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存儲(chǔ)設(shè)備:它用于性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù),,使用戶程序不丟失。這些設(shè)備,,如存儲(chǔ)卡,、存儲(chǔ)磁帶,、軟磁盤或只讀存儲(chǔ)器。而為實(shí)現(xiàn)這些存儲(chǔ),,相應(yīng)的就有存卡器,、磁帶機(jī)、軟驅(qū)或ROM寫入器,,以及相應(yīng)的接口部件,。各種PLC大體都有這方面的配套設(shè)施。
輸入輸出設(shè)備:它用以接收信號(hào)或輸出信號(hào),,便于與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話,。輸入的有條碼讀入器,輸入模擬量的電位器等,。輸出的有打印機(jī),、編程器、監(jiān)控器雖也可對(duì)PLC輸入信息,,從PLC輸出信息,,但輸入輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話更方便,可在現(xiàn)場(chǎng)條件下實(shí)現(xiàn),,并便于使用,。隨著技術(shù)進(jìn)步,這種設(shè)備將更加豐富,。
流程控制指令,,用以控制程序運(yùn)行流程。PLC的用戶程序一般是從零地址的指令開始執(zhí)行,,按順序推進(jìn),。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。流程控制指令也較多,,運(yùn)用得好,,可使程序簡(jiǎn)練,并便于調(diào)試與閱讀,。
狀態(tài)監(jiān)控指令,,用以及記錄PLC及其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài),對(duì)提高PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助,。
當(dāng)然,,并不是所有的PLC都有上述那么多類的指令,也不是有的PLC僅有上述幾類指令,。以上只是指出幾個(gè)例子,,說明要從哪幾個(gè)方面了解PLC指令,從中也可大致看出指令的多少及功能將怎樣影響PLC的性能。
除了指令,,為進(jìn)行通訊,,PLC還有相應(yīng)的協(xié)議與通訊指令或命令,這些也反映了PLC的性能,。
5.6支持軟件
為了便于編制PLC程序,,多數(shù)PLC廠家都開發(fā)有關(guān)計(jì)算機(jī)支持軟件。
從本質(zhì)上講,,PLC所能識(shí)別的只是機(jī)器語言,。它之所以能使用一些助記符語言、梯形圖語言,、流程圖語言,,以至高級(jí)語言,,全靠為使用這些語言而開發(fā)的種種軟件,。
助記符語言是zui基本也是zui簡(jiǎn)單的PLC語言。它類似計(jì)算機(jī)的匯編語言,,PLC的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達(dá)的,。這種語言僅使用文字符號(hào),所使用的編程工具簡(jiǎn)單,,用簡(jiǎn)易編程器即可,。所以,多數(shù)PLC都配備有這種語言,。
5.1工作速度
工作速度是指PLC的CPU執(zhí)行指令的速度及對(duì)急需處理的輸入信號(hào)的響應(yīng)速度,。工作速度是PLC工作的基礎(chǔ)。速度高了,,才可能通過運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制,,才可能不斷擴(kuò)大控制規(guī)模,才可能發(fā)揮PLC的多種多樣的作用,。
PLC的指令是很多的,。不同的PLC。指令的條數(shù)也不同,。少的幾十條,,多的幾百條。指令不同,,執(zhí)行的時(shí)間也不同,。但各種PLC總有一些基本指令,而且各種的PLC都有這些基本指令,,故常以執(zhí)行一條基本指令的時(shí)間來衡量這個(gè)速度,。這個(gè)時(shí)間當(dāng)然越短越好,已從微秒級(jí)縮短到零點(diǎn)微秒級(jí)。并隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)步,,這個(gè)時(shí)間還在縮短,。
執(zhí)行時(shí)間短可加快PLC對(duì)一般輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。從討論P(yáng)LC的工作原理知,,從對(duì)PLC加入輸入信號(hào),,到PLC產(chǎn)生輸出,的情況也要延遲一個(gè)PLC運(yùn)行程序的周期,。因?yàn)镻LC監(jiān)測(cè)到輸入信號(hào),,經(jīng)運(yùn)行程序后產(chǎn)生的輸出,才是對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng),。不理想時(shí),,還要多延長(zhǎng)一個(gè)周期。當(dāng)輸入信號(hào)送入PLC時(shí),,PLC的輸入刷新正好結(jié)束,,就是這種情況。這時(shí),,要多等待一個(gè)周期,,PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個(gè)新的輸入信號(hào)。對(duì)一般的輸入信號(hào),,這個(gè)延遲雖可以接受,,但對(duì)急需響應(yīng)的輸入信號(hào),就不能接受了,。對(duì)急需處理的輸人信號(hào)延遲多長(zhǎng)時(shí)間PLC能予以響應(yīng),,要另作要求。
