的时间继电器基本相同。使用时要提前输入时间预置值。当定时器的输入条件满足且开始计时,当前值从0开始按一定的时间单位增加;当定时器的当前值达到预置值时,定时器动作,此时它的常开触点闭合,常闭触点断开,利用定时器的触点就可以按照延时时间实现的各种控制规律或动作。
9、计数器(C)
计数器用来累计内部事件的次数。可以用来累计内部任何编程元件动作的次数,也可以通过输入端子累计外部事件发生的次数,它是应用非常广泛的编程元件,经常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。使用时要提前输入它的设定值(计数的个数)。当输入触发条件满足时,计数器开始累计其输入端脉冲电位跳变(上升沿或下降沿)的次数;当计数器计数达到预定的设定值时,其常开触点闭合,常闭触点断开。
模拟量输入映像寄存器(AI)、模拟量输出映像寄存器(AQ)
模拟量输入电路用以实现模拟量/数字量(A/D)之间的转换,而模拟量输出电路用以实现数字量/模拟量(D/A)之间的转换,PLC处理的是其中的数字量。
在模拟量输入/输出映像寄存器中,数字量的长度为1字长(16位),且从偶数号字节进行编址来存取转换前后的模拟量值,如0、2、4、6、8。编址内容包括元件名称、数据长度和起始字节的地址,模拟量输入映像寄存器用AI表示、模拟量输出映像寄存器用AQ表示,如:AIW10,AQW4等。
PLC对这两种寄存器的存取方式不同的是,模拟量输入寄存器只能作读取操作,而对模拟量输出寄存器只能作写入操作。
1、高速计数器(HC)
高速计数器的工作原理与普通计数器基本相同,它用来累计比主机扫描速率快的高速脉冲。高速计数器的当前值为双字长(32位)的整数,且为只读值。
高速计数器的数量很少,编址时只用名称HC和编号,如:HC2。
11、累加器(AC)
S7—200PLC提供4个32位累加器,分别为AC0、ACl、AC2、AC3,累加器(AC)是用来暂存数据的寄存器。它可以用来存放数据如运算数据、中间数据和结果数据,也可用来向子程序传递参数,或从子程序返回参数。使用时只表示出累加器的编号,如AC0。
累加器可进行读、写两种操作,在使用时只出现编号。累加器可用长度为32位,但实际应用时,数据长度取决于进出累加器的数据类型。
本文介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及PLC在应用过程中,要保证正常运行应该注意的一系列问题,并给出一些合理的建议。
一、简述
多年来,可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。
二、PLC的应用领域
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化等各个行业,使用情况主要分为如下几类:
1.开关量逻辑控制
取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2.工业过程控制
在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
3.运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4.数据处理
PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5.通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
三、PLC的应用特点
1.性高,抗干扰能力强
高性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了的抗干扰技术,具有很高的性。使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统将高的性。
2.配套齐全,功能完善,适用性强
PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3.易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
4.系统的设计,工作量小,维护方便,容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。
四、PLC应用中需要注意的问题
PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行,要提高PLC控制系统性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题:
1.工作环境
(1)温度
PLC要求环境温度在0~55oC,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
(2)湿度
为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。
(3)震动
应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,采取减震措施,如采用减震胶等。
(4)空气
避免有腐蚀和易燃的气体,例如、等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
(5)电源
PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。
2.控制系统中干扰及其来源
现场电磁干扰是PLC控制系统中常见也是易影响系统性的因素之一,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此知道现场干扰的。(1)干扰源及一般分类
影响PLC控制系统的干扰源,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,其原因是电流改变产生磁场,对设备产生电磁辐射;磁场改变产生电流,电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种干扰叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
(2)PLC系统中干扰的主要来源及途径
强电干扰
PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。
柜内干扰
控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
来自信号线引入的干扰
与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。
来自接地系统混乱时的干扰
接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。
来自PLC系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
变频器干扰
一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。
3.主要抗干扰措施
(1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰
对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接LC滤波电路。如图1所示
