1、 PLC 初级读本 亲爱的朋友,我想您可能很希望学会诸如 PLC,触摸屏,单片机,变频器等工控器件,成为一个名符其实的电气工程师,切实改变自己的命运。 但是您可能又会遇到一些关键性的问题:我花了不少时间,耗费了不少精力,甚至用去人民币若干,为什么我老是不能入门呢? 针对这些问题,我来一一为您作一些解答,看看是否符合您的实际情况。当然首先我得声明,我是一名销售人员,如果您对此反感的话,下面的内容就不用再看了,对您造成的滋扰我深表抱歉。另外如果您对工业自动化控制已经比较熟悉 ,也不用再费时间看下去了,因为我们针对的对象是初级学员。 好了,既然您有兴趣看下去,咱们就言归正传吧。我先说说我自己:原来我
2、做过钳工,后来焊工,制冷,电工都做过;先前在国企呆了几年,后来私企,外企也呆过,包括港资,台资,日资企业 ;工作地点从当初的内地,到后来的全国各地。 正是有这些经历,使我深知做一名技术人员有多么不容易技术不断贬值,竞争越来越大。社会环境迫使我们要学习更高的,更新的,更专业化的技术,但限于种种原因,有些东西不是一下子就能轻松入门,这就是我们最大的迷惘。 对于入门困难,我总结出以下 几条原因: 1,您接触这方面的机会较少 2,在您身边没有这一方面的高手 3,工控器件都比较昂贵,让人望而却步,使您少了操练的机会 我们再对这三条原因仔细分析一下: 1您接触的机会或许不少,因为工业自动化技术普及得很广泛
3、,哪个工厂不用呢。只是您对之捉摸不透,信心不足,不敢下手而已。 2您身边也许就有高手存在,但是他们不愿意把技术传授出来。 3正是因为价格太贵,使人不能轻易就去把这些东西买一堆回来细细研究,这会涉及到投资和风险的问题,这些东西买回来值吗?搞不懂怎么办?要是用不上怎么办呢? 经过分析我们发现,除了 部分人的奋发精神不足之外,其实第 3条原因是制约我们前进的重要因素,我们的突破口也就在此。 创办公司的时候,我就有这样的愿望:大力推广工业自动化控制技术,使每一个想学的人都学会它,为我国工控技术的普及做出应有的贡献。到现在,一种低价格低成本,切实可行的普及方案出现了。我们暂不谈方案,先谈谈关于教材的事。
4、 相信大多数人都有这样的经历:为了学习某种器件,被所谓的教科书,操作手册折磨得头昏脑胀,痛不欲生。其实我也有过这种惨痛的经历,有感于此,我决心编写一本让人看得明白,引人入胜的教材,在这本教材里,首先不是介绍什么 程控理论, PLC 结构之类的东西,而是通过一个个实际例子,由简到繁,让学员亲自动手,解决问题。下面是教材的部分章节: 按键的相关程序 1, 单个按键实现的启停控制 这个电路用继电器也可以完成,须用 3 个继电器和 9 对触点,线路较复杂,如图: 电路分析: 1 号继电器的作用,是启动 3 号继电器 2 号继电器的作用,是停止 3 号继电器 1号和 2号继电器为什么要用自锁触点?是为了
5、确保每按一次 SB1及按住不放时,只有一个状态 出现,不会出现振动现象。解决这个问题在 PLC 里面就非常简单了,见下图。 使用 PLC 则只要一行程序就可完成上述电路,它用到了一个“取反” 的指令,如下左图: 单按钮启停控制 闪烁控制 程序解释: 第一行 RUN,宣告程序开始执行,第三行 END,程序扫描结束。第二行,如果 X1 有输入,则通过 1号滤波器,取反 Y9 的状态。此处滤波器的作用就是确保每按一次按钮,只有一个输出。 ( X 代表输入端口,接按钮, Y 代 表输出端口,控制接触器 ) 怎么样?是不是很简单?我们再来看如何实现一个指示灯的闪烁,它同样也很简单,见上面右图。 程序解释
6、: 第一行有两个图标,第一个形状如钟摆,它就是整个系统的基本时间参数,以后凡是用到时间的地方就以它为参考,如果给它设定为 10,时基就是 10*10 100 毫秒。 第二个图标是闪烁继电器(也可称之为振荡器,方波发生器),我们用的是 1号,它的参数现在是 5,周期就是时基 100*5*2 1000ms=1秒,也就是说它 1秒钟闪烁 1次。 此行程序只在上电时执行一次。 第三行 闪烁继电器每到高电 平期间就会输出到 Y9(0.5)秒,其余时间不输出。 2, 单按钮实现多个( 3个)功能 这个电路同样可以用继电器完成,共需好几个继电器和触点二三十对左右,线路复杂,如果您对此感兴趣我们有专门的章节进