為了處理急需響應(yīng)的輸入信號(hào),,PLC有種種措施,。不同的PLC措施也不*相同,提高響應(yīng)速度的效果也不同,。一般的作法是采用輸入中斷,,然后再輸出即時(shí)刷新,即中斷程序運(yùn)行后,,有關(guān)的輸出點(diǎn)立即刷新,,而不等到整個(gè)程序運(yùn)行結(jié)束后再刷新。
這個(gè)效果可從兩個(gè)方面來衡量:一是能否對(duì)幾個(gè)輸入信號(hào)作快速響應(yīng),;二是快速響應(yīng)的速度有多快,。多數(shù)PLC都可對(duì)一個(gè)或多個(gè)輸入點(diǎn)作快速響應(yīng),快速響應(yīng)時(shí)間僅幾個(gè)毫秒,。性能高的,、大型的PLC響應(yīng)點(diǎn)數(shù)更多,。
工作速度關(guān)系到PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度,是PLC對(duì)系統(tǒng)控制是否及時(shí)的前提,??刂撇患皶r(shí),就不可能準(zhǔn)確與可靠,,特別是對(duì)一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng),。這就是把工作速度作為PLC*指標(biāo)的原因。
5.2控制規(guī)模
控制規(guī)模代表PLC控制能力,,看其能對(duì)多少輸入,、輸出點(diǎn)及對(duì)多少路模擬進(jìn)行控制。
控制規(guī)模與速度有關(guān),。因?yàn)橐?guī)模大了,,用戶程序也長(zhǎng),執(zhí)行指令的速度不快,,勢(shì)必延長(zhǎng)PLC循環(huán)的時(shí)間,,也必然會(huì)延長(zhǎng)PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)。為了避免這個(gè)情況,,PLC的工作速度就要快,。所以,,大型PLC的工作速度總是比小的要快,。
控制規(guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。規(guī)模大,,用戶程序長(zhǎng),,要求有更大的用戶存儲(chǔ)區(qū)。同時(shí)點(diǎn)數(shù)多,,系統(tǒng)的存儲(chǔ)器輸入,、輸出的信號(hào)區(qū)(輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū))也大,。這個(gè)區(qū)大,,相應(yīng)地內(nèi)部器件(解釋見后)也要增多,這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū),。
在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)安裝前,,需要考慮安裝環(huán)境是否滿足PLC的使用環(huán)境要求,這一點(diǎn)可以參考各類產(chǎn)品的使用手冊(cè),。但無論什么PLC,,不都能裝設(shè)在下列場(chǎng)所:含有腐蝕性氣體之場(chǎng)所,陽光直接照射到的地方,,溫度上下值在短時(shí)間內(nèi)變化急遽的地方,,油,、水、化學(xué)物質(zhì)容易侵入的地方,,有大量灰塵的地方,,振動(dòng)大且會(huì)造成安裝件移位的地方。
如果必須要在上面的環(huán)境使用,,則要為PLC制作合適的控制箱,,采用規(guī)范和必要的防護(hù)措施。如果需要在野外極低溫度下使用,,可以使用有加熱功能的控制箱,。如何做這些防護(hù)箱或控制箱,各制造商和和資格的系統(tǒng)集成商將會(huì)為客戶提供相應(yīng)的供應(yīng)和設(shè)計(jì),。
在使用控制箱時(shí),,在控制箱內(nèi)OpenPLC安裝的位置要注意如下事項(xiàng):控制箱內(nèi)空氣流通是否順暢(各裝置間須保持適當(dāng)?shù)木嚯x),變壓器,、馬達(dá)控制器,、變頻器等是否與PLC保持適當(dāng)距離,動(dòng)力線與信號(hào)控制線是否分離配置,,組件裝設(shè)之位置是否利于日后之檢修,,是否需預(yù)留空間,供日后系統(tǒng)擴(kuò)充使用,。
在啟動(dòng)或制動(dòng)頻繁的場(chǎng)合,,不要用主電路電源的通斷來控制變頻器的啟動(dòng)或停止,應(yīng)使用變頻器控制面板上的run/stop鍵或外圍面板的通斷控制端子,。這是因?yàn)楫?dāng)變頻器主電路啟動(dòng)時(shí),,首先要給直流回路的大容量電解電容充電,如果頻繁啟動(dòng)主電路必然造成供電容充電的限流電阻發(fā)熱嚴(yán)重,,同時(shí)也縮短了電解電容的使用壽命
