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PLC的容量划分为I/O点数和用户存储容量两个方面。
(一)I/O点数的选择
PLC平均的/O点的价格还比较高,因此应该合理选用PLC的I/O点的数量,在满足控制要求的前提下力争使用的I/O点少,但必须留有一定的裕量。
通常I/O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要,再加上10%~15%的裕量来确定。
(二)存储容量的选择
用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关,而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者,在完成同一复杂功能时,其程序量可能相差25%之多,所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。
PLC的I/O点数的多少,在很大程序上反映了PLC系统的功能要求,因此可在I/O点数确定的基础上,按下式估算存储容量后,再加20%~30%的裕量。
存储容量(字节)=开关量I/O点数×10+模拟量I/O通道数×100
另外,在存储容量选择的同时,注意对存储器的类型的选择。
1、高可*性(1)所有的I/O接口电路均采用光电隔离,使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。(2)各输入端均采用R-C滤波器,其滤波时间常数一般为10~20ms.(3)各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射干扰。(4)采用性能优良的开关电源。(5)对采用的器件进行严格的筛选。(6)良好的自诊断功能,一旦电源或其他软,硬件发生异常情况,CPU立即采用有效措施,以防止故障扩大。(7)大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可*性更进一步提高。
2、丰富的I/O接口模块PLC针对不同的工业现场信号,如:交流或直流;开关量或模拟量;电压或电流;脉冲或电位;强电或弱电等。有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备,如:按钮;行程开关;接近开关;传感器及变送器;电磁线圈;控制阀等直接连接。另外为了提高操作性能,它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络,它还有多种通讯联网的接口模块,等等。 内容来自www.dqjsw.com.cn
3、采用模块化结构为了适应各种工业控制需要,除了单元式的小型PLC以外,绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件,包括CPU,电源,I/O等均采用模块化设计,由机架及电缆将各模块连接起来,系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
4、编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式,对使用者来说,不需要具备计算机的专门知识,因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
5、安装简单,维修方便PLC不需要专门的机房,可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接,即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置,便于用户了解运行情况和查找故障。由于采用模块化结构,因此一旦某模块发生故障,用户可以通过更换模块的方法,使系统迅速恢复运行。
PLC的功能
1、逻辑控制
2、定时控制
3、计数控制
4、步进(顺序)控制
5、PID控制
6、数据控制:PLC具有数据处理能力。
7、通信和联网
8、其它:PLC还有许多特殊功能模块,适用于各种特殊控制的要求,如:定位控制模块,CRT模块
顺序控制指令是plc生产厂家为用户提供的可使功能图编程简单化和规范化的指令。
表1 顺序控制指令的形式及功能
STL | LAD | 功能 | 操作对象 |
LSCR bit | 顺序状态开始 | S(位) | |
SCRT bit | 顺序状态转移 | ||
SCRE | 顺序状态结束 | 无 | |
CSCRE | 条件顺序状态结束 | 无 |
从上表中可以看出,顺序控制指令的操作对象为顺控继电器S,也把S称为状态器,每一个S的位都表示功能图中的一种状态。S的范围为:即S0.0~S31.7。
从LSCR指令开始到SCRE指令结束的所有指令组成一个顺序控制继电器(SCR)段。LSCR指令标记一个SCR段的开始,当该段的状态器置位时,允许该SCR段工作。SCR段必须用SCRE指令结束。当SCRT指令的输入端有效时,一方面置位下一个SCR段的状态器S,以便使下一个SCR段工作;另一方面又同时使该段的状态器复位,使该段停止工作。由此可以总结出每一个SCR程序段一般有三种功能:
(1)驱动处理:即在该段状态器有效时,处理相应的工作;有时也可能不做任何工作;
(2)指定转移条件和目标:即满足什么条件后状态转移到何处;
(3)转移源自动复位功能:状态发生转移后,置位下一个状态的同时,自动复位原状态。
1、顺序控制指令的应用
液压动力滑台在自动机床中被广泛采用,这里以液压动力滑台控制为例来说明顺序功能图设计方法以及顺序控制指令的使用方法。
液压动力滑台在实际工作时的运动过程一般是:快进——工进——快退。其运动过程由快进、工进、快退三个电磁阀控制,控制系统PLC各 I/O功能及地址分配如表2所示。机床液压滑台控制系统如图1所示。
表2 液压动力滑台控制系统PLC I/O地址分配
功能名称 | 动作器件 | I/O地址 | 说明 |
启动按钮 | SB1 | I0.0 | 启动滑台 |
原点位置 | SQ1 | I0.1 | 滑台在原点位置 |
工进起点 | SQ2 | I0.2 | 滑台运动到工进起点位置 |
工进终点 | SQ3 | I0.3 | 滑台运动到工进终点位置 |
快进 | YV1 | Q0.0 | 滑台快进 |
工进 | YV1、YV2 | Q0.0、Q0.1 | 滑台工进 |
快退 | YV3 | Q0.2 | 滑台快退 |
初始化脉冲SM0.1将初始状态S0.1置位。当按下起动按钮时I0.0接通,S0.2置位,S0.2接通Q0.0实现快进。当快进到位时,SQ2动作,使I0.2接通, S0.3置位,而S0.2复位, Q0.0继续接通,并且Q0.1也同时接通,转为工进。工进到位时SQ3动作使I0.3接通,S0.4置位使Q0.2接通,滑台快退回原点使SQ1动作而I0.1接通,S0.1重新置位,这时滑台停止于原点等待下一次起动。
使用说明:
(1)顺控指令仅对元件S有效,顺控继电器S也具有一般继电器的功能,所以对它能够使用其他指令。
(2)SCR段程序能否执行取决于该状态器(S)是否被置位,SCRE与下一个LSCR之间的指令逻辑不影响下一个SCR段程序的执行。
(3)不能把同一个S位用于不同程序中,例如:如果在主程序中用了S0.1,则在子程序中就不能再使用它。
(4)在SCR段中不能使用JMP和LBL指令,就是说不允许跳人、跳出或在内部跳转,但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令。
(5)在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令。
(6)在状态发生转移后,所有的SCR段的元器件一般也要复位,如果希望继续输出,可使用置位/复位指令。
(7)在使用功能图时,状态器的编号可以不按顺序安排。
图1 机床液压滑台控制系统