(2)安装与布线
● 动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线,如在同槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到限度。
● PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。
● PLC的输入与输出分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。
● 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
(3)I/O端的接线
输入接线
● 输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。
● 输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。
● 尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
输出连接
● 输出端接线分为立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
● 由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。
● 采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。
● PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
(4)正确选择接地点,完善接地系统
良好的接地是保证PLC工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将大。
此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
● 地或电源接地
将电源线接地端和柜体连线接地为接地。如电源漏电或柜体带电,可从接地导入地下,不会对人造成伤害。
● 系统接地
PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
● 信号与屏蔽接地
一般要求信号线要有的参考地,屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就地或者控制室接地,防止形成“地环路”。信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理,选择适当的接地处单点接点。
(5)对变频器干扰的抑制
变频器的干扰处理一般有下面几种方式:
加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。
使用滤波器,滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常工作。
五、结束语
PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题,因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素,合理有效地抑制抗干扰,才能够使PLC控制系统正常工作。随着PLC应用领域的不断拓宽,如何的使用PLC也成为其发展的重要因素。21世纪,PLC会有大的发展,产品的品种会丰富、规格齐全,通过的人机界面、完备的通信设备会好地适应各种工业控制场合的需求,PLC作为自动化控制网络和通用网络的重要组成部分,将在工业控制领域发挥越来越大的作用。
常用的两种编程语言,一是梯形图,二是助记符语言表。采用梯形图编程,因为它直观易懂,但需要一台个人计算机及相应的编程软件;采用助记符形式便于实验,因为它只需要一台简易编程器,而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。 虽然一些的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、的语言(如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP),还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样,各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。 l 编程指令:指令是PLC被告知要做什么,以及怎样去做的代码或符号。从本质上讲,指令只是一些二进制代码,这点PLC与普通的计算机是相同的。同时PLC也有编译系统,它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码,所以用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码,或图形符号。常用的助记符语句用英文文字(可用多国文字)的缩写及数字代表各相应指令。常用的图形符号即梯形图,它类似于电气原理图是符号,易为电气工作人员所接受。 l 指令系统:一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少,各指令都能干什么事,代表着PLC的功能和性能。一般讲,功能强、性能好的PLC,其指令系统必然丰富,所能干的事也就多。我们在编程之前弄清PLC的指令系统 l 程序:PLC指令的有序集合,PLC运行它,可进行相应的工作,当然,这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计,PLC的厂家或代销商不提供。用语句表达的程序不大直观,可读性差,特别是较复杂的程序,难读,所以多数程序用梯形图表达。 l 梯形图:梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图,用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序,它与电气原理图很相似。它的连线有两种:一为母线,另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组,这个指令组一般总是从装载(LD)指令开始,必要时再继以若干个输入指令(含LD指令),以建立逻辑条件。后为输出类指令,实现输出控制,或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令,以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。 它有两组,组用以实现启动、停止控制。二组仅一个END指令,用以 结束程序。 l 梯形图与助记符的对应关系:助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲,其顺序为:先输入,后输出(含其他处理);先上,后下;先左,后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为: 地址 指令 变量 0000 LD X000 0001 or X010 0002 AND NOT X001 0003 OUT Y000 0004 END 反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图。 l 梯形图与电气原理图的关系:如果仅考虑逻辑控制,梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出(OUT)指令,对应于继电器的线圈,而输入指令(如LD,AND,OR)对应于接点,互锁指令(IL、ILC)可看成总开关,等等。这样,原有的继电控制逻辑,经转换即可变成梯形图,再进一步转换,即可变成语句表程序。 有了这个对应关系,用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。
