繼電器控製電路圖與(yu) plc控製的梯形圖的比較
梯形圖與(yu) 繼電器控製電路圖兩(liang) 者之間存在許多差異:
(1)PLC采用梯形圖編程是模擬繼電器控製係統的表示方法,因而梯形圖內(nei) 各種元件也沿用了繼電器的叫法,稱之為(wei) “軟繼電器”,例如X0、X1(輸入繼電器)、Y0(輸出繼電器)。梯形圖中的“軟繼電器”不是物理繼電器,每個(ge) “軟繼電器”各為(wei) 存儲(chu) 器中的一位,相應位為(wei) “1”態,表示該繼電器線圈“得電”,因此稱其為(wei) “軟繼電器”。用“軟繼電器”就可以按繼電器控製係統的形式來設計梯形圖。
(2)梯形圖中流過的“電流”不是物理電流,而是“能量流”,它隻能從(cong) 左到右、自上而下流動。“能量流”不允許倒流。“能量流”到,線圈則接通。“能量流”流向的規定順應了PLC的掃描是自左向右、自上而下順序地進行,而繼電器控製係統中的電流是不受方向限製的,導線連接到哪裏,電流就可流到哪裏。
(3)梯形圖中的常開、常閉觸點不是現場物理開關(guan) 的觸點。它們(men) 對應輸入、輸出映象寄存器或數據寄存器中的相應位的狀態,而不是現場物理開關(guan) 的觸點狀態。PLC認為(wei) 常開觸點是取位狀態操作;常閉觸點應理解為(wei) 位取反操作。因此在梯形圖中同一元件的一對常開、常閉觸點的切換沒有時間的延遲,常開、常閉觸點隻是互為(wei) 相反狀態。而繼電器控製係統大多數的電器是屬於(yu) 先斷後合型的電器。
(4)梯形圖中的輸出線圈不是物理線圈,不能用它直接驅動現場執行機構。輸出線圈的狀態對應輸出映像寄存器相應的狀態而不是現場電磁開關(guan) 的實際狀態。
(5)編製程序時,PLC內(nei) 部繼電器的觸點原則上可無限次反複使用,因為(wei) 存儲(chu) 單元中的位狀態可取用任意次;繼電器控製係統中的繼電器觸點數是有限的。但是PLC內(nei) 部的線圈通常隻引用一次,因此,應慎重對待重複使用同一地址編號的線圈。下麵以三菱FX係列PLC為(wei) 例,簡單介紹一下PLC梯形圖編程時需要遵循的規則,希望對大家有所幫助。有一點需要說明的是,本文雖以三菱plc為(wei) 例,但這些規則在其它plc編程時也可同樣遵守。
一,梯形階梯都是始於(yu) 左母線,終於(yu) 右母線(通常可以省掉不畫,僅(jin) 畫左母線)。每行的左邊是接點組合,表示驅動邏輯線圈的條件,而表示結果的邏輯線圈隻能接在右邊的母線上。接點不能出現在線圈右邊。如下圖(a)應改為(wei) (b):
二,接點應畫在水平線上,不應畫在垂直線上,如下圖(a)中的接點X005與(yu) 其它接點間的關(guan) 係不能識別。對此類橋式電路,應按從(cong) 左到右,從(cong) 上到下的單向性原則,單獨畫出所有的去路。如圖(b)所示:
三,並聯塊串聯時,應將接點多的去路放在梯形圖左方(左重右輕原則);串聯塊並聯時,應將接點多的並聯去路放在梯形圖的上方(上重下輕的原則)。這樣做,程序簡潔,從(cong) 而減少指令的掃描時間,這對於(yu) 一些大型的程序尤為(wei) 重要。如下圖所示:
四,不宜使用雙線圈輸出。若在同一梯形圖中,同一組件的線圈使用兩(liang) 次或兩(liang) 次以上,則稱為(wei) 雙線圈輸出或線圈的重複利用。雙線圈輸出一般梯形圖初學者容易犯的毛病之一。在雙線圈輸出時,隻有最後一次的線圈才有效,而前麵的線圈是無效的。這是由PLC的掃描特性所決(jue) 定的。
