利用PLC进行程序编制时,为了指令条数,节省内存和运行速度,应以下编程。
(1)把串联触点多的电路编在上方,如图8-4所示,可见(b)形式使用ORB指令或多重输出指令等。
(2)并联触点多的电路左边,如图8-5所示,可见(b)形式使用ANB指令。
(3)多重输出电路将串联接点多的电路下边,如图8-6所示,可以不使用MPS、MPP指令等。
(4)如果电路复杂,采用ANB、ORB等指令实现比较困难时,可以重复使用一些触点改成等效电路,再进行编程,如图8-7所示。
在60年代,汽车生产流水线的自动控制基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展,汽车型号更新的周期愈来愈短,这样,继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装,十分费时,费工,费料,甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状,美国通用汽车公司在1969年公开,要求用新的控制装置取代继电器控制装置,并提出了十项指标,即:
(1)编程方便,现场可修改程序;
(2)维修方便,采用模块化结构;
(3)可靠性高于继电器控制装置;
(4)体积小于继电器控制装置;
(5)数据可直接送入计算机;
(6)成本可与继电器控制装置竞争;
(7)输入可以是交流115V;
(8)输出为交流115V,2A以上,能直接驱动电磁阀,器等;
(9)在扩展时,原只要很小变更;
(10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K。
1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出台PLC,在美国通用汽车自动装配线上,了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂,操作方便,可靠性高,通用灵活,体积小,使用寿命长等一系列优点,很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年,已经成功地应用于食品,饮料,冶金,造纸等工业。这一新型工业控制装置的出现,也受到了其他的高度。1971从美国引进了这项新技术,很快研制出了台PLC。1973年,西欧也研制出它们的台PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。
由图1可见,PLC实质上是一种工业控制用的专用计算机。PLC也是由硬件和两大部分组成。其主要有以下几个逻辑部件:
(1)继电器逻辑
为适应电气控制的需要,PLC为用户提供继电器逻辑,用逻辑与或非等逻辑运算来处理各种继电器的连接。PLC内部有储单元有“1"和“0"两种状态,对应于“0N"和“0FF"两种状态。PLC中所说的继电器是一种逻辑概念的,而不是真正的继电器,有时称为“软继电器"。这些“软继电器"与通常的继电器相比有以下特点:
①体积小、功耗低
②无触点、速度快、寿命长
③有无数个触点,使用中不必考虑接点的容量
PLC一般为用户提供以下几种继电器(以FX2N系列PLC为例):
输入继电器(X):把现场输入PLC,提供无限多个常开、常闭触点供用户编程使用。在程序中只有触点没有线圈,由外部驱动。编号采用八进制,分别为X000—X007,X010-X017等。
输出继电器(Y):具备一对物理接点,可以串接在负载回路中,对应物理元件有继电器、晶闸管和晶体管。外部不能直接驱动,只能在程序中用指令驱动。编号采用八进制,分别为Y000—Y007,Y010-Y017等。
内部继电器(M):与外界没有直接联系,仅作运算的中间结果使用。有时也称为辅助继电器或中间继电器。和输出继电器一样,只能由程序驱动。每个辅助继电器有无限多对常开、常闭触点,供编程使用。地址号按十进制分配,通用型辅助继电器有M0-M499共500点,保持型辅助继电器有M500-M1023共524点,特殊型辅助继电器有M8000-M8255共157点。
(2)定时器逻辑
PLC一般采用硬件定时中断,计数的来实现定时逻辑功能,定时器一般包括:
定时条件:控制定时器操作。
定时语句:所使用的定时器,给出定时设定值。
定时器的当前值:记录定时时间。
定时继电器:定时器达到设定的值时为“1“(0N)状态,未开始定时或定时未达到设定值时为“0"(0FF)状态。
其逻辑功能如下表所示:
定时器:T
a.功能:该元件是定时用的,范围为0.001~32.767(1ms定时器)秒、0.01~327.67秒(10ms定时器)、0.1~3276.7秒(100ms定时器)。元件范围按十进制分配如下:
T246~T249:1ms定时器
T200~T245:10ms定时器
T0~T199:100 ms定时器
b.举例:
①梯形图:
②程序清单
LD X000
OUT T0 K123
LD T0
OUT y000
END
③波形图
(3)计数器逻辑
PLC为用户提供了若干计数器,它们是由来实现的,一般采用递减计数,一个计数器有以下几个内容:
计数器的复位R
计数器的计数(CP单位脉冲)
计数器设定值的记忆单元
计数器当前计数值单元
计数继电器,计数器计数达到设定值时为0N,复位或未到计数设定值时为0FF。
其逻辑功能如下表:
(4)计数器:C
a.功能:该元件完成记数功能。内部计数用的16位向上计数器(1~32767)和计数编码器的输出等用的32位高速(向上、向下)计数器(-2,147,483648~+2,147,483,647)。该元件范围按十进制分配如下: