可編程序控制器原理及工程應用課件

PLC實現(xiàn)控制的兩個基本點是輸入輸出的變換，予以物理實現(xiàn)。輸入輸出的變換就是信息處理，當今世界最常用的是微機處理技術(shù)。PLC也是采用這種微機技術(shù)，使其專門化——用于工業(yè)現(xiàn)場。物理實現(xiàn)就要求PLC的輸入應排除各種干擾信號，適應于工業(yè)現(xiàn)場，輸出應放大到工業(yè)控制水平，能為實現(xiàn)控制系統(tǒng)方便使用，即I/O電路為專門設(shè)計。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1.1所示。下面介紹各部分的作用。第一章可編程序控制器的一般結(jié)構(gòu)及基本工作原理第一節(jié)可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)

1、微處理機微處理機由微處理器（CPU）和存儲器組成。CPU的主要作用是診斷PLC電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語法錯誤。采集現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，送入PLC的寄存器中。逐條讀取指令，完成各種運算和操作。將處理運算結(jié)果送到輸出端響應外部各種設(shè)備的工作請求。存儲器由ROM（只讀存儲器）和隨機存儲器RAM（可讀可寫存儲器）。ROM用以存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，用戶不能更改。RAM主要存放用戶程序，為防止去電后RAM內(nèi)容丟失，一般用專門鋰電池供電。2、輸入輸出接口電路輸入接口電路：利用由發(fā)光二極管和光電三極管組成光電耦合電路，將限位開關(guān)、手動開關(guān)、編碼器等現(xiàn)場輸入設(shè)備的控制信號轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和處理的數(shù)字信號。直流輸入型的PLC輸入接口電路如圖1.2所示。圖1.2PLC的輸入接口電路（1）輸出接口電路：采用光電耦合電路，將CPU處理完的信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出用以驅(qū)動執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥等外部設(shè)備的通斷電。輸出接口電路共有三種類型：繼電器輸出型為有觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較低的直流負載或交流負載，如圖1.3所示。圖1.3繼電器輸出型的PLC輸出接口電路（2）晶閘管輸出型為無觸點輸出方式，用于接通或關(guān)斷開關(guān)頻率較小的交流電源負載。其PLC輸出接口電路如圖1.4所示。圖1.4晶閘管輸出型的PLC輸出接口電路（3）晶體管輸出型為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較高的直流電源負載，其NPN晶體管輸出型和PNP晶體管輸出型如圖1.5所示。圖1.5晶體管輸出型PLC的輸出接口電路（a）NPN型（b）PNP型3、電源部件

PLC的電源部件是指將外部輸入的交流電整流濾波處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC的CPU、存儲器、輸入輸出接口等內(nèi)部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊。許多PLC的直流電源多采用直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，不僅可以提供多路獨立的電壓供內(nèi)部電路使用，而且還為輸入設(shè)備提供標準的直流電源。4、手持編程器手持編程器主要由鍵盤、顯示器、工作方式選擇開關(guān)等組成。采用指令助記符語言編程，主要用來輸入編輯、檢索、修改、調(diào)試用戶程序，并具有系統(tǒng)設(shè)置、內(nèi)存監(jiān)控等功能。采用手持編程器編程具有使用靈活方便、價格低廉等特點，但不夠直觀。目前采用計算機進行編程和監(jiān)控比手持編程工具更加直觀和方便?？赏ㄟ^PLC的RS232外設(shè)通信口（或RS422口配以適配器）與計算機聯(lián)機，利用專用工具軟件（NPST-GR、FPSOFT、FPWIN-GR）對PLC進行編程和監(jiān)控。5、輸入輸出I/O擴展接口若PCL主控單元的I/O點數(shù)不能滿足用戶需要時，可通過該接口用扁平電纜將I/O擴展單元與主控單元相連，以增加I/O點數(shù)。PLC的最大擴展能力主要受CPU尋址能力和主機驅(qū)動能力的限制。1、PLC的等效電路對于繼電器輸出型的PLC，類似繼電接觸器控制的等效電路如圖1.6所示。PLC可視為一個執(zhí)行邏輯控制功能的工業(yè)控制裝置。其中CPU的功能是完成邏輯運算，存儲器是保持邏輯功能。圖1.6PLC的等效電路二、可編程序控制器的基本工作原理PLC的等效電路可分為輸入部分、內(nèi)部控制電路和輸出部分。輸入部分的作用是收集被控設(shè)備的信息或操作命令。輸入端子是PLC與外部開關(guān)（行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)等）、敏感元件等交換信號的端口。輸入繼電器（如圖1.6中X0、X1、X2等）由接到輸入端的外部信號來驅(qū)動，其驅(qū)動電源可由PLC的電源組件提供（如直流24V）。等效電路中的一個輸入繼電器，實際對應于PLC輸入端的一個輸入點及其對應的輸入電路。內(nèi)部控制電路是由用戶根據(jù)控制要求編制的程序所組成，其作用是按用戶程序的控制要求對輸入信息進行運算處理，來判斷哪些信號需要輸出，并將得到的結(jié)果輸出給負載。PLC內(nèi)部有許多類型的器件，如定時器（用TIM表示）、計數(shù)器（用CNT表示）、內(nèi)部輔助繼電器（如圖1.6中的R0）。這些器件都是軟器件，它們都有成對軟件實現(xiàn)的常開觸頭和常閉觸頭，均在PLC內(nèi)部。輸出部分的作用是驅(qū)動外部負載。輸出端子是PLC向外部負載輸出信號的端子，每一個輸出端子對應一個輸出繼電器。與輸出端子相接的是各種執(zhí)行元件如接觸器線圈、電磁閥等。輸出繼電器除提供一副供實際使用的硬常開觸頭外，還提供內(nèi)部使用的許多對常開和常閉觸點。2、PLC的工作方式PLC采用循環(huán)掃描工作方式，這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶程序進行運算處理，然后順序向各輸出點發(fā)出相應的控制信號。整個過程可分為三個階段：輸入刷新，用戶程序執(zhí)行，輸出刷新。其工作過程如圖1.7所示。輸入刷新

程序執(zhí)行輸出刷新一個掃描周期輸入刷新圖1.7PLC的掃描工作過程PLC的中央處理器在開始時，首先對各個輸入端進行掃描，將輸入端的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中，這是輸入刷新階段。然后中央處理器將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，以對輸入和原輸出狀態(tài)（這些狀態(tài)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)）進行“處理”，即按程序?qū)?shù)據(jù)進行邏輯、算術(shù)運算，再將正確的結(jié)果送到輸出狀態(tài)寄存器，這就是程序執(zhí)行階段。當所有的指令執(zhí)行完畢時，集中把輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)通過輸出部件轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接收的電壓或電流信號，以驅(qū)動被控設(shè)備，這就是輸出刷新階段。由于輸入刷新分階段是緊接輸出刷新階段之后馬上進行的，所以要將這兩個階段統(tǒng)稱為I/O刷新階段。實際上，除了執(zhí)行程序和I/O刷新外，ＰＬＣ還要進行各種錯誤檢測（自診斷功能），并與編程器或計算機等編程工具進行通信，這些操作統(tǒng)稱為“監(jiān)視服務”。

PLC經(jīng)過上述這三個階段的工作過程，稱為一個掃描周期，完成一個周期后又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復始地進行。掃描周期是PLC的重要指標之一。掃描時間主要取決于程序的長短，一般每秒可掃描數(shù)十次以上，這對于工業(yè)設(shè)備通常沒有什么影響。由于PLC采用反復掃描的工作方式與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的機器需要反復執(zhí)行一系列操作的工作方式相似，因此PLC的程序可以與機器的動作過程一一對應，直觀明了，容易編寫和修改。當某個工序的操作需要修改時，只要把程序作相應的修改就可以了，不易出錯，從而大大減小了軟件的開發(fā)費用。