7、行介绍,请关注。 那么在 PLC 里面是如何实现单键多功能的呢?原来我们每按一次按钮的时候,就使用了 PLC 的内部计数器进行了计数,然后再判断数值的多少,输出到相应的端口,实现不同的功能,如图所示: 程序注释:第二行,如果 X1 有输入,就把一号计数器加 1, 第三行,对一 号计数器 CT1中的数值进行判断,如果 CT1等于1,则 Y9 输出, Y10和 Y11关闭。 第四行,如果 CT1等于 2,则 Y10输出, Y9 和 Y11关闭。 第五行,如果 CT1等于 3,则 Y11输出, Y9 和 Y10关闭。 第六行,如果 CT1等于 4,则计数器回零,三个端口都关闭。 第七行,此处加了一个
8、按钮 X2,它在任何时候被按下时,都会关闭三个端口,并清零计数器。这样做的目的是完善电路,使之操作更加方便,安全。 ON的作用:因为 3456 行程序无外部输入,所以要用 ON来强制接通火线。 PLC 的扫描机 制:它是从 RUN 到 END 之间,一遍一遍不知疲劳的巡回扫描,如果有外部输入或内部信号,就会立即作出反应。 流水灯程序 实现流水灯的方法有几种? 至少 4种。 1, 在内部设定计时计数器,到相应的时间送出状态送到端口,如图所示 程序注解: 第一行,设定系统时基( 10*5 50毫秒), 1 号振荡器设定系数为 1,周期系统时基 50*1*2 100毫秒,此行程序只在 PLC上电时执
9、行一次。 第三行,如果 1 号振荡器因时间到了而动作,就会从 PSV1 触点输出,通过 1 号滤波器,使1号计数器 加 1。 第四十行,判断 CT1中的数值,输出到相应的端口。 第十一行, CT1 等于 8 时,输出到 Y16。当 Y16 输出完毕,通过 2 号滤波器进行下降沿滤波,使 CT1清零。然后程序返回到第三行,不断扫描。 以上程序将会使 8个端口依次输出,学习板上的 8个指示灯形成流水状态。如果要改变流动速度,可从两方面着手, 1是改变系统时基“ 5“, 2是改变振荡器系数“ 1”,这两个参数的最大取值范围是 255。 流水灯程序是学习 PLC 或单片机的入门程序,上面的方法是不是有
10、点笨呢?是的,这不太符合程序的基本原则 高效率,下面请看另一种方法,使用循环位移指令,在相应的时间移动端口状态,如图: 程序注解: 第一二行,设定系统时基( 10*4 40ms) ,设定 1 号振荡器 POD1的系数为 10(周期 40*10*2 800ms),设定二号输出端口 OUTB2的初始状态为 H80(十六进制数,二进制为 1000 0000),也就是 Y9 点亮。 第四行 如果 1 号振荡器有输出,通过 1 号滤波器滤波,然后使 2 号输出端口 OUTB2循环右移,即 1000 0000变成 0100 0000 0010 0000 0001 0000 0000 1000 0000 0
11、100 0000 0010 0000 0001,这样就使得 8个指示灯流动一次,再不停重复。凡是有 1的位置将输出。 这个程序怎么样?很明显,简单高效,再看下一个,使用查表的方法,在相应的时间,去表格里面取出状态送到端口。此方法可以实现千变万化的运动规律。如图: 程序注解: 第一行,设定系统时基 10*50 500ms,设定 1 号振荡器系数为 1,设定 1 号计数器 CT1的初始值为 0。 第三行,如果 1 号振荡器时间到,从 PSV1 输出,通过 1 号滤波器滤波 然后根据 CT1中的值,去查 0号表格,将查到的值放入 WREG把 W REG的值输出到 2号端口 OUTB2计数器加 1(为