一、编程语言的形式
本教材采用常用的两种编程语言,一是梯形图,二是助记符语言表。采用梯形图编程,因为它直观易懂,但需要一台个人计算机及相应的编程软件;采用助记符形式便于实验,因为它只需要一台简易编程器,而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。
虽然一些的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、的语言(如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP),还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样,各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。
编程指令:指令是PLC被告知要做什么,以及怎样去做的代码或符号。从本质上讲,指令只是一些二进制代码,这点PLC与普通的计算机是相同的。同时PLC也有编译系统,它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码,所以用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码,或图形符号。常用的助记符语句用英文文字(可用多国文字)的缩写及数字代表各相应指令。常用的图形符号即梯形图,它类似于电气原理图是符号,易为电气工作人员所接受。
指令系统:一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少,各指令都能干什么事,代表着PLC的功能和性能。一般讲,功能强、性能好的PLC,其指令系统必然丰富,所能干的事也就多。我们在编程之前弄清PLC的指令系统
程序:PLC指令的有序集合,PLC运行它,可进行相应的工作,当然,这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计,PLC的厂家或代销商不提供。用语句表达的程序不大直观,可读性差,特别是较复杂的程序,难读,所以多数程序用梯形图表达。
梯形图:梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图,用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序,它与电气原理图很相似。它的连线有两种:一为母线,另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组,这个指令组一般总是从装载(LD)指令开始,必要时再继以若干个输入指令(含LD指令),以建立逻辑条件。后为输出类指令,实现输出控制,或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令,以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是三菱公司的FX2N系列产品的简单的梯形图例:
它有两组,组用以实现启动、停止控制。二组仅一个END指令,用以 结束程序。
梯形图与助记符的对应关系:助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲,其顺序为:先输入,后输出(含其他处理);先上,后下;先左,后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为:
地址 指令 变量
0000 LD X000
0001 OR X010
0002 AND NOT X001
0003 OUT Y000
0004 END
反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图。
梯形图与电气原理图的关系:如果仅考虑逻辑控制,梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出(OUT)指令,对应于继电器的线圈,而输入指令(如LD,AND,OR)对应于接点,互锁指令(IL、ILC)可看成总开关,等等。这样,原有的继电控制逻辑,经转换即可变成梯形图,再进一步转换,即可变成语句表程序。
有了这个对应关系,用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。
二、 基本指令系统特点自动化
PLC的编程语言与一般计算机语言相比,具有明显的特点,它既不同于语言,也不同与一般的汇编语言,它既要满足易于编写,又要满足易于调试的要求。目前,还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公司的产品有它自己的编程语言,OMRON公司的产品也有它自己的语言。但不管什么型号的 PLC,其编程语言都具有以下特点:
1、图形式指令结构:程序由图形方式表达,指令由不同的图形符号组成,易于理解和记忆。系统的软件已把工业控制中所需的立运算功能编制成象征图形,用户根据自己的需要把这些图形进行组合,并填入适当的参数。在逻辑运算部分,几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图,很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示,它沿用二进制逻辑元件图形符号来表达控制关系,很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等,一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示,虽然象征性不如逻辑运算部分,也受用户欢迎
2、明确的变量常数:图形符相当于操作码,规定了运算功能,操作数由用户填人,如:K400,T120等。PLC中的变量和常数以及其取值范围有明确规定,由
产品型号决定,可查阅产品目录手册。
3、简化的程序结构:PLC的程序结构通常很简单,典型的为块式结构,不同块完成不同的功能,使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。
4、简化应用软件生成过程:使用汇编语言和语言编写程序,要完成编辑、编译和连接三个过程,而使用编程语言,只需要编辑一个过程,其余由系统软件自动完成,整个编辑过程都在人机对话下进行的,不要求用户有高深的软件设计能力。
5、强化调试手段:无论是汇编程序,还是语言程序调试,都是令编辑人员的事,而PLC的程序调试提供了完备的条件,使用编程器,利用PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等,并在软件支持下,诊断和调试操作都很简单。
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