6ES7212-1AB23-0XB8型號規(guī)格
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一、 總體分析
1 系統(tǒng)分析
依據(jù)控制系統(tǒng)所需完成的控制任務(wù),對被控對象的工藝過程、工作特點以及控制系統(tǒng)的控制過程、控制規(guī)律、功能和特征進行詳細分析,明確輸入、輸出物理量是開關(guān)量還是模擬量,明確劃分控制的各個階段及其特點,階段之間的轉(zhuǎn)換條件,畫出完整的工作流程圖和各執(zhí)行元件的動作節(jié)拍表。
2 看主電路
進一步了解工藝流程及其對應(yīng)的執(zhí)行裝置和元器件。
3 看PLC控制系統(tǒng)的I/O配置和PLC的I/O接線
了解輸入信號和對應(yīng)輸入繼電器的配置、輸出繼電器的配置及其所接的對應(yīng)負載。
在沒有給出輸入/輸出設(shè)備定義和PLC的I/O配置的情況下,應(yīng)根據(jù)PLC的I/O接線圖或梯形圖和指令語句表,做出輸入/輸出設(shè)備定義和PLC的I/O配置。
4 通過PLC的I/O接線圖了解梯形圖
PLC的I/O接線是連接主電路和PLC梯形圖的紐帶。
1) 根據(jù)用電器(如電動機、電磁閥、電加熱器等)主電路控制電器(接觸器、繼電器)主觸點的文字符號,在PLC的I/O接線圖中找出相應(yīng)編程元件的線圈,便可得知控制該控制電器的輸出繼電器,再在梯形圖或語句表中找到該輸出繼電器的程序段,并做出標(biāo)記和說明?!糐P〗
2) 根據(jù)PLC的 I/O接線圖的輸入設(shè)備及其相應(yīng)的輸入繼電器,在梯形圖(或語句表)中找出輸入繼電器的動合觸點、動斷觸點,并做出相應(yīng)標(biāo)記和說明。
二、 梯形圖的結(jié)構(gòu)分析
1 PLC控制系統(tǒng)梯形圖的特點
(1) PLC控制系統(tǒng)的輸入信號和輸出負載
繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)用PLC的輸出繼電器來控制,它們的線圈接在PLC的輸出端。按鈕、控制開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)等用來給PLC提供控制命令和反饋信號,它們的觸點接在PLC的輸入端。
(2) 繼電器電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的處理
繼電器電路圖中的中間繼電器和時間繼電器的功能用PLC內(nèi)部的輔助繼電器和定時器來完成,它們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無關(guān)。
(3) 設(shè)置中間單元
在梯形圖中,若多個線圈都受某一觸點串/并聯(lián)電路的控制,為了簡化電路,在梯形圖中可設(shè)置用該電路控制的輔助繼電器,輔助繼電器類似于繼電器電路中的中間繼電器。
(4) 時間繼電器瞬動觸點的處理
時間繼電器除了延時動作的觸點外,還有在線圈得電或失電時立即動作的瞬動觸點。對于有瞬動觸點的時間繼電器,可以在梯形圖中對應(yīng)的定時器的線圈兩端并聯(lián)輔助繼電器,后者的觸點相當(dāng)于時間繼電器的瞬動觸點。
(5) 外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立
為了防止控制正/反轉(zhuǎn)的兩個接觸器同時動作,造成三相電源短路,除了在梯形圖中設(shè)置與它們對應(yīng)的輸出繼電器的線圈串聯(lián)的動斷觸點組成的軟互鎖電路外,還應(yīng)在PLC外部設(shè)置硬互鎖電路。
2 梯形圖的結(jié)構(gòu)分析
采用一般編程方法還是采用順序功能圖編程方法;采用順序功能圖的單序列結(jié)構(gòu)還是選擇序列結(jié)構(gòu)、并行序列結(jié)構(gòu),使用啟/保/停電路、步進順控指令進行編程還是用置位/復(fù)位指令進行編程。這部分內(nèi)容見第四章和第五章。
梯形圖的分解由操作主令電路(如按鈕)開始,查線追蹤到主電路控制電器(如接觸器)動作,中間要經(jīng)過許多編程元件及電路,查找起來比較困難。
無論多么復(fù)雜的梯形圖,都是由一些基本單元構(gòu)成的。按主電路的構(gòu)成情況,利用逆讀溯源法,把梯形圖和指令語句表分解成與主電路的用電器(如電動機)相對應(yīng)的幾個基本單元,然后一個環(huán)節(jié)、一個環(huán)節(jié)地分析,最后再利用順讀跟蹤法把各環(huán)節(jié)串起來。
(1) 按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)的配置情況及作用
在PLC的I/O接線圖中有許多行程開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān),以及壓力繼電器、溫度繼電器等,這些電器元件沒有吸引線圈,它們的觸點的動作是依靠外力或其他因素實現(xiàn)的,因此必須先把引起這些觸點動作的外力或因素找到。其中行程開關(guān)由機械聯(lián)動機構(gòu)來觸壓或松開,而轉(zhuǎn)換開關(guān)一般由手工操作,從而使這些行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點在設(shè)備運行過程中便處于不同的工作狀態(tài),即觸點的閉合、斷開情況不同,以滿足不同的控制要求,這是看圖過程中的一個關(guān)鍵。
這些行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點的不同工作狀態(tài)單憑看電路圖難以搞清楚,必須結(jié)合設(shè)備說明書、電器元件明細表,明確該行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)的用途,操縱行程開關(guān)的機械聯(lián)動機構(gòu),觸點在不同的閉合或斷開狀態(tài)下電路的工作狀態(tài)等。
(2) 采用逆讀溯源法將多負載(如多電動機電路)分解為單負載(如單電動機)電路
根據(jù)主電路中控制負載的控制電器的主觸點文字符號,在PLC的I/O接線圖中找出控制該負載的接觸器線圈的輸出繼電器,再在梯形圖和指令語句表中找出控制該輸出繼電器的線圈及其相關(guān)電路,這就是控制該負載的局部電路。
在梯形圖和指令語句表中,很容易找到該輸出繼電器的線圈電路及其得電、失電條件,但引起該線圈的得電、失電及其相關(guān)電路就不容易找到,可采用逆讀溯源法去尋找:
1) 在輸出繼電器線圈電路中串、并聯(lián)的其他編程元件觸點的閉合、斷開就是該輸出繼電器得電、失電的條件。
2) 由這些觸點再找出它們的線圈電路及其相關(guān)電路,在這些線圈電路中還會有其他接觸器、繼電器的觸點……
3) 如此找下去,直到找到輸入繼電器(主令電器)為止。
值得注意的是:當(dāng)某編程元件得電吸合或失電釋放后,應(yīng)該把該編程元件的所有觸點所帶動的前、后級編程元件的作用狀態(tài)全部找出,不得遺漏。
找出某編程元件在其他電路中的動合觸點、動斷觸點,這些觸點為其他編程元件的得電、失電提供條件或者為互鎖、聯(lián)鎖提供條件,引起其他電器元件動作,驅(qū)動執(zhí)行電器。
(3) 將單負載電路進一步分解
控制單負載的局部電路可能仍然很復(fù)雜,還需要進一步分解,直至分解為基本單元電路。
(4) 分解電路的注意事項
1) 若電動機主軸接有速度繼電器,則該電動機按速度控制原則組成停車制動電路。
2) 若電動機主電路中接有整流器,表明該電動機采用能耗制動停車電路。
(5) 集零為整,綜合分析
把基本單元電路串起來,采用順讀跟蹤法分析整個電路。