由于每一個掃描周期只進行一次I/O刷新，故使系統(tǒng)存在輸入、輸出滯后現(xiàn)象。這對于一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)不但不會造成影響，反而可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力。但對于控制時間要求較嚴格、響應速度要求較快的系統(tǒng)，就需精心編制程序，必要時采用一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的響應滯后。

PLC與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。繼電接觸器控制是按“并行”方式工作的，也就是說是同時執(zhí)行方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個電器同時動作。而PLC是以反復掃描的工作方式，它是循環(huán)地、連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任一時刻它只能執(zhí)行一個指令，這就是說PLC是以“串行”方式工作的。這種串行的工作方式可以避免繼電接觸器控制的觸點競爭和時序失配的問題。第2

章FPΣ型PLC的規(guī)格、系統(tǒng)構(gòu)成及安裝

日本松下電工株式會社從1982年開始生產(chǎn)第一代可編程序控制器以來，至今已有23年歷史，目前在我國銷售的FPΣ系列可編程序控制器是21世紀初開發(fā)的第四代產(chǎn)品，可以說它代表了當今世界PLC的發(fā)展水平。一、FPΣ主控單元端子排列圖

FPΣ主控單元的I/O端子接線圖如圖2.1所示。I/O連接器的前視圖如圖2.2所示。輸入電路的四個COM接線端的內(nèi)部是連接的。輸出電路的兩個（＋）接線端和兩個（－）接線端的內(nèi)部是連接的。圖2.2I/O連接器前視圖圖2.1FP∑端子接線圖(I/O連接器)二、I/O分配和擴展方法（一）、FPΣ控制單元的I/O點數(shù)FPΣ的I/O口分配如圖2.3所示。FP∑控制單元的I/O點數(shù)是固定的。晶體管輸出型：輸入X0～XF（16點），輸出Y0～YF（16點）。（a）控制單元(b)第一擴展(c)第二擴展(d)第三擴展圖2.3FPΣ的I/O口分配圖（二）、FP0擴展單元I/O點數(shù)的分配FP0的擴展單元可作為FPΣ擴展使用。下面就介紹FP0的擴展單元I/O點數(shù)的分配。當增加一個擴展單元時，I/O口的分配就能夠自動完成設(shè)置。擴展單元的I/O口的分配是由安裝的位置來決定的。FP0擴展單元I/O點數(shù)分配見表2-1。表2-1FP0的擴展單元I/O編號擴展單元的類型第一擴展單元第二擴展單元第三擴展單元E8X輸入(8點)X20～X27X40～X47X60～X67E8R輸入(4點)X20～X23X40～X43X60～X63輸出(4點)Y20～Y23Y40～Y43Y60～Y63E8YR/E8YT/E8YP輸出(8點)Y20～Y27Y40～Y47Y60～Y67E16X輸入(16點)X20～X2FX40～X4FX60～X6FE16R/E16E/E16P輸入(8點)X20～X27X40～X47X60～X67輸出(8點)Y20～Y27Y40～Y47Y60～Y67E16YT/E16YP輸出(16點)Y20～Y2FY40～Y4FY60～Y6FE32T/E32P輸入(16點)X20～X2FX40～X4FX60～X6F輸出(16點)Y20～Y2FY40～Y4FY60～Y6F（三）、FP0模擬量轉(zhuǎn)換單元的I/O點數(shù)FP0模擬量轉(zhuǎn)換單元(“FP0-A21”)的I/O分配是由安裝的位置來決定的，其I/O編號如表2-2所示。表2-2FP0模擬量的I/O編號單元第一擴展單元第二擴展單元第三擴展單元輸入CHO(16點)WX2(X20～X2F)WX4(X40～X4F)WX6(X60～X6F)CH1(16點)WX3(X30～X3F)WX5(X50～X5F)WX7(X70～7F)輸出(16點)WY2(Y20～Y2F)WY4(Y40～Y4F)WY6(Y60～6F)（四）、FP0模擬量的A/D轉(zhuǎn)換單元的I/O點數(shù)

FP0A/D轉(zhuǎn)換單元(“FP0-A80”)的I/O口分配是由安裝的位置來決定的。通過用戶編程可以實現(xiàn)不同通道里的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和輸入，也可以通過轉(zhuǎn)換標志位實現(xiàn)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。不同通道里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和輸入見表2-3。表2-3不同通道里的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和輸入編號單元第一擴展單元第二擴展單元第三擴展單元輸入CH0(16點)WX2(X20～X2F)WX4(X40～X4F)WX6(X60～X6F)CH2(16點)CH4(16點)CH6(16點)CH1(16點)WX3(X30～3F)WX5(X50～X5F)WX7(X70～X7F)CH3(16點)CH5(16點)CH7(16點)（五）、FP0I/O鏈接單元的I/O口點數(shù)FP0I/O鏈接單元“FP0-IOL”的I/O口分配是由安裝的位置來決定，其鏈接單元的I/O編號見表2-4。表2-4FP0鏈接單元I/O編號單元第一擴展單元第二擴展單元第三擴展單元輸入(32點)X20～X3FX40～X5FX60～X7F輸出(32點)Y20～Y3FY40～Y5FY60～Y7F注:FP∑和FP0的I/O點數(shù),指定X和Y的數(shù)目.對于FP∑和FP0，同樣的數(shù)字既能用于輸入，也能用于輸出.例如,同樣的數(shù)字20，既能表示輸入“X20”，也能表示輸出“Y20”。

輸入/輸出繼電器的數(shù)字表達方式:在16個單元內(nèi)，既可使用輸入繼電器“X”，也可用于輸出繼電器“Y”，它們數(shù)字是由十進制和十六進制組合，如圖2.4所示。X十進制1，2，3，4…9十六進制1，2，3，4…9，A，B…F

圖2.4輸入繼電器的數(shù)字表達式一、FP∑型特殊指令（一）、F176(SPCH)脈沖輸出(圓弧插補)1、概述脈沖從CH0和CH2輸出，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)表,通過圓弧軌跡到達目標位置。2、程序示例其程序示例如圖3.1所示。圖3.1程序示例圖第3章指令系統(tǒng)（二）、F159(MTRN)串行數(shù)據(jù)通信1、概述用來通過RS232或RS485串口向外部設(shè)備發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)。2、程序示例程序示例如圖3.7所示。圖3.7程序示例圖（三）、F172(PLSH)脈沖輸出(帶通道指定)(JOG操作)1、概述根據(jù)指定參數(shù)從指定的通道(CH0或者CH2)輸出脈沖。2、程序示例程序示例如圖3.15所示。圖3.15程序示例圖（四）、F171(SPDH)脈沖輸出(帶通道指定)1、概述根據(jù)指定參數(shù)從指定的通道(CH0或者CH2)輸出脈沖。2、程序示例程序示例如圖3.20所示。圖3.20程序示例圖五）、F174(SP0H)脈沖輸出(帶通道指定)(可選數(shù)據(jù)表控制操作)1、概述根據(jù)指定參數(shù)從指定的通道（CH0或者CH2）輸出脈沖。2、程序示例程序示例如圖3.25所示。圖3.25程序示例圖（六）、F175(SPSH)脈沖輸出(線性插補)1、概述脈沖從CH0和CH2輸出,根據(jù)設(shè)定的參數(shù)表,實現(xiàn)直線到達目標位置。

