可编程控制器的特点及维修方法-上海怡健医学

可编程控制器的特点

可编程逻辑控制器 (PLC) 是一种设计用于工业环境的数字计算电子系统。它采用可编程存储器,可存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字和模拟输入输出控制各类机械或生产。过程。可编程控制器及其相关外围设备应按照易于与工业控制系统整体连接、易于扩展的原则进行设计。可编程控制器的外观如图 10-12 所示。

图 10-12 可编程控制器外形图

早期的可编程控制器是为了替代继电器控制电路而设计的,采用存储程序指令的方式来完成顺序控制。仅具有逻辑运算、定时、计数等时序控制功能,用于开关量控制。目前的可编程控制器不仅可以进行逻辑控制,还可以进行数值运算和数据处理,并具有分支、中断、通讯和故障自诊断等功能。

可编程控制器很好地集成了计算机技术和继电器控制技术。最新的可编程控制器还可以直接加入数字控制技术,并可与监控计算机联网,因此其应用几乎涉及所有行业。企业。

可编程控制器具有以下特点。

(1)可靠性高,抗干扰性强。

(2)简单的编程和易于使用。

(3)通用性好,扩展方便,功能齐全。

(4)体积小,能耗低。

(5)维护方便,工作量小。

可编程控制器的组成

可编程控制器的种类很多,但它们的基本组成是一样的,主要由中央处理器(CPU)、内存、输入/输出(I/O)接口、电源和编程器组成,如图10-13所示.

图 10-13 可编程控制器组成

1.中央处理器(CPU)

中央处理器(CPU)是可编程控制器的核心。在制造商预先编写好的系统程序的控制下,通过输入设备读取现场输入信号并根据用户程序进行相应的操作,然后根据处理结果传递给输出设备。实施输出控制。CPU 的性能直接影响可编程控制器的性能。

2.存储

可编程控制器中的存储器按用途可分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序存储器存储系统程序,已由厂商固化,用户无法访问和修改;用户程序存储器存储用户程序和数据,用户程序由用户根据控制要求编写。

3.输入/输出(I/O)接口

输入/输出 (I/O) 接口是可编程控制器与现场 I/O 设备之间的连接。I/O 接口包括数字(开关)I/O 单元和模拟 I/O 单元。根据 I/O 点数,可编程控制器可分为小型、中型和大型三种。小型可编程控制器I/O点数小于256点,中型可编程控制器I/O点数在256~2048点之间,大型可编程控制器I/O点数控制器超过 2048 点。

4.电源

电源单元将交流电源转换为 CPU、内存和 I/O 接口运行所需的直流电源。

5.程序员

编程器是可编程控制器的重要外围设备。编程器可用于编写、调试、检查和监控可编程控制器程序。它还可以调用和显示一些内部状态和系统参数。编程器通过通讯口与CPU通讯,完成人机对话连接。编程器具有各种功能键和编程显示,以及编程和监控开关。程序员有两种类型:简单程序员和智能程序员。

可编程控制器控制系统的组成及其等效电路

图 10-14 为交流电动机正反转接触器的控制电路图。

图 10-14

图10-14 交流电动机正反转接触器控制电路

在图 10-14 中,SB0、SB1、SB2 分别为停止按钮、正转按钮和反转按钮,KM1、KM2 分别为正转接触器和反转接触器。

图 10-15 为交流电机正反转可编程控制器的控制电路图。图 10-15 中的主电路与图 10-14 中的主电路相同,此处不再赘述。

图 10-15

图10-15 交流电机正反转可编程控制器控制电路

图10-15中,SB0、SB1、SB2与图10-14中的接触器控制电路相同,分别为停止按钮、前进按钮、后退按钮,KM1、KM2 分别为正向接触器和反向接触器。

可编程控制器控制系统的组成及其等效电路如图10-16所示。

图 10-16

图10-16 可编程控制器控制系统组成及其等效电路

从图10-16可以看出,可编程控制器控制系统的等效电路由三部分组成:输入部分、内部控制部分和输出部分。输入部分是系统的输入信号。常用的输入设备有按钮开关、限位开关等;输出部分是系统的执行部分,常用的输出器件有继电器、接触器、电磁阀等;输入信号被取入后,按照编程语言的组合控制逻辑(如梯形图)进行处理,然后产生控制信号输出驱动输出设备工作。梯形图与继电器控制原理图类似,如图10-15(b)所示,只是绘制了元件符号(如常开触点、