三、 識讀梯形圖的具體方法
識讀PLC梯形圖和語句表的過程同PLC掃描用戶過程一樣,從左到右、自上而下,按程序段的順序逐段識圖。
值得指出的是:在程序的執(zhí)行過程中,在同一周期內(nèi),前面的邏輯運算結(jié)果影響后面的觸點,即執(zhí)行的程序用到前面的最新中間運算結(jié)果。但在同一周其內(nèi),后面的邏輯運算結(jié)果不影響前面的邏輯關(guān)系。該掃描周期內(nèi)除輸入繼電器以外的所有內(nèi)部繼電器的最終狀態(tài)(線圈導(dǎo)通與否、觸點通斷與否)將影響下一個掃描周期各觸點的通與斷。
由于許多讀者對繼電器接觸器控制電路比較熟悉,因此建議沿用識讀繼電器接觸器控制電路查線讀圖法,按下列步驟來看梯形圖:
1) 根據(jù)I/O設(shè)備及PLC的I/O分配表和梯形圖,找出輸入、輸出繼電器,并給出與繼電器接觸器控制電路相對應(yīng)的文字代號。
2) 將相應(yīng)輸入設(shè)備、輸出設(shè)備的文字代號標(biāo)注在梯形圖編程元件線圈及其觸點旁。
3) 將梯形圖分解成若干基本單元,每一個基本單元可以是梯形圖的一個程序段(包含一個輸出元件)或幾個程序段(包含幾個輸出元件),而每個基本單元相當(dāng)于繼電器接觸器控制
電路的一個分支電路。
4) 可對每一梯級畫出其對應(yīng)的繼電器接觸器控制電路。
5) 某編程元件得電,其所有動合觸點均閉合、動斷觸點均斷開。某編程元件失電,其所有已閉合的動合觸點均斷開(復(fù)位),所有已斷開的動斷觸點均閉合(復(fù)位)。因此編程元件得電、失電后,要找出其所有的動合觸點、動斷觸點,分析其對相應(yīng)編程元件的影響。
6) 一般來說,可從第一個程序段的第一自然行開始識讀梯形圖。第一自然行為程序啟動行。按啟動按鈕,接通某輸入繼電器,該輸入繼電器的所有動合觸點均閉合,動斷觸點均斷開。
再找出受該輸入繼電器動合觸點閉合、動斷觸點斷開影響的編程元件,并分析使這些編程元件產(chǎn)生什么動作,進而確定這些編程元件的功能。值得注意的是:這些編程元件有的可能立即得電動作,有的并不立即動作而只是為其得電動作做準(zhǔn)備。
由PLC的工作原理可知,當(dāng)輸入端接動合觸點,在PLC工作時,若輸入端的動合觸點閉合,則對應(yīng)于該輸入端子的輸入繼電器線圈得電,它的動合觸點閉合、動斷觸點斷開;當(dāng)輸入端接動斷觸點且在PLC工作時,若輸入端的動斷觸點未動作,則對應(yīng)于該輸入端的輸入繼電器線圈得電,它的動合觸點閉合、動斷觸點斷開。如果該動斷觸點與輸出繼電器線圈串聯(lián),則輸出繼電器線圈不能得電。因而,用PLC控制電動機的啟停,如果停止按鈕用動斷觸點,則與控制電動機的接觸器相接的PLC輸出繼電器線圈應(yīng)與停止按鈕相接的輸入端子相對應(yīng)的動合觸點串聯(lián)。在繼電接觸控制中,停止按鈕和熱繼電器均用動斷觸點,為了與繼電接觸控制的控制電路相一致,在PLC梯形圖中,同樣也用動斷觸點,這樣一來,與輸入端相接的停止按鈕和熱繼電器觸點就必須用動合觸點。在識讀程序時必須注意這一點。
四、 識讀PLC梯形圖的示例
在分析PLC控制系統(tǒng)的功能時,可以將它想象成一個繼電器控制系統(tǒng)中的控制箱,其外部接線圖描述了這個控制箱的外部接線,梯形圖或語句表是這個控制箱的內(nèi)部"線路圖",梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器是這個控制箱與外部世界聯(lián)系的"接口繼電器",這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析PLC控制系統(tǒng)。在分析時可以將梯形圖中輸入繼電器的觸點想象成對應(yīng)的外部輸入器件的觸點或電路,將輸出繼電器的線圈想象成對應(yīng)的外部負載的線圈。外部負載的線圈除了受梯形圖的控制外,還可能受外部觸點的控制