2、程序示例程序示例如圖3.30所示。圖3.30梯形圖程序二、常用基本指令和特殊指令的編程應用（一）、電機控制1、系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由一臺三相交流異步電動機、四組三相交流接觸器（KM1、KM2、KMY、KMΔ）和3個開關(guān)SB1、SB2、SB3組成。三相交流接觸器KM1、KMY用于控制電動機的正轉(zhuǎn)啟動方式；三相交流接觸器KM1、KMΔ用于控制電動機的正轉(zhuǎn)運行方式。同理，KM2與KMY控制電動機的反轉(zhuǎn)啟動方式，KM2與KMΔ控制電動機的反轉(zhuǎn)運行方式。為了保護系統(tǒng)的正常運行，電動機的啟動為星形連接方式，電動機的運行轉(zhuǎn)換為△連接方式。2、控制要求（1）按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1，三相交流接觸器KM1、KMY得電，電動機開始正轉(zhuǎn)啟動，2s后KMY斷開，KMΔ接通，即完成正轉(zhuǎn)啟動。（2）按下停止按鈕SB2，電動機停止運行。（3）按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，電動機反轉(zhuǎn)啟動運行，且KM2,KMY接通。2s后KMY斷開，KMΔ接通，即完成電機的Y/Δ啟動。3、系統(tǒng)輸入輸出分配表輸入輸出X0-------SB1(正轉(zhuǎn))Y0-------KM1X1-------SB2(停止)Y1-------KM2X2-------SB3(反轉(zhuǎn))Y2-------KMΔY3-------KMY

4、系統(tǒng)控制的工藝流程工藝流程圖如3.33所示。圖3.33系統(tǒng)工藝流程圖5、系統(tǒng)的PLC控制程序系統(tǒng)的PLC控制程序，即系統(tǒng)梯形圖如圖3.34所示。圖3.34系統(tǒng)梯形圖6、控制程序說明第一段：電動機正轉(zhuǎn)啟動和停止。啟動開關(guān)X0觸發(fā)后，線圈Y0得電并自鎖，當開關(guān)X1斷開時，線圈Y0失電；當線圈Y1得電時，線圈Y0失電，進行互鎖保護。第二段：電動機反轉(zhuǎn)啟動和停止。啟動開關(guān)X2觸發(fā)后，線圈Y1得電并自鎖，當開關(guān)X1斷開時，線圈Y1失電；當線圈Y0得電時，線圈Y1失電，進行互鎖保護。第三段：電動機的星形啟動。當啟動按鈕X0、X2有一個啟動時，線圈Y3啟動，電機進行星形啟動，同時定時器T0開始工作，當?shù)竭_設(shè)定時間2秒后，線圈Y3失電，定時器的常開觸頭T0閉合。第四段：當定時器的常開觸頭T0閉合后，線圈Y2動作并自鎖。當停止開關(guān)X1斷開時，線圈Y3失電。（二）、交通信號燈自控和手控

1、系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由2個紅燈、2個綠燈、2個黃燈、2個開關(guān)所組成。

2、控制要求⑴啟動按鈕后，東西向紅綠黃燈的控制如下：東西綠燈亮4s后閃2s滅；黃燈亮2s滅；紅燈亮8s，依此循環(huán)⑵對應南北向的紅綠黃燈的控制如下：南北向的紅燈亮8s，接著綠燈亮4s后閃2s滅；黃燈亮2s后，依此循環(huán)。3、系統(tǒng)輸入輸出分配輸入輸出X0-------啟動按鈕Y0-------東西紅燈

Y1-------東西黃燈

Y2-------東西綠燈

Y3-------南北紅燈

Y4-------南北黃燈

Y5-------南北綠燈4、系統(tǒng)控制的時序時序圖如圖3.35所示。圖3.35系統(tǒng)時序圖5、系統(tǒng)的PLC控制程序系統(tǒng)PLC控制的梯形圖程序如圖3.36所示。圖3.36系統(tǒng)設(shè)計的梯形圖6、控制程序說明（1）按動啟動按鈕后，觸點X0閉合，定時器T0、T1、T2、T3依次得電，定時時間長度為6s、2s、6s、4s，其定時總的長度為紅綠燈的一個循環(huán)周期18s。當系統(tǒng)在觸點X0閉合的情況下，每隔18s所有動作循環(huán)一次。（2）在觸點X0閉合的同時，中間繼電器R100得電，同時定時器T4得電，定時時間長度為4秒。在觸點閉合后6s后，定時器T0的常開點閉合，電間繼電器R100失電，同時定時器T4失電。定時器T4是用于控制東西方向的綠燈亮的時間，其與定時器T0的時間差為綠燈閃的時間。（3）中間繼電器R100得電后，R110閉合。繼電器R100東西方向綠燈動作的標志位，R110是東西方向綠燈閃的標志位。當R100得電時，綠燈動作，R110得電時，綠燈由常亮轉(zhuǎn)為閃爍，閃爍的周期為1s.

（4）當定時器T0的常開點閉合時，輸出繼電器Y1動作，東西方向黃燈亮，其動作時間為定時器T1的設(shè)置值。（5）當定時器T1的常開點閉合時，輸出繼電器Y0動作，東西方向紅燈亮，其動作時間為T2、T3定時的時間之和。（6）南北方向的紅綠燈的控制說明可參照上述說明。第4章可編程序控制器的編程指導一、PLC編程特點和原則（一）、PLC編程特點梯形圖編程是PLC的第一編程語言，是最常用的方法。梯形圖源于傳統(tǒng)的繼電接觸器控制電路圖，發(fā)展到現(xiàn)在兩者之間存在較大差別。1、程序的執(zhí)行順序（1）PLC程序按掃描執(zhí)行的結(jié)果如圖4.1所示。這種掃描執(zhí)行方式的優(yōu)點是可濾掉高頻干擾，增強抗干擾能力。其缺點是產(chǎn)生響應滯后，影響可靠性。（2）繼電器電路圖和PLC梯形圖執(zhí)行順序比較，參看圖4.2。當X0閉合后，對于繼電器電路來說Y0、Y1同時得電。而在PLC程序中，X0閉合后，Y0先輸出，Y1后輸出。2、繼電器自身的延時效應繼電器電路中由于繼電器自身的延時效應，當X0動作后，其輸出Y0、Y1不能同時得電與斷電，與PLC梯形圖相比較，如圖4.3所示。在PLC梯形圖中，當X0動作后，其輸出Y0、Y1同時得電與斷電，這與繼電器電路是不同的。3、PLC中的軟繼電器所謂軟繼電器是指PLC存儲空間中的一個可以尋址的位。在PLC中軟繼電器的種類多、數(shù)量大。例如FP0型PLC的內(nèi)部繼電器（R0~R62F）共有1008個，特殊繼電器（R9000~R903F）共64個，定時器/計數(shù)器144個。寄存器中觸發(fā)器的狀態(tài)可以讀取任意次，相當于每個繼電器有無數(shù)個常開和常閉觸點供編程中使用。（二）、PLC編程原則學習了PLC的指令系統(tǒng)后，就可以根據(jù)實際系統(tǒng)的控制要求編制程序，下面就來說明編程的基本原則。1、PLC軟繼電器的觸點可以多次重復使用PLC的輸入/輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器等器件的接點可多次重復使用，無需用復雜的程序結(jié)構(gòu)來減少接點的使用次數(shù)。2、梯形圖的編制原則梯形圖的每一行都是從左母線開始，線圈終止于右母線。觸點不能放在線圈的右邊。3、線圈一般不能與左母線相連(a)用內(nèi)部繼電器常閉觸點實現(xiàn)輸出圖4.4規(guī)則3的說明TMX0K100R0R9010TMX0K100(b)用內(nèi)部特殊繼電器實現(xiàn)輸出除步進程序外，任何繼電器線圈、定時器、計數(shù)器、高級指令等不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過一個沒有使用的內(nèi)部常OFF繼電器的常閉觸點或者特殊內(nèi)部常ON繼電器的常開觸點來連接，參看圖4.4。4、不允許雙線圈輸出同一編號的線圈在一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容易引起誤操作，應盡量避免線圈的重復使用。(a)用內(nèi)部繼電器常閉觸點實現(xiàn)輸出5、程序中不允許出現(xiàn)橋式電路在PLC程序中，不能用橋式電路直接編程，參看圖4.5。6、程序的編寫順序程序的編寫順序應按自上而下、自左至右的方式編寫。為了減少程序的執(zhí)行步數(shù)，程序應為“左大右小，上大下小”，如圖4.6和圖4.7所示。