PLC的CPU采用循環掃描的工作方式。一般包括五個(ge) 階段(如圖所示):內(nei) 部診斷與(yu) 處理,與(yu) 外設進行通訊,輸入采樣,用戶程序執行和輸出刷新。當方式開關(guan) 處於(yu) STOP時,隻執行前兩(liang) 個(ge) 階段:內(nei) 部診斷與(yu) 處理,與(yu) 外設進行通訊。
1,輸入采樣階段
PLC順序讀取每個(ge) 輸入端的狀態,並將其存入到我們(men) 稱之為(wei) 輸入映像寄存器的內(nei) 在單元中。當進入程序執行階段,如輸入端狀態發生改變.輸入映象區相應的單元信息並不會(hui) 跟著改變,隻有在下一個(ge) 掃描周期的輸入采樣階段,輸入映象區相應的單元信息才會(hui) 改變。因此,PLC會(hui) 忽視掉小於(yu) 掃描周期的輸入端的開關(guan) 量的脈衝(chong) 變化。
2,程序執行階段
PLC從(cong) 程序0步開始,按先上後下,先左後右的順序掃描用戶程序並進行邏輯運算。PLC按輸入映象區的內(nei) 容進行邏輯運算,並把運算結果寫(xie) 入到輸出映象區,而不是直接輸出到端子。
3,輸出刷新階段
PLC根據輸出映象區的內(nei) 容改變輸出端子的狀態。這才是PLC的實際輸出。
以上簡單說明了PLC的工作原理,下麵我們(men) 再以實例說明為(wei) 什麽(me) 編寫(xie) 梯形圖程序,不宜重複使用線圈。如下圖所示,設輸入采樣時,輸入映象區中X001=ON,X002=OFF,Y003-ON,Y004=ON被實際寫(xie) 入到輸出映象區。但繼續往下執行時,因X002=OFF,使Y003=OFF,這個(ge) 後入為(wei) 的結果又被寫(xie) 入輸出映象區,改變原Y003的狀態。所以在輸出刷新階段,實際外部輸出Y003=OFF,Y004=ON。許多新手就碰到過這樣的問題,為(wei) 什麽(me) X001已經閉合了,而Y003沒有輸出呢?邏輯關(guan) 係不對。其實就是因為(wei) 雙線圈使用造成的。
注意:我們(men) 所說的是不宜(最好不要)使用雙線圈,雙線圈使用並不是絕對禁止的,在一些特殊的場合也可以使用雙線圈,這時就需要你有較豐(feng) 富的編程經驗和技巧了。下麵我們(men) 會(hui) 談到這一點。但對於(yu) 初學者還是不要冒這個(ge) 險。其實,從(cong) 以上的例子可以看出,重複利用線圈之所以會(hui) 造成Y003的輸出混亂(luan) ,是由於(yu) 程序是從(cong) 上到下順序執行的緣故造成的。但如果我們(men) 可以改變程序執行的順序,保證在任何時刻兩(liang) 個(ge) 線圈隻有一個(ge) 驅動邏輯發生,就可以使用雙線圈。其中,最常用的方法就是使用跳轉指令。如下圖所示:
程序分析:M0閉合,程序跳至P0處(不執行X001語句),M0常閉斷開,CJP1不會(hui) 發生,執行下一語句。此時,Y003將X002狀態進行驅動。M0斷開時,程序順序執行並按X001的狀態對T003進行驅動,M0常閉閉合,跳至P1按X003狀態對Y004進行驅動,即跳過了X002驅動Y003的語句。可見,在同一時刻,Y003驅動隻有一個(ge) 可以發生。此時,雙線圈利用是可以的。
圖(b)中,X001和X002接點控製輔助繼電器M000,X003~X005接點控製輔助繼電器M001,再由兩(liang) 個(ge) 繼電器M000,M001接點的並聯組合去控製線圈Y000。這樣邏輯關(guan) 係沒變,卻把雙線圈變成單線圈。