在用外部開關(guān)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)固定頻率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),,通常需要依據(jù)實(shí)際情況對(duì)p006,p051-055,,p041-044等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,。在設(shè)置中比較易犯的一個(gè)錯(cuò)誤是:只設(shè)置對(duì)應(yīng)某個(gè)固定頻率的端子。在這種設(shè)置下,,即使其他設(shè)置*正確,,電動(dòng)機(jī)也不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。這是因?yàn)樵趍mv變頻器的設(shè)計(jì)中,,當(dāng)p006和p007設(shè)置成外部開關(guān)量控制時(shí),,固定頻率和運(yùn)行兩個(gè)功能是分離的。也就是說:需要設(shè)定兩個(gè)端子(一個(gè)把某一固定頻率賦值給電動(dòng)機(jī),;另一個(gè)則負(fù)責(zé)運(yùn)行),,電動(dòng)機(jī)方可按照設(shè)定的固定頻率運(yùn)轉(zhuǎn)。
MICROMASTER 440 是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的變頻器系列本系列有多種型號(hào)額定
功率范圍從120W 到200kW 恒定轉(zhuǎn)矩CT 控制方式或者可達(dá)250kW 可變轉(zhuǎn)矩VT
控制方式供用戶選用
本變頻器由微處理器控制 并采用具有現(xiàn)代*技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管IGBT 作為功
率輸出器件因此它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是
可選的因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的
保護(hù)
MICROMASTER 440 具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)它是給數(shù)量眾多的簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)供電
的理想變頻驅(qū)動(dòng)裝置由于MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能在設(shè)置相關(guān)參數(shù)
以后它也可用于更高級(jí)的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)
MICROMASTER 440 既可用于單機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可集成到自動(dòng)化系統(tǒng)中,。
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如果將等價(jià)于十進(jìn)制值 16 的二進(jìn)制數(shù)右移 2 位,,則會(huì)得到等價(jià)于十進(jìn)制值 4 的二進(jìn)制數(shù)??商峁┙o輸入?yún)?shù) N 的數(shù)值決定了移動(dòng)相應(yīng)值的位數(shù),。移位指令產(chǎn)生的空位將用零或符號(hào)位的信號(hào)狀態(tài)(0 表示正,1 表示負(fù))來填補(bǔ),。*移動(dòng)的位的信號(hào)狀態(tài)將裝入狀態(tài)字的 CC1 位中,。狀態(tài)字的 CC0 和 OV 位將復(fù)位為 0,。您可以使用跳轉(zhuǎn)指令判斷 CC1 位。
西門子PLC 移位指令根據(jù)不同參數(shù)調(diào)整以及數(shù)據(jù)類型,,可用于SHR_I(整數(shù)右移)、SHR_DI(長(zhǎng)整數(shù)右移),、SHL_W(字左移)、SHR_W(字右移),、SHL_DW(雙字左移)以及SHR_DW(雙字右移)。
初始值對(duì)于數(shù)據(jù)塊或新聲明的變量數(shù)據(jù)塊來說,,組態(tài)的有效次數(shù)僅為1次,,如果變量已經(jīng)存在,,實(shí)際值將不會(huì)隨著初始值的變化而發(fā)生改變,,對(duì)于CPU來說,操作的數(shù)值為實(shí)際值,,初始值雖然也可以下載到CPU中并可在線監(jiān)控,,但不會(huì)被CPU采用。
1 PLC溫度控制系統(tǒng)
在鍋爐溫度控制系統(tǒng)中,,電加熱鍋爐是過程控制工業(yè)中常用的設(shè)備,其溫度控制也是過程控制的一個(gè)重點(diǎn),。PLC溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示,,PLC 通過加熱棒及風(fēng)扇分別控制爐子的加熱及降溫。計(jì)算機(jī)則實(shí)現(xiàn)目標(biāo)溫度的設(shè)定,、動(dòng)態(tài)顯示,、參數(shù)的設(shè)定等功能,,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控。
2 系統(tǒng)構(gòu)成