(a)不符合左大右小的電路（共5步）

圖4.7規(guī)則6的說明二、PLC編程實例（一）、生產(chǎn)線上自動分揀系統(tǒng)的PLC應用1、概述過去工廠檢驗產(chǎn)品時都采用手工作業(yè)，抽樣檢查，為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)省人手而采用了自動測定系統(tǒng)?？紤]到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊及經(jīng)濟實用，采取松下PLC與LM激光傳感器的組合，能達到既經(jīng)濟又緊湊的目的。本文著重介紹FP1、LM激光傳感器以及上位機監(jiān)控構(gòu)成的實際使用系統(tǒng)。參見圖4.8。2、系統(tǒng)構(gòu)成首先由傳感器把距離轉(zhuǎn)化為電信號，然后通過A/D模塊采集，PLC主機進行數(shù)據(jù)處理，控制及通訊，監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)儲存,分析等，參見圖4.9。（1）LM激光傳感器把距離轉(zhuǎn)化為模擬信號。（2）數(shù)據(jù)采集將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。（3）控制處理采用松下FP1型的PLC主機進行控制處理。（4）監(jiān)控系統(tǒng)用IBM微機，用VB軟件編寫的界面進行人機對話，并把PLC傳來的數(shù)據(jù)記錄存儲到硬盤上，還可以畫出動態(tài)時序圖,正態(tài)分布圖，即時打印。分析研究加工條件和產(chǎn)生殘次品的關(guān)系與運行狀況，對生產(chǎn)知識的積累具有實際意義。

圖4.9系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖3、部分硬件的設(shè)計LM激光傳感器是采用松下LM10系列測量距離模擬傳感器，具有高精度的測量和比較輸出的功能。它的原理是用激光二極管發(fā)射出波長為685mm的激光束，遇到障礙物反射回來，先后的時間差為Δt。LM激光傳感器是由探測體與控制體兩個部分組成，其參數(shù)見表4-1和表4-2。ANR1150ANR1151ANR1182ANR1115測定中心距離50mm50mm80mm130mm測定范圍±10mm±10mm±20mm±20mm光源最大輸出/激光級數(shù)激光二極管波長685mm0.4mW(最大)/級數(shù)1光束直徑0.6×1.1mm0.09×0.05mm0.7×1.2mm0.7×1.4mm分辨率(2δ)10Hz5μm5μm20μm100μm線性誤差±0.2%ofF.S.表4-1探測體(ANR11系列)參數(shù)表4-2控制體參數(shù)ANR5131/32ANR5141/42ANR5231/32ANR5241/42模擬輸出±5V/F.S.(最大2mm)4—20mA/F.S.(最大250Ω)±5V/F.S.(最大2mm)4—20mA/F.S.(最大250Ω)響應頻率(-3DB)響應時間(10~90%)1KHz100Hz10Hz0.4ms4ms40ms檢測輸出NPN/PNP晶體管開路集電極雙點(100mA30VDC以下，殘余電壓1.5V以下)NPN/PNP晶體管開路集電極雙點(100mA30VDC以下，殘余電壓1.5V以下)應差±0.2%ofF.S.電源電壓直流電壓12—24V(-15%，+10%)消耗電流250mA以下（DC12V輸入時）125mA以下（DC24V輸入時）使用環(huán)境溫度工作時：0—+50℃（1）探測體的選用根據(jù)被測體的尺寸、測量精度、傳輸帶寬度及安裝的位置，我們就可以確定探測體型號。假設(shè)被測體的尺寸為50毫米，測量精度為0.05毫米，傳輸帶寬度為100毫米，可以選探測體型號ANR1150，檢測中心距離為50毫米，檢測精度為0.005um。這樣被測體兩面在探測體的中心位置上，能減少檢測誤差，按圖尺寸安裝被測體的尺寸范圍，可以在30mm~70mm，參看圖4.10。（2）控制體的選用探測體與控制體是配套產(chǎn)品，它們之間的連接不必考慮。主要考慮控制體與A/D模塊的匹配，A/D模塊的輸入信號有多種選擇（輸入0~5V；0~10V；0~20mA三種），根據(jù)A/D模塊輸入信號可以選擇它們相近的信號，由表2可以查出，型號為ANR5141的模塊輸出信為4~20mA與A/D模塊相近。把LM1的輸出信號接在A/D模塊的第一通道（CH0），LM2的輸出信號接在A/D模塊的第二通道（CH1）。

