正文 第六章 CJ係列PLC的指令係統及編程(2 / 3)

2.定時器

梯形圖中定時器的作用與繼電接觸器控製中的延時繼電器或時間繼電器相同。常見的定時單位有0.01s、0.1s和1s等幾種,其符號因PLC的型號不同各異。

當定時器的輸入條件滿足時,則它開始定時,直到定時時間到,定時器所控製的狀態變為ON。利用定時器的狀態可實現對其它元件的控製。

3.計數器

PLC中計數器的作用與數字電路中的計數器相同。N為計數器編號,SV為設置值。每當CNT的計數輸入端CP由OFF變為ON時,計一個數,即計數器記錄的是輸入由斷到通的次數。當計數值等於SV時,則計數器所控製的狀態變為ON。同樣,可利用計數器的狀態實現對其它元件的控製。

在PLC中通常還有高速定時器、可逆計數器等,這些在本書以後章節再介紹。

4.其它元件

除了上述的基本元件外,PLC 中還會使用到其它元件,如時序器、加法器、減法器、編碼器、譯碼器等。所有這些元件在PLC內部都是由軟件來實現的,並非是實際的物理元件,故稱為“軟元件”。將這些“軟元件”相互連接構成的控製過程,從外部看來是一個梯形圖,而放在PLC內部則是一段程序。

在梯形圖中每個編程元件應按一定規則加注數字(或字母加數字)串,不同的編程元件用不同的字母符號和一定的數字串表示。

(二)能流

在梯形圖中,並沒有真實的電流流動。為了便於分析PLC的周期掃描原理和PLC的邏輯程序,假想在梯形圖中有“電流”流動,這就是“能流”。能流在梯形圖中隻作單方向流動——從左到右流動,層次的改變隻能從上到下。

(三)繼電器與PLC的基本控製

為了進一步認識梯形圖的概念,下麵以交流電動機的單向啟停控製為例進行說明。

采用繼電接觸器對交流電動機的單向啟停的控製線路。KM是交流接觸器,它控製三相異步電動機M的啟動或停止;SB1為啟動按鈕,SB2為停止按鈕。當按下啟動按鈕SB1時,KM線圈得電,使KM的兩對常開觸點閉合,其中一對觸點閉合使KM形成自鎖,另一對觸點閉合使M得電而啟動運轉;當按下SB2時,KM線圈失電,即KM不工作而釋放所有的常開觸點,使M停止運轉。

故梯形圖具有像繼電接觸器電路那樣直觀易懂的特點,很適合於電氣工程技術人員使用。

PLC梯形圖中,當輸入接點0.00的條件滿足(接通)時,電流(能流)從梯形圖左側,經過0.00接點(閉合)、0.01(常閉)和線圈1.00,使線圈1.00得電而工作,並使1.00接點閉合形成自鎖,從而控製電動機啟動。可見,使用PLC梯形圖與使用繼電接觸器的控製過程大致相同。

對應於梯形圖的PLC外部接線及電動機接線,SB2必須是斷開的,以保證SB1接通時,電動機M正常啟動。

輸入部分用於接收操作指令或接收被控對象的各種狀態信息。輸入端子的編號依次為0.00、0.01、…,分別接啟動按鈕SB1和停止按鈕SB2等。每一個輸入端子(點)對應一個輸入繼電器,當輸入端與COM端斷開時,其輸入繼電器線圈斷電,則所控製的(內部繼電器)常開觸點斷開(或常閉觸點閉合);當輸入端與COM端接通時,其輸入繼電器線圈得電,所控製的常開觸點閉合(或常閉觸點斷開)。控製部分是由用戶編製的控製程序,等效為內部的繼電器線圈和控製觸點。PLC運行時,依次讀取存儲器中的用戶程序語句,並對它們的內容進行解釋後加以執行,遇到有輸出的結果則送到PLC的輸出端子上。輸出部分根據程序執行結果去驅動負載。PLC可以有多個輸出繼電器,每個輸出繼電器對應輸出端的一個接點。當程序執行的結果使輸出繼電器的線圈得電時,對應的輸出接點閉合,可使外部負載動作。

(四)梯形圖編程規則

梯形圖和繼電接觸器控製電路十分相似,相同電路的輸入和輸出信號也基本相同,但它們在控製方式等方麵卻不相同。我們歸納出梯形圖設計的一般原則如下:

(1)PLC梯形圖中使用的輸入/輸出繼電器、內部繼電器、定時器(或計數器)等器件的觸點可以反複使用,使用次數不加限製。

(2)梯形圖每一行都是從左母線開始,梯形圖中最右側必須連接輸出元件,除步進、NOP及END等少數指令外,任何線圈、定時器、計數器、高級指令等不能直接與左母線相連。若需要某個輸出總是接通,則可用p_on作為其輸入條件。

(3)每個梯形圖由多個梯級組成,每個梯級必須而且隻能有一個輸出元素,即OUT、或TIM(定時器)、或CNT(計數器)、中間繼電器或其它特殊功能指令。從左母線引出的每條邏輯線在到達右側豎母線之前必定彙集於某個輸出元素,從而構成該輸出元素所在的梯級,這些邏輯線稱為此梯級的支路,每個梯級可以有多個支路。

(4)一個梯形圖程序中不允許有雙線圈輸出,即不允許同一編號的位或通道號重複作為輸出使用。因為如果在同一程序中同一原件的線圈使用兩次或多次,則成為雙線圈輸出,這時前麵的輸出無效,隻有最後一次才有效,所以不應出現雙線圈輸出。但同一編號的觸點,即常開或常閉觸點可以反複多次使用。

(5)不允許出現橋式電路。梯形圖中能流總是從左到右流動。在兩行觸點的垂直短路線上,能流可上至下,也可下至上流動。

(6)PLC梯形圖程序的編寫應按自上而下、從左到右順序編寫。為了減少程序的執行步數,程序應為左大右小、上大下小。

(7)編程時應注意PLC與一般計算機工作原理上的不同,PLC以掃描的方式執行用戶程序,掃描從左至右、從上至下。每掃描周期中按程序梯級順序執行,上一個梯級執行完以後,其結果會影響到下麵梯級的解算,這些特點應在編程時加以考慮,以免將控製時序搞錯。編製梯形圖時,各元素所在梯級的順序直接影響到控製結果,必須加以注意。

(8)一段完整的PLC梯形圖程序必須以END編寫結束標誌,否則程序運行時認為出錯。

第二節CJ1係列PLC的基本指令

PLC指令的多少,是PLC的重要性能指標之一。CJ1係列PLC雖屬於中小型機,但指令豐富,共有901條指令;而且還有一些功能很強的指令,如文字、文件處理指令等。對於如此眾多的指令,全部把它背誦下來或逐條學習是沒有必要的。隻有對指令總體把握了解,在具體應用時查閱具體手冊,才是學習PLC的最佳途徑。這裏,先對指令進行分類,然後介紹常用的基本指令和應用指令。

一、指令格式

助記符指令的一般格式為:

助記符(指令碼) 例如:MOV(021)

操作數1 #2000

操作數2 DM0000