信號(hào)處理,、溫度調(diào)節(jié)等功能,。在,溫一個(gè)溫度控制系統(tǒng)一般具有溫度信號(hào)采集,、PLC的溫度控制系統(tǒng)中度信號(hào)的采集可以使用常用的溫度傳感器(熱電偶,、熱電阻)。由溫度傳感器檢測(cè)來的信號(hào)不是標(biāo)準(zhǔn)的電壓(電流)信號(hào),,不能直接送給A/D轉(zhuǎn)換模塊,。因此溫度傳感器采集到的溫度信號(hào)要經(jīng)過變送器的處理后才能被A/D轉(zhuǎn)換器識(shí)別并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。根據(jù)所使用的溫度傳感器選用對(duì)應(yīng)的溫度變送器,。S7-200系列PLC常用的模擬量輸入輸出混合模塊為EM235,,EM235為4路模擬量輸入,1路模擬量輸出,。PLC對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行處理后,,通過模擬量模塊輸出電流信號(hào),電流信號(hào)可以通過調(diào)壓器來控制電源的開度(即一周期內(nèi)的導(dǎo)通比率),,從而控制電源的輸出功率,。加熱器根據(jù)電源輸出功率調(diào)節(jié)加熱強(qiáng)度,從而達(dá)到溫度調(diào)節(jié)的效果,。
3 溫度PID控制的實(shí)現(xiàn)
對(duì)于模擬量信號(hào)的控制PID(比例+積分+微分)算法控制,。S7-200 系列PLC有專門的PID回路指令,對(duì)模擬量進(jìn)行PID控制十分方便,。PID指令使用的算法:( n SP 為第n個(gè)采樣時(shí)刻的給定值,,n為過程變量值,MX 為積分項(xiàng)值)PID 指令根據(jù)表格(TBL)中的輸入和配置信息對(duì)引用LOOP執(zhí)行PID 循環(huán)計(jì)算,。在執(zhí)行PID 指令前,,要建立一個(gè)參數(shù)表,一般要對(duì)表1 中的參數(shù)進(jìn)行初始化處理,。
1,、串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令OLD
兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí),,分支開始用LD,、LDN指令,分支結(jié)束用OLD指令,。OLD指令與后述的ALD指令均為無目標(biāo)元件指令,,而兩條無目標(biāo)元件指令的步長(zhǎng)都為一個(gè)程序步。OLD有時(shí)也簡(jiǎn)稱或塊指令,。
2,、并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令A(yù)LD
兩個(gè)或兩個(gè)以上接點(diǎn)并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊,,分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時(shí),使用ALD指令,。分支的起點(diǎn)用LD,、LDN指令,并聯(lián)電路結(jié)束后,,使用ALD指令與前面電路串聯(lián),。ALD指令也簡(jiǎn)稱與塊指令,ALD也是無操作目標(biāo)元件,,是一個(gè)程序步指令,。
3、輸出指令 =
1,、= 輸出指令是將繼電器,、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等的線圈與梯形圖右邊的母線直接連接,,線圈的右邊不允許有觸點(diǎn),,在編程中,觸點(diǎn)以重復(fù)使用,,且類型和數(shù)量不受限制,。
4、置位與復(fù)位指令S,、R
S為置位指令,,使動(dòng)作保持;R為復(fù)位指令,,使操作保持復(fù)位,。從的位置開始的N個(gè)點(diǎn)的寄存器都被置位或復(fù)位,N=1~255如果被復(fù)位的是定時(shí)器位或計(jì)數(shù)器位,將清除定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。
5,、跳變觸點(diǎn)EU,ED
正跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到一次正跳變(觸點(diǎn)的入信號(hào)由0到1)時(shí),或負(fù)跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到一次負(fù)跳變(觸點(diǎn)的入信號(hào)由1到0)時(shí),觸點(diǎn)接通到一個(gè)掃描周期.正/負(fù)跳變的符號(hào)為EU和ED,他們沒有操作數(shù),觸點(diǎn)符號(hào)中間的”P”和”N”分別表示正跳變和負(fù)跳變
6,、空操作指令NOP
NOP指令是一條無動(dòng)作、無目標(biāo)元件的一個(gè)序步指令,??詹僮髦噶钍乖摬叫?yàn)榭詹僮鳌S肗OP指令可替代已寫入指令,,可以改變電路。在程序中加入NOP指令,,在改動(dòng)或追加程序時(shí)可以減少步序號(hào)的改變,。
7、程序結(jié)束指令END
END是一條無目標(biāo)元件的一序步指令,。PLC反復(fù)進(jìn)行輸入處理,、程序運(yùn)算,、輸出處理,在程序的后寫入END指令,,表示程序結(jié)束,,直接進(jìn)行輸出處理。在程序調(diào)試過程中,,可以按段插入END指令,,可以按順序擴(kuò)大對(duì)各程序段動(dòng)作的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段,,在確認(rèn)處于前面電路塊的動(dòng)作正確無誤之后,,依次刪去END指令。要注意的是在執(zhí)行END指令時(shí),,也刷新監(jiān)視時(shí)鐘,。