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一般认为输入点数是按系统输入信号的数量来确定的。但在实际应用中,通过以下措施可达到节省PLC输入点数的目的,下面以FX1N系列PLC来介绍。
(1)分组输入 如图1所示,系统有“手动”和“自动”两种工作方式。用X000来识别使用“自动”还是“手动”操作信号,“手动”时的输入信号为SB0~SB3,“自动”时的输入信号为S0~S3,如果按正常的设计思路,那么需要X000~X007一共8个输入点,若按图1的方法来设计,则只需X001~X004一共4个输入点。图中的二极管用来切断寄生电路。如果图中没有二极管,系统处于自动状态,SB0、SB1、S0闭合S1断开,这时电流从COM端子流出,经SB0、SB1、S0形成寄生回路流入X000端子,使输入位X002错误地变为ON。各开关串联了二极管后,切断了寄生回路,避免了错误的产生。但使用该方法应考虑输入信号强弱。
图1 分组输入
(2)矩阵输入 如图2所示为4×4矩阵输入电路,它使用PLC的四个输入点(X000~X003)和四个输出点(Y000~Y003)来实现16个输入点的功能,特别适合PLC输出点多而输入点不够的场合。当Y000导通时,X000~X003接受的是Q1~Q4送来的输入信号;当Y001导通时,X000~X003接受的是Q5~Q8送来的输入信号;当Y002导通时,X000~X003接受的是Q9~Q12送来的输入信号;当Y003 导通时,X000~X003接受的是Q13~Q16送来的输入信号。将Y000的常开点与X000~X003串联即为输入信号Q1~Q4;将Y1的常开点与X000~X003串联即为输入信号Q5~Q8;将Y002的常开点与X000~X003串联即为输入信号Q9~Q12;将Y003的常开点与X000~X003串联即为输入信号Q13~Q16。
图2 矩阵输入
使用时应注意的是除按图2进行接线外,还必须有对应的软件来配合,以实现Y000~Y003轮流导通;同时还要保证输入信号的宽度应大于Y000~Y003轮流导通一遍的时间,否则可能丢失输入信号。该方法的缺点是使输入信号的采样频率降低为原来的三分之一,而且输出点Y000~Y003不能再使用。
(3)组合输入 对于不会同时接通的输入信号,可采用组合编码的方式输入。如图3所示,三个输入信号SB0~SB2只占用两个输入点,M0~M2图3 组合输入
分别代表SB0~SB2。
(4)输入设备多功能化 在传统的继电控制系统中,一个主令(按钮、开关等)只产生一种功能的信号。在PLC控制系统中,一个输入设备在不同的条件下可产生不同的信号,如一个按钮既可用来产生启动信号,又可用来产生停止信号。如图4所示,只用一个按钮通过X000去控制Y000的“通”与“断”。即第一次接通X000时Y000“通”再次接通X000时Y000“断”。
图4 用一个按钮控制的启动、保持、停止电路
(5)输入触点的合并 将某些功能相同的开关量输入设备合并输入(常闭触点串联输入、常开触点并联输入)。一些保护电路和报警电路常常采用此法。
如果外部某些输入信号总是以某种“与或非”组合的整体形式出现在梯形图中,可以将它们对应的某些触点在可编程序控制器外部串并联后作为一个整体输入可编程序控制器,只占可编程序控制器的一个输入点。
例如某负载可在多处启动和停止,可以将多个启动信号并联,将多个停止信号串联,分别送给可编程序控制器的两个输入点,如图5所示。与每一个启动信号和停止信号占用一个输入点的方法相比,不仅节约了输入点,还简化了梯形图电路。
图5 输入触点的合并
(6)某些输入信号不进入PLC 系统中有些信号功能简单、涉及面窄,如图6中的手动按钮、过载保护的热继电器触点等,有时就没有必要作为PLC的输入,将它们设计在PLC外围的硬件电路中同样可以满足控制要求。如果外部硬件电路过于复杂,则应考虑仍将有关信号送入可编程序控制器,
图6 输入信号设在PLC外部用梯形图来实现连锁。
(7)利用RUN口 大多PLC有RUN口,而且只有该口接通(RUN到COM之间用导线短接)时,PLC才能运行,因此,可将某些输入信号送入RUN口。在进行电梯控制系统的设计时,曾将电梯牵引电动机进行过载保护的热继电器常闭触点、安全窗开关的常开触点、安全钳开关的常开触点、上下限位开关的常闭触点等串入到RUN口到COM之间的连线上。当出现牵引电动机过载、安全窗被打开、安全钳动作及冲顶和沉底等故障情况时,RUN口被切断,PLC停止运行,既保证了电梯和乘客的安全,又可以督促维修人员进行维修。这样做有以下两点好处,一是牵引电动机过载、安全窗被打开等故障信号不送到PLC内,也就不占用PLC的输入口;二是不通过软件实现保护,可以简化控制程序
引言
随着计算器技术的发展,通讯传输在工业自动化控制领域得到越来越广泛的应用。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低、简单易用,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。现在各plc生产厂家都极其重视通讯在plc推广中的应用,并且各具有优势特点,合理利用plc串行通讯功能将极大的降低自动化项目成本,提高产品竞争力。