12、查下一个数据准备)判断计数器的值是否为 8(或更多),不是则循环扫描,是则将它清零,再循环。 表格形式 -&h80,&h40,&h20,&h10,&h08,&h04,&h02,&h01(十六进制 ), 1000 0000, 0100 0000, 0010 0000, 0001 0000, 0000 1000, 0000 0100, 0000 0010,0000 0001( 二进制)。 查表程序常用于一些无规律数值的转换,如华氏温度和摄氏温度等。表格的建立有一定的方法,详情请继续关注后面的介绍。 触摸屏与 PLC 的基本程序 学习这一课是非常实用的,因为它涉及到触摸屏, PLC,通信协议。不过请
13、注意,您手里面不一定非得要有触摸屏不可,我们在此主要是采用 在线模拟 的方法,它和真实的触摸屏使用是一样的。 触摸屏软件推荐使用深圳人机公司的 MT500软件 EasyBuilder500 2.6.1简体中文版 ,它有全中文的界面,操作也较人性化,下载地址:http:/ 10.4M。下载软件的同时也请下载软件使用手册 , 6.7M,这将有助您尽快的熟悉它。 成功安装软件之后,我们就可以做简单的模拟了。 模拟内容:通过触摸屏,控制 PLC 的一个输出端口 Y9 的启动和停止,在触摸屏上只有一个切换开关和一个指示灯, Y9 启动的同时,屏上的指示灯也将点亮。 读完触摸屏软件使用手册的前两章,根据其
14、介绍方法,在触摸屏软件里新建一个工程,在 编辑 系统参数 PLC 设置 里,选择 PLC 类型为 MODBUS RTU. 通讯类型选 RS232,数据 8位,停 止 1位,波特率 9600,偶校验, PLC 站号为 1。在 选项 语言选择 里,选择 东方语言 ,设置完毕,就可编程了。 创建一个位状态指示灯,在读取地址之设备类型里,选择“ 0*”,在设备地址里,输入“ 0009”,然后再创建一个切换开关,在读取地址之设备类型里,选择 0*,在设备地址里,输入“ 0017”,在输出地址之设备类型和设备地址里,同样选择 0*和 0017。在属性之开关类型里,选择切换开关。编程完毕,保存并命名,编译之
15、。 PLC 必须要用 MODBUS 系列的产品,这里我们选用 MB1,同时使用了学习板一块, PLC 就安 装在学习板上,学习板上有 8个开关,8个指示灯,用于模拟程序,极其方便。 在 PLC 编程软件里,只写一行程序,然后把它下载到 PLC 里面去。程序如图: 程序注释:我们通过对中间继电器 M1 的控制,来实现 Y9 的启动和停止, M1 的控制是在触摸屏里点击切换开关来实现的。根据MODBUS 协议, M1 的地址是 0*0017, Y9 的地址是 0*0009,我们在编辑触摸屏程序时要将器件地址准确输入。 在 PLC 接通电源,连线正确的情况下,我们启动 EasyManager程序 (
16、它是 EB500 里面专门用 来模拟及下载程序之用 ),在 Direct Online-Simulatou前面打勾,双击在线模拟选项( Online-Simulatou),这时将弹出选择工程窗口,双击刚才编写的程序,就会出现模拟窗口,此时在 PLC 里面会有一个小小的指示灯不断闪烁,表明正在传输数据。用鼠标点击模拟窗口里的切换开关,开关就会切换到启动位置,位状态指示灯也会点亮,当然学习板上的 Y9 发光二极管也亮了。 通过以上练习,您已经掌握了触摸屏和 PLC 的联机使用了,再复杂一些的用法也只是时间上的问题而已。 从这里我们可以看出使用触摸屏的好处了: 1,它能够直接改变PLC 的内部器件状态,改写和设定数据,弹出报警窗口,非常方便,还可以大大减少 PLC 的输入点数。 2,即使外行也能够熟练地操作机器,无须过多了解程序运行及机器特性。没有触摸屏,这些都是不能实现的。 普及工业自动化控制技术的新方案 为推动民族工业的发展,提高工控技术水平,我们隆重推出此方案。 众所周知, PLC,触摸屏,变频器是工控的三大件,要实现机器