4、PLC的編程我們檢驗被測體的尺寸有四種可能：①合格——測定范圍內(nèi)；②不合格——尺寸偏小；③不合格——尺寸偏大；④檢測系統(tǒng)有出錯可能——溢出測定范圍。在上位機監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置測定上限值、測定下限值及測定值，并通過串行口傳遞給PLC，PLC把數(shù)據(jù)分別存在DT12、DT11、DT10中，對采集實際的數(shù)據(jù)進行比較。（1）數(shù)據(jù)處理探測體的信號傳給控制體產(chǎn)生4~20mA的電信號，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，由于A/D模塊輸入的信號時0~20mA對應的數(shù)字值為0~1000，我們還不能直接使用該數(shù)字，需要經(jīng)過處理才能使用。也就是說，LM傳感器檢測的范圍是±10mm對應4~20mA，經(jīng)過A/D模塊產(chǎn)生數(shù)字范圍是200~1000，這樣很容易得出實際的1mm相當于PLC處理的數(shù)據(jù)40。通過PLC把LM1的數(shù)據(jù)讀入存儲器DT100中，把LM2的數(shù)據(jù)讀入存儲器DT101中，此時讀入的數(shù)據(jù)加上中心距離減10mm，才是LM傳感器到被測體的一面的距離。即：4、PLC的編程我們檢驗被測體的尺寸有四種可能：①合格——測定范圍內(nèi)；②不合格——尺寸偏?。虎鄄缓细瘛叽缙?；④檢測系統(tǒng)有出錯可能——溢出測定范圍。在上位機監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置測定上限值、測定下限值及測定值，并通過串行口傳遞給PLC，PLC把數(shù)據(jù)分別存在DT12、DT11、DT10中，對采集實際的數(shù)據(jù)進行比較。（1）數(shù)據(jù)處理探測體的信號傳給控制體產(chǎn)生4~20mA的電信號，經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，由于A/D模塊輸入的信號時0~20mA對應的數(shù)字值為0~1000，我們還不能直接使用該數(shù)字，需要經(jīng)過處理才能使用。也就是說，LM傳感器檢測的范圍是±10mm對應4~20mA，經(jīng)過A/D模塊產(chǎn)生數(shù)字范圍是200~1000，這樣很容易得出實際的1mm相當于PLC處理的數(shù)據(jù)40。通過PLC把LM1的數(shù)據(jù)讀入存儲器DT100中，把LM2的數(shù)據(jù)讀入存儲器DT101中，此時讀入的數(shù)據(jù)加上中心距離減10mm，才是LM傳感器到被測體的一面的距離。即：L1（DT110）=DT100+（50-10）×40=DT100+1600L2（DT111）=DT101+（50-10）×40=DT101+1600LM1與LM2的距離為：L=150×40=6000被測體實際的尺寸為：D（DT112）=L-(L1+L2)（2）梯形圖程序PLC梯形圖程序如圖4.11所示。讀LM1讀LM2L1=LM1+1600L2=LM2+1600L3=LM1+LM2D=6000-L3比較是否合適不合格上限以上合格不合格下限以下溢出測定范圍標志傳給上位機實際尺寸傳給上位機圖4.11PLC程序梯形圖X0：LM激光模擬傳感器—1輸入；X1：LM激光模擬傳感器—2輸入；X2：測定定時輸入；WY9：為CH0的地址；WY10：為CH1的地址PLC根據(jù)DT20的值可以對不同的次品進行分類，把不同的次品放在相對應的料槽里。隨著市場的激烈競爭，產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，以往的人工抽樣檢查，無法滿足生產(chǎn)的要求。采用自動生產(chǎn)線可以對產(chǎn)品逐一進行檢查，由上位機設(shè)定檢查的允許上、下限值，對所有產(chǎn)品實現(xiàn)自動檢查，這樣大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省了人力，提高了生產(chǎn)經(jīng)濟效益。(二）、FP0的PWM（脈寬調(diào)制）功能在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應用1、概述變頻器應用于電梯控制系統(tǒng)中的調(diào)速部分是現(xiàn)行工程發(fā)展的方向。傳統(tǒng)的電梯工程一般采用大、中型PLC和A/D、D/A模塊以及電梯專用變頻器對專用電機進行速度控制。本文介紹一種小型PLC利用其PWM專用指令，不需A/D、D/A模塊即可對變頻器進行變頻調(diào)速的方法，以期對中小型電梯企業(yè)提供一些借鑒。脈寬調(diào)制PWM（pulsewidthmodulation），即PLC輸出的幅值、頻率不變，占空比變化的信號。松下小型PLC如FP0具有PWM功能的指令，可直接控制變頻器的啟動、停止、無級調(diào)速運行等?，F(xiàn)以六層電梯模型中的變頻調(diào)速為例，論述PWM的應用設(shè)計。2、PLC-變頻器調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成設(shè)計的PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)是由松下FP0型PLC、小型VF0變頻器、旋轉(zhuǎn)編碼器、三相異步電動機、上位機等組成的具有速度反饋環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。（1）變頻器接線圖變頻器的主電路接線較簡單，從變頻器的主回路端子U、V、W相接入三相異步電動機即可，主接線圖略。本文只給出變頻器與PLC控制電路接線圖，如圖4.12所示。變頻器控制端子圖4.12PLC與變頻器控制電路接線圖（2）閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)成為了控制電梯的平層定位精度，設(shè)計了具有速度反饋環(huán)節(jié)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，如圖4.13所示。實現(xiàn)閉環(huán)控制有兩種方法：一種是采用內(nèi)置PID變頻器，利用變頻器內(nèi)部PID的功能形成自閉環(huán)；另一種是不采用內(nèi)置PID變頻器，上位機做總閉環(huán)計算的控制，其優(yōu)點是采用上位機做各種PID的算法，計算速度快，控制精度高，采用FP0的專用PID指令，實現(xiàn)簡單。其特點是所有的反饋信號都接到上位機，由上位機通過PWM信號輸出控制變頻器運行的速度。上位機（計算機或PLC）變頻器頻率給定信號變頻器電源電機及檢測元件圖4.13閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計反饋信號：電壓、電流或脈沖信號3、PLC脈寬調(diào)制（PWM）程序梯形圖設(shè)計

F170是PWM輸出專用指令，在圖4.14中“n”可設(shè)為K0或K1。當設(shè)定為K0時，脈寬調(diào)制波占用內(nèi)部寄存器0通道，當R10為ON時，其輸出波形由Y0輸出；當“n”值設(shè)為K1時，脈寬調(diào)制波占用內(nèi)部寄存器1通道，其輸出波形由Y1輸出。PWM脈寬調(diào)制波通過驅(qū)動器接到變頻器的輸入端子，變頻器接受此信號后，輸出頻率改變，從而控制三相異步電機的轉(zhuǎn)速。當PLC程序中DT21數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，輸出脈沖占空比隨之而改變，變頻器控制的電機轉(zhuǎn)速相應發(fā)生變化。圖4.14PWM指令使用說明R10F170PWM,DT20,K0sn

由于高速計數(shù)器與PWM不能占用同一個通道。因此還需設(shè)置系統(tǒng)寄存器400來選擇通道。FP0中高速計數(shù)器占用內(nèi)部寄存器0通道，PWM只能用內(nèi)部寄存器1通道?！皀”值設(shè)定后，程序運行是不能改變的。圖4.15為PWM初始化程序，DT20數(shù)據(jù)寄存器存放脈沖周期，K13位對應脈沖周期1ms，DT21中的數(shù)據(jù)為占空比的設(shè)定值，PLC在每次掃描時占空比都可以根據(jù)DT21值的改變而改變，用戶可以通過F0（MV）指令來修改DT21的值，以達到修改PWM脈寬調(diào)制波占空比的目的。頻率設(shè)置在PWM指令運行后不能再改變其參數(shù)。圖4.15初始化梯形圖設(shè)計R9013F0MV,K13,DT20R9010F170PWM,DT20,K1F0MV,K13,DT21初始化PWM控制指令初始脈沖信號PWM控制模式PWM頻率控制PWM控制模式常閉繼電器

作為應用設(shè)計，必須考慮電梯運行平穩(wěn)、舒適，還需考慮設(shè)計電梯的加減速程序。經(jīng)過多次試驗，結(jié)果表明電梯加減速的參數(shù)與樓層高度、速度、加減速時間等有關(guān)。圖4.16、圖4.17為電梯加減速運行的梯形圖程序。4.17為電梯加減速運行的梯形圖程序。減速程序設(shè)計：減速從當前速度開始，以一定斜率下降到一定值，在此數(shù)值確定的頻率下運行，直至平層。當檢測有轎廂減速信號且DT21數(shù)據(jù)寄存器中PWM波形輸出占空比的值大于10%時，PWM輸出按0.5%（如K5）不宜過小，過小會導致到平層時減速緩慢；也不宜過大，過大會導致平層出現(xiàn)過沖。圖4.16電梯減速梯形圖程序R800>DT21,K100轎廂減速信號PWM頻率控制R9018（DF）0.01s時鐘脈沖11F27-,DT21,K5,DT21PWM頻率控制PWM頻率控制圖4.17電梯加速梯形圖程序

加速程序設(shè)計：加速從零速開始，以一定斜率上升到一定值，在此數(shù)值確定的頻率下運行。改變此梯形圖中按比例遞加值（K5）可以改變加速斜率。改變比較指令中數(shù)據(jù)K750的值可以限定加速后達到的最快速度。如本設(shè)計變頻器最大頻率設(shè)定為70Hz，則電梯穩(wěn)定運行的頻率為70×75%=52.5Hz。

對TVT-2000E電梯模型經(jīng)過調(diào)試選擇圖4.16、圖4.17中所示的頻率及占空比設(shè)置，獲得了理想的調(diào)速效果。利用PLC對變頻器的PWM控制，還可以將變頻器的運行狀況輸送到上位計算機，可對生產(chǎn)過程進行集中控制。實踐證明，這種控制方法完全可以應用到實際電梯設(shè)計中。第5章FPΣ的高速計數(shù)器與脈沖輸出功能及其應用一、FPΣ內(nèi)置高速計數(shù)器的功能和脈沖輸出功能當使用高速計數(shù)器的時候，在FPΣ內(nèi)部有三個功能。高速的計數(shù)器功能應用如圖5.1所示。圖5.1FP∑的高速計數(shù)器功能高速計數(shù)器的功能是對外部信號計數(shù)，如從傳感器或是編碼器采樣到的信號。當計數(shù)達到目標值時，這就能控制打開或是關(guān)閉設(shè)定輸出。脈沖輸出功能應用如圖5.2所示。PWM輸出功能如圖5.3所示。