2串行通讯简介
计算机通讯即是不同的设备通过线路互相交换编码数据,其主要目的在于将数据从某端传送到另一端,实现信息的交换。通讯通常有并行和串行两种方式,由于并行传输方式在数据电压传送的过程中容易衰减互扰,并且线路工程费用较高,而串行通讯方式则能很好的解决这些问题,因此在工业应用中绝大多数使用串行通讯。
串行通讯的基本接口方式分为rs-232和rs-485两种标准。
2.1 rs-232接口
(1) rs-232-c接口连接器一般使用型号为db-9的9芯插头座,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”即可传输数据,其9支脚位的定义如下表1所示。
表1 rs-232-c接口连接器定义
图1 错误读写,红圈部分信道d200数据变为k3000,应该是k1000
(2)“通讯旗标方式程序”是调整后的程序,可以比较一下,其主要区别在于modbus read/write 指令在程序使用上搭配m1127, m1129, m1140, m1141 来判断,由这几个旗标的状态来决定下一个通讯指令的运行时间,能够很好的处理串行通讯的时序问题,保证通讯的可靠及效率,正常通讯监控画面如图二。在用固定时序通讯中,即使通讯正常完成,那末也要等到100ms以后做下一个通讯,比如写指令通讯完成耗时20ms,则需要等待80ms,降低了通讯效率,而采用通讯旗标会在通讯完成或出现错误的情况下转入执行下一个通讯指令,有效利用了时间,参见图2。
在松下vf0c系列变频器中,站号默认为01,通讯格式为9600、n、8、1,通讯方式是ascii方式,数据为十六进制,存储模式为8位模式。设定频率的地址是dt237,而读设定频率的地址为dt133,而且在dt237和dt133的数据都是以0.01hz为单位的。下面以写频率为例,来做详细说明。
4.2实例说明
假设要写入的频率是43.5hz,那么需要写入的数值应为10fe(4350),变频器的存储模式为8位模式,应从低位开始写入,那么应该先写fe后写10。校验码是把从起始码到数据码所有的字节进行异或所得。
xor:%01#wdd0023700237fe10=52(hex)
那么得出以下所有通讯格式码:
%01#wdd0023700237fe1052\cr
通讯方式是ascii方式,数据是十六进制格式,把这些格式码按正确的次序发出,就可以把数据43.5hz写入到变频器设定频率dt237中。
4.3 梯形图设计
在plc中,无协议通讯也是从低位开始发送数据的,可选用8位模式和16位模式传送,不同就在于发送数据寄存器中的8位数据还是16位数据,在这里以16位模式做说明。梯形图如下:把格式码数据253031235744443030323337303032333745463130520d按照从低位到高位的顺序依次存入到d0~d11中去,占用12个连续的数据寄存器,就是说有24个字节的数据。设定通讯参数9600,n,8,1,ascii方式,16位模式。当m0接通一次,就可以发送一次数据,写一次频率。
5 结束语
,台达plc具有强大的串行通讯功能,且相关应用指令丰富,能够很好的完成各种通讯需求,合理利用通讯功能将大大降低设备的制造成本,节省配线,提高抗干扰能力,由于台达产品均符合modbus协议,因此可以把台达产品通过通讯方式整合在一起,实现各种各样的功能要求
在PLC的正面,一般都有表示该PLC型号的符号,通过阅读该符号即可以获得该PLC的基本信息。FX系列PLC的型号命名基本格式如下:
序列号:0、0S、0N、2、2C、1S、2N、2NC。
I/O总点数:10~256。
单元类型:M—基本单元;
E—输入输出混合扩展单元及扩展模块;
EX-输入专用扩展模块;
EY-输出专用扩展模块。
输出形式:R-继电器输出;
T-晶体管输出;
S-晶闸管输出。
特殊品种区别:D-DC电源,DC输入;
A1-AC电源,AC输入;
H-大电流输出扩展模块(1A/1点);
V—立式端子排的扩展模块;
C—接插口输入输出方式;
F-输入滤波器1ms的扩展模块;
L-TTL输入扩展模块;
S-独立端子(无公共端)扩展模块。
若特殊品种一项无符号,说明通指AC电源、DC输入、横排端子排;继电器输出:2A/点;晶体管输出:0.5A/点;晶闸管输出:0.3A/点。
例如:FX2N-48MRD含义为FX2N系列,输入输出总点数为48点,继电器输出,DC电源,DC输入的基本单元。又如FX-4EYSH的含义为FX系列,输入点数为0点,输出4点,晶闸管输出,大电流输出扩展模块。
FX还有一些特殊的功能模块,如模拟量输入输出模块、通信接口模块及外围设备等,使用时可以参照FX系列PLC产品手册。
FX2N系列17种基本单元(CPU单元或主机单元)见表1-2。
表1-2 FX2N系列17种(AC电源、DC输入)基本单元