图 10-17

图10-17 梯形图和继电器控制示意图的元件符号

可编程控制器的可编程原理

(1)梯形图的每条逻辑线(梯形图)从左侧母线开始,然后是中间节点,到右侧母线结束。各个元件的线圈连接到右侧母线的一侧,并且任何触点都不能放在线路上 线圈右侧接右母排,一般不允许线圈直接接左母排,正确接线如图10-18所示。

图片[1]-可编程控制器的特点及维修方法-上海怡健医学-老王博客

图 10-18 正确接线图

(2)编译梯形图时,尽量按照“从左到右,从上到下”的顺序执行程序,容易写出指令语句列表。

(3)避免在梯形图中的竖线上画接触点。这个桥式梯形图不能用指令语句编写,所以应该画成可以编程的形式。

(4)继电器线圈和触点的使用。相同数量的继电器线圈在程序中只能使用一次,不能重复使用,否则会造成误动作,但其常开常闭触点可以反复多次使用。

(5)多个并行分支不允许同时运行。当可编程序控制器处于运行状态时,按照梯形图中的符号顺序,一个一个开始处理。可编程序控制器扫描梯形图顺序执行可编程控制器数,因此不会出现多个并行分支同时动作的情况,因此在设计上可以减少约束较多的链式电路,从而简化程序。

(6)定时器在使用前被赋值。

(7)外部输入设备的常闭触点的处理。图10-19(a)是用于电机直接启动控制的继电器接触器的控制电路,其中停止按钮SB1是常闭触点,由可编程序控制器控制,停止按钮SB1和启动按钮SB2为其输入装置。

图 10-19

图 10-19 电机直接启动控制继电器接触器控制电路

在外部接线中,SB1 有两种连接方式。

图10-19(b)中,SB1仍接常闭形式,接控制器输入继电器的X1端子,则在编写梯形图时使用常开触点X1。由于SB1闭合,对应的输入继电器接通,此时其常开触点X1闭合。仅当按下 SB1 以打开输入继电器时才打开。

在图 10-19(c) 中,如果 SB1 接常开形式,则梯形图中使用常闭触点 X1。由于SB1断开时对应的输入继电器也断开,所以其常闭触点X1仍处于闭合状态。按下 SB1 时,输入继电器打开时关闭。

在图10-19(c)的外部接线图中,输入端的直流电源E通常由可编程控制器提供,输出端的交流电源外接。“COM”是双方各自的公共端子。

由图10-19(a)和(c)可以看出,为了使梯形图与继电器接触器控制电路一一对应,可编程控制器输入设备的触点应连接成一个尽可能采用常开形式。另外,热继电器FR的接点只能接常闭,一般不作为可编程控制器的输入信号接接触器线圈。

可编程控制器的编程方法

1.确定I/O点数及其分配

在电机正反转控制电路中(见下图10-22),停止按钮SB1、正转启动按钮SB2、反转启动按钮SB33外接按钮需要在控制器的三个输入端子上,可分别分配给X0、X1、X2,接收输入信号;正向接触器的KM1线圈和反向接触器的KM2线圈接触器需要连接到两个输出端子上,可以分别分配给Y1和Y2,需要5个I/O点,见表10-17。

表 10-17 I/O 点数

外部接线见图 10-20。按SB2,电机正转;按 SB3 反转。如果在正转过程中需要反转,必须先按下SB1。自锁和互锁触点是不占用 I/O 点的内部“软”触点。

2.编译梯形图和指令语句列表

本例的梯形图如图 10-21 所示,语句列表如表 10-18 所示。

图 10-20 外部接线

图 10-21 梯形图

表 10-18 语句列表

可编程控制器常用命令

可编程控制器的指令系统由基本指令和高级指令组成,共有160多条,常用的基本指令如表10-19所示。

表10-19 常用基本命令

续表

用可编程序控制器控制电机的正反转

一些交流电机的旋转方向会随着它们的接线而改变。图 10-22 显示了电机的接触器正反转控制电路。当使用可编程序控制器控制该类电机的正反转时,断开正转控制触点和接通反转控制触点之间应有延时可编程控制器数,如图10-23所示。

图10-22 电机接触器正反转控制电路

图10-23 可编程控制电机正反转电路

IP系列可编程控制器的H端可接相线或零线,但两组之间的H端相互绝缘。两个输入信号X0和X1可以控制电机的正反转和停止。电机正反转PLC程序如图10-24所示,其逻辑关系如表10-20所示。

图10-24 电机正反转PLC程序

表10-20 逻辑关系表

用这种方法控制三相交流电机时,要特别注意Y0和Y1的瞬时连接,否则会损坏设备。

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