圖5.2FP∑的脈沖輸出功能圖5.3FP∑的PWM輸出功能高速計數(shù)器功能夠接收外部的輸入，如來自傳感器或編碼器的信號。當計數(shù)達到目標值的時候，這一個功能使需要的輸出接通或斷開。和一個通用電機驅(qū)動器配合，脈沖輸出功能就能夠?qū)崿F(xiàn)位置控制。使用專用的指令，實現(xiàn)梯形圖的控制，位置返回和復合運行。使用專用的指令，PWM輸出功能能夠得到占空比可調(diào)的的輸出脈沖。二、高速計數(shù)器通道的數(shù)目：內(nèi)置的高速計數(shù)器有四個通道。高速的計數(shù)器分配的通道數(shù)將會根據(jù)正在使用的功能改變而變化。計算范圍從K-2,147,483,648,到K2,147,483,647（32位二進制編碼），其計數(shù)范圍如圖5.4所示。內(nèi)置的高速計數(shù)器是一個環(huán)形計數(shù)器。所以，如果被計數(shù)的數(shù)值超過最大值，它將返回到最小值。同樣的，如果計數(shù)的數(shù)值下降到最小值，它將返回最大值繼續(xù)計數(shù)。圖5.4高速的計數(shù)器的計數(shù)范圍第6章FP∑的計算機鏈接功能及應用一、通信卡的功能

FPΣ的通信插卡有三種通信功能，下面分別說明。1、計算機鏈接計算機鏈接通常指計算機與具有發(fā)送權(quán)的PLC之間的通信。命令（指令信息）作為輸出信息送給PLC，PLC響應（發(fā)送響應信息）接收到的命令。FP∑的計算機鏈接如圖6.1所示。

MEWNET專用的協(xié)議稱為“MEWTOCOL-COM”協(xié)議，用于實現(xiàn)計算機和PLC之間的數(shù)據(jù)交換，在這種模式下有兩種通信方式是有效的，即1：1通信和1：N通信方式。應用1：N方式的網(wǎng)絡稱為C-NET網(wǎng)絡。

PLC響應來自計算機的命令并自動返回響應信息。因此PLC可以不用編寫通信程序。圖6.1FPΣ計算機鏈接功能可應用的通信卡如下：1：1通信方式…………1通道RS232C型（FPG-COM1口）

2通道RS232C型（FPG-COM2口）1：N通信方式………1通道RS485型（FPG-COM3口）

2、通用串行通信通用串行通信可用于處理連接在COM.端口的圖像處理器和外部設(shè)備(如條碼讀入)之間的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送,如圖6.2所示。

FPΣ數(shù)據(jù)讀寫通過梯形圖來完成的，通過數(shù)據(jù)寄存器可以實現(xiàn)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)處理進行讀寫操作的。

圖6.2FPΣ通用串行通信功能可應用的通信機構(gòu)如下：1：1通信方式…………1通道RS232C型（FPG－COM1口）

2通道RS232 C型（FPG－COM2口）1：N通信方式………1通道RS485型（FPG-COM3口）3、PC-LINK鏈接通過MEWNET實現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)共享，使用了專用的內(nèi)部繼電器“鏈接繼電器（L）”和數(shù)據(jù)寄存器“鏈接寄存器（LD）”。當使用鏈接繼電器時，如果一個PLC中的某個鏈接繼電器為ON狀態(tài)，那么連接于網(wǎng)絡上的其它PLC相應鏈接繼電器也為ON狀態(tài)。對于鏈接寄存器，如果一臺PLC的鏈接寄存器的內(nèi)容被重新寫入，那么處于網(wǎng)絡中的其它PLC的鏈接寄存器的內(nèi)容也改變了。對于PC-LINK網(wǎng)絡中的任一PLC的鏈接繼電器和鏈接寄存器的數(shù)據(jù)都會自動發(fā)送到其它的PLC，因此整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)控制保持了一致性。例如，產(chǎn)品目標值和類型代碼，所有單元的動作處于同步狀態(tài)。鏈接繼電器（L）：當一號PLC（NO.1）中的鏈接繼電器(LO)為ON，PC-LINK網(wǎng)絡其它PLC中的L0也為ON，通過梯形圖轉(zhuǎn)換，Y0也為ON。其鏈接圖如圖6.3所示。

圖6.3FPΣPLC鏈接功能

鏈接寄存器:如果一個數(shù)值100寫入主站（N0.1）的LD0，其它站(N0.2、NO.3、NO.4)LD0的內(nèi)容也轉(zhuǎn)換為100?？蓱玫耐ㄐ趴椋?：N通信方式………1通道RS485型（FPG－COM3口）二、通信插卡1、通信插卡的類型

FPΣ通信插卡根據(jù)其實際需要有三種可供選擇的接口方式。（1）單通道RS232C型(FPG-COM1口)

這種通信卡是具有5線RS232C口的1通道單元，它支持1:1計算機鏈接和通用串行通信，可用RS/CS控制，F(xiàn)P∑通信機構(gòu)1通道RS232C口如圖6.4所示。端子說明如表6-1所示。

表6-1端子說明端子名稱信號方向SD傳送數(shù)據(jù)控制單元→外部設(shè)備RD接收數(shù)據(jù)控制單元→外部設(shè)備RS請求發(fā)送控制單元→外部設(shè)備CS清除發(fā)送控制單元→外部設(shè)備SG接地信號—

圖6.4FP∑通信機構(gòu)1通道RS232C口（2）雙通道RS232C口(FPG-COM2口)此通信卡為3線的2通道RS232C口，能與計算機相連實現(xiàn)1:1通信方式的通用串行通信，在兩臺外部設(shè)備之間實現(xiàn)通信。其端口如圖6.5所示，端子說明如表6-2所示。端子名稱信號方向S1傳送數(shù)據(jù)1控制單元→外部設(shè)備R1接收數(shù)據(jù)1控制單元→外部設(shè)備S2傳送數(shù)據(jù)2控制單元→外部設(shè)備R2接收數(shù)據(jù)2控制單元→外部設(shè)備SG接地信號—

表6-2端子說明圖6.5FP∑通信插卡2通道RS232C口（3）單通道RS485口(FPG-COM3口)此通信為2線的1通道RS485口，能與計算機相連實現(xiàn)1:N通信方式的通用串行通信，其端口如圖6.6所示，端子說明如表6-3所示。端子名稱信號方向+傳輸線（+）—-傳輸線（-）—+傳輸線（+）—-傳輸線（-）—E終端設(shè)置—

表6-3端子說明圖6.6FP∑通信插卡1通道RS485口2、端口的名稱和主要用途在通信插卡中的通信口定為COM1和COM2口。不同種類的端口說明如表6-4所示。端口名用作FPΣ的控制設(shè)備1通道RS232C口擴展2通道RS232C口擴展1通道RS485口擴展COM.0口計算機鏈接端口計算機鏈接端口計算機鏈接端口計算機鏈接端口COM.1口—計算機鏈接通用串行通信計算機鏈接通用串行通信C-NET通用串行通信PC-LINKCOM.2口——計算機鏈接通用串行通信—

表6-4端口說明

注：計算機連接的端口和編程口應用MEWTOCOL-COM通信協(xié)議。通訊口設(shè)置為“計算機鏈接”方式也能支持MEWTOCOL-COM通信協(xié)議，每一幀可多達2048字節(jié)（起始碼為<）通用串行通信只能在COM1口和COM2口實現(xiàn)，COM0不支持。3、通信插卡的通信規(guī)定

通用串行通信規(guī)定（1：1通信方式）如表6-5所示。項目說明通信方式半雙工通信同步方式啟動-停止同步系統(tǒng)傳輸線RS232C傳輸距離（總長度）15m/9.84ft傳輸速度（波特率）2，400bits/sto115.2kbits/s（*注）傳輸代碼ASCII傳輸數(shù)據(jù)格式停止位：1-bit/2-bit，奇偶較驗：無/偶校驗/奇校驗數(shù)據(jù)長度（特征位）：7-bit/8-bit（*注）接口RS232C口（用端子排接線）

表6-51∶1通信說明注：串行通信中應用通信插卡RS232C口（1：1通信方式），通過系統(tǒng)寄存器設(shè)定傳輸速度（波特率）和傳輸格式。通用串行通信規(guī)格（1：N通信方式）如表6-6所示。項目說明通信方式2線半雙工通信同步方式啟動-停止同步系統(tǒng)傳輸線雙絞線或VCTF傳輸距離（總長度）Max.1，200m/3，937ft.（*注）傳輸速度（波特率）2，400bits/sto115.2kbits/s19，200bits/s當用C-NET適配器連接（*注）傳輸代碼ASCII傳輸數(shù)據(jù)方式停止位：1-bit/2-bit，奇偶校驗：無/偶數(shù)/奇數(shù)數(shù)據(jù)長度（特征位）：7-bit/8-bit（*注）單元數(shù)（磁帶單元）最大：99個用C-NET適配器連接時是32個（*注5）接口RS485口（用端子排連接）注：RS485型通信器實現(xiàn)串行通信(1:N通信方式)。使用系統(tǒng)寄存器來設(shè)定傳輸速率(波特率)和傳輸格式。

使用系統(tǒng)寄存器來指定站號的?？梢杂冒未a開關(guān)來指定1到31個單元的站號。在一些實際情況下，根據(jù)所接的設(shè)備來改變單元數(shù)，通信距離，和通信速度（波特率）。在圖6.7所示曲線圖分析中傳輸距離，傳輸速度（波特率），和單元數(shù)的分析在所示范圍內(nèi)。PLC-LINK鏈接功能的說明如表6-7所示。表6-7PC-LINK鏈接功能說明項目說明通信方式令環(huán)總線傳輸方式對等傳輸線雙絞線或VCTF傳輸距離(總長度)1，200m/3，937ft.傳輸速度(波特率)115.2kbps站號(站)最大:16個(站)(*注)PLCLink存儲容量鏈接繼電器:1，024個點，鏈接寄存器:128個字接口RS485口(用端子排接線)注：RS485型通信插卡可實現(xiàn)PLC鏈接功能。通過系統(tǒng)寄存器和拔碼開關(guān)可以指定站號。第7章FP∑通用串行通信功能及應用一、功能的概述1、通用串行通信通過COM口，可以實現(xiàn)PLC與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換，如圖象處理器或是條碼讀寫器。

PLC通過梯形圖轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并將其寫入（或讀出）到一個外設(shè)中去，這個外部設(shè)備與FP∑數(shù)據(jù)寄存器的COM端口連接，如圖7.1所示。圖7.1FP∑通用串行通信2、操作要點使用通用串行通信功能從一個外部設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，可以使用下面描述的數(shù)據(jù)傳送器和數(shù)據(jù)接收器功能，F(xiàn)159指令和“接收完”標志被使用在這些操作中，在FP∑和外部設(shè)備間傳送數(shù)據(jù)。3、數(shù)據(jù)傳送輸出的數(shù)據(jù)被存儲在數(shù)據(jù)寄存器里，作為傳送緩沖區(qū)使用，當執(zhí)行F159指令時數(shù)據(jù)從COM端口輸出。FP∑數(shù)據(jù)傳送如圖7.2所示。系統(tǒng)寄存器指定的結(jié)束符被自動加到發(fā)送的數(shù)據(jù)上。能被發(fā)送的最大數(shù)據(jù)是2048個字節(jié)。

圖7.2FP∑數(shù)據(jù)傳送4、數(shù)據(jù)接收來自COM端口的輸入數(shù)據(jù)被存儲在系統(tǒng)寄存器指令的接收緩沖區(qū)里并且通過“接收完”標志位來判別數(shù)據(jù)是否接收，數(shù)據(jù)“接收完”標志為開，數(shù)據(jù)能被接收。FP∑數(shù)據(jù)接收如圖7.3所示。當數(shù)據(jù)被接收時，“接收完”標志被F159指令所控制。存儲的數(shù)據(jù)里不包括結(jié)束符。能被接收的最大數(shù)據(jù)是4096個字節(jié)。圖7.3FP∑數(shù)據(jù)接收二、通用串行通信程序

通過COM端口使用F159指令發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，F(xiàn)159指令僅僅被FP∑所使用。1、F159指令程序數(shù)據(jù)通過一個專用COM端口從一個外部設(shè)備發(fā)送和接收，通信程序如圖7.4所示。

圖7.4通信程序

被指定作為S的設(shè)備：唯有數(shù)據(jù)寄存器能被指定作為傳送緩沖區(qū)。被指定作為n的設(shè)備：WX，WY，WR，WL，SV，EV，DT，LD，1（10到ID），K，H

被指定作為D的設(shè)備：唯有K常數(shù)（唯有K1和K2）。2、數(shù)據(jù)的傳送存儲在數(shù)據(jù)表格中的大部分數(shù)據(jù)是被“n”所指定的，被發(fā)送到外部設(shè)備，這表格以“S”指定的區(qū)域開始，通過“D”指定的COM端口，數(shù)據(jù)能以自動被附上的開始碼和終止碼的形式發(fā)送，最大是2048個字節(jié)，當以上程序運行時數(shù)據(jù)的8個字節(jié)包含DT101到DT104被存儲在以DT100開始的傳送緩沖區(qū)里，它們從COM1端口發(fā)送。3、數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)的接收是通過打開或關(guān)斷接收完“R9038或R9048”所控制。接收的數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)寄存器專用的接收緩沖區(qū)里，當F159指令關(guān)斷接收完標志“R9038或R9048”時數(shù)據(jù)被接收。三、使用通用串行通信時參數(shù)設(shè)置1、波特率的設(shè)置和通信形式在缺省狀態(tài)下，COM端口被放置到計算機鏈接模式下，當通信執(zhí)行時，系統(tǒng)寄存器裝置進入下面的狀態(tài)。對于COM端口波特率和傳送形式的設(shè)置，使用FPWINGR程序工具來完成，在主菜單上“選項”下選擇“PLC系統(tǒng)寄存器設(shè)置”，對于COM1和COM2端口進行設(shè)置。PLC系統(tǒng)寄存器設(shè)置對話框如圖7.5所示。圖7.5FPWINGRPLC配置設(shè)置對話框No.412通信模式：選擇COM口操作模式，點擊下拉菜單并且選擇“通用通信”。

No.413（對COM1口）和No.414（對COM2口）通信形式：（對于通信形式的缺省狀態(tài)時，其顯示如下圖所示。）

數(shù)據(jù)長度……8位奇偶校驗……奇停止位……1

結(jié)束符……CR

起始符……無STX

通過改變通信形式，對連接到COM端口的外部設(shè)備進行比較，從而進入到一個適當?shù)臓顟B(tài)。

No.415波特率設(shè)置：對于端口波特率缺省狀態(tài)是“9600bps”。設(shè)置波特率與COM端口連接的外部設(shè)備進行比較。點擊下拉按鈕，從顯示在下拉菜單上的“2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps，57600bps，115200bps”中選一個值。

No.416（對于COM1端口），No.418（對于COM2端口）：接收緩沖區(qū)起始地址設(shè)置。

No.417（對于COM1端口），N0.419（對于COM2端口）：接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)容量設(shè)置。

使用通用串行通信，用于接收的緩沖區(qū)一定是專用的。在缺省狀態(tài)下，全部數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指定作為接收用的緩沖區(qū)使用。改變用于接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寄存器范圍，使用系統(tǒng)寄存器No.416（對于COM2端口N0.418）指定區(qū)域和使用N0.417（對于COM2端口是No.419）指定值（字數(shù)）。用于接收的緩沖區(qū)布局如圖7.6所示。No.416（No.418）指定的開始區(qū)域在括號里的系統(tǒng)寄存器表示COM.2的端口數(shù)被接收的字節(jié)數(shù)存儲區(qū)被接收的數(shù)據(jù)存儲區(qū)使用No.417（No.419）指定字數(shù)

圖7.6FP∑接收緩沖區(qū)第8章FP∑的PC－LINK功能一、功能概述

什么是PC-LINK？

PC-LINK是指通過使用雙絞線實現(xiàn)兩臺PLC連接的一種簡單經(jīng)濟方式。我們通過使用鏈接繼電器和鏈接寄存器，能實現(xiàn)PLC之間的數(shù)據(jù)共享。在PC-LINK網(wǎng)絡中，一臺PLC所配置的鏈接繼電器和鏈接寄存器的狀態(tài)參數(shù)能自動反饋到其它的PLC里去。有些數(shù)據(jù)，例如目標值和計數(shù)器經(jīng)過值，要求在網(wǎng)絡上的其它PLC都能保持一致，通過PC-LINK就能很容易實現(xiàn)這一功能。此外，當一些過程控制需要設(shè)置成一致的定時系統(tǒng)時，PC-LINK同樣也能方便地實現(xiàn)。由于PC-LINK功能不是默認設(shè)置，故我們應該在系統(tǒng)寄存器NO.41中將設(shè)置改為“PC-LINK”，F(xiàn)P∑系列PC-LINK功能示意圖如8.1所示。

圖8.1FPΣ系列PC-LINK功能PLC鏈接繼電器和鏈接寄存器內(nèi)部都有數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)和數(shù)據(jù)接收區(qū)。在這些區(qū)域，PLC能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。二、PC-LINK操作的概述

鏈接繼電器：打開網(wǎng)絡中一臺PLC上的鏈接繼電器，也就打開了在同一網(wǎng)絡上的其它PLC上的相同的鏈接繼電器。鏈接寄存器：如果一個ＰＬＣ的鏈接寄存器的內(nèi)容被改變，那么，同一網(wǎng)絡上的其它ＰＬＣ上的相同的寄存器的內(nèi)容也相應被修改。FP∑系列PLC鏈接操作示意圖如圖8.2所示。圖8.2FPΣ系列PLC鏈接操作示意圖

如果我們把常量100寫到單元1的LD0中，那么，單元2、單元3、單元4上的LD0的內(nèi)容也會相應地變成100。第9章可編程序控制器的工程應用一、電梯控制（一）、電梯控制要求和PLC的I/O分配1、電梯控制要求⑴開始時，電梯處于任意一層。⑵當有外呼梯信號到來時，轎廂響應該呼梯信號，到達該樓層時，轎廂停止運行，轎廂門打開，延時3s后自動關(guān)門。⑶當有內(nèi)呼梯信號到來時，轎廂響應該呼梯信號，到達該樓層時，轎廂停止運行，轎廂門打開，延時3S自動關(guān)門。⑷在電梯轎廂運行過程中，轎廂上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號均不響應，但如果反向外呼梯信號前方無其它內(nèi)、外呼梯信號時，則電梯響應該外呼梯信號。例如，電梯轎廂在一樓，將要運行到三樓，在此過程中可以響應二層向上外呼梯信號，但不響應二層向下外呼梯信號。同時，如果電梯到達三層，如果四層沒有任何呼梯信號，則電梯可以響應二層向下外呼梯信號。否則，電梯轎廂將繼續(xù)運行至四樓，然后向下運行響應三層向下外呼梯信號。⑸電梯應具有最遠反向外呼梯響應功能。例如，電梯轎廂在一樓，而同時有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯轎廂先去四樓響應四層向下外呼梯信號。⑹電梯未平層或運行時，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯轎廂停止運行后，按開門按鈕轎廂門打開，按關(guān)門按鈕轎廂門關(guān)閉。2、I/O分配表選擇FP0型PLC,I/O分配表如表9-1所示。

輸入

輸出一層內(nèi)呼X0一層內(nèi)呼指示Y0二層內(nèi)呼X1二層內(nèi)呼指示Y1三層內(nèi)呼X2三層內(nèi)呼指示Y2四層內(nèi)呼X3四層內(nèi)呼指示Y3一層外呼上X4一層外呼上指示Y4二層外呼下X5二層外呼下指示Y5二層外呼上X6二層外呼上指示Y6三層外呼下X7三層外呼下指示Y7三層外呼上X8三層外呼上指示Y8表9-1I/O分配表四層外呼下X9四層外呼下指示Y9開門開關(guān)XA電梯轎廂上行YA關(guān)門開關(guān)XB電梯轎廂下行YB一層平層XC門電機開YC二層平層XD門電機關(guān)YD三層平層XE電梯上行指示YE四層平層XF電梯下行指示YF開門限位X10關(guān)門限位X11轎廂上升極限位X12轎廂下降極限位X13（續(xù)）（三）、應用的電梯模型和操作步驟1、電梯模型圖電梯模型圖如圖9.2所示。圖9.2電梯模型圖2、操作步驟

(1)將PLC（選用40點主機）與TVT-99A電梯模型按I/O分配接好連接線。

(2)啟動電源，將演示程序輸入到計算機中，并下載到PLC。

(3)調(diào)試并運行程序，將PLC運行在監(jiān)控狀態(tài)下，按動電梯模型選層的內(nèi)呼或外呼按鍵，相應的PLC輸入狀態(tài)顯示燈亮，若接線正確，將PLC置于“RUN”狀態(tài)，電梯模型將按內(nèi)、外呼按鍵指令正常運行。（四）、工程練習1、編程練習

(1)自行修改電梯控制要求，編寫PLC控制程序上機調(diào)試運行。

(2)按下述控制要求，編制四層電梯的控制程序，上機調(diào)試并運行程序?？刂埔螅?/p>

1）電梯啟動后，轎廂在一樓，若有一層呼梯信號則開門。

2)運行過程中，可記憶并響應其它信號，內(nèi)選優(yōu)先。當呼梯信號大于當前樓層時上升，呼梯信號小于當前樓層時下降。

3)到達呼叫樓層平層后開門，消除該記憶。當前樓層呼梯時可延時關(guān)門。

4)開門期間，可進行多層呼梯選擇，若呼叫信號來自當前樓層兩側(cè)，且距離相等，則記憶并保持原運動方向，到達呼梯樓層后再反向運行，響應該呼梯。5)若呼叫信號來自當前樓層兩側(cè)，且距離不等，則記憶并選擇距離短的樓層優(yōu)先響應。6)若無呼梯信號，則轎廂停在當前樓層。7)延時10分鐘后（實驗時可延時1分鐘），接下來按以下時間段運行。若是在上午：自動運行到底層若是在下午：自動運行到頂層8)電梯不用時，回到一層，開門后斷電，再使用時重新啟動。2、排故練習

(1)如何檢查電梯轎廂上下與廂門開關(guān)是否正常？提示:用一根導線，一頭插在“公共端II”上，另一頭插在轎廂上，此時轎廂向上運行。其它雷同。

(2)樓層微動開關(guān)在使用中發(fā)現(xiàn)有失靈現(xiàn)象應如何處理？提示:此時將數(shù)字萬用表拔在電壓檔上,一個表筆插在“公共端I”上，另一只點在內(nèi)選信號1，此時萬用表有電壓約24V的指示。

(3)模型上的各端子應使用專用插頭聯(lián)接，特別應注意的問題是什么？二、材料分揀系統(tǒng)PLC應用設(shè)計（一）、材料分揀系統(tǒng)功能及控制要求1、材料分揀功能

(1)分揀出金屬與非金屬

(2)分揀出某一顏色塊

(3)分揀出金屬中某一顏色塊

(4)分揀出非金屬中某一顏色塊

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