【文章內(nèi)容簡介】 MC 為主控指令，用于公共串聯(lián)接點的連接， MCR 叫主控復位指令，即 MC 的復位指令。在編程時，經(jīng)常遇到多個線圈同時受一個或一組接點控制。如果在每個線圈的控制電路中都串入同樣的接點，將多占用存儲 單元，應用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點稱為主控接點，它在梯形圖中與一般的接點垂直。它們是與母線相連的常開接點，是控制一組電路的總開關。 MC 指令是 3 程序步， MCR 指令是 2程序步，兩條指令的操作目標元件是 Y、 M，但不允許使用特殊輔助繼電器 M。 與主控接點相連的接點必須用 LD 或 LDI 指令。使用 MC 指令后，母線移到主控接點的后面， MCR 使母線回到原來的位置。在 MC 指令內(nèi)再使用 MC 指令是時嵌套級 N 的編號（ 0 — 7）順序增大，返回時用 MCR 指令，從大的嵌套級開始解除。 置位與復位指令 SET、 RST SET 為置位指令，使動作保持； RST 為復位指令，使操作保持復位。 SET 指令的操作目標元件為 Y、 M、 S。 RST 指令的操作目標元件為 Y、 M、 S、 D、 V、 Z、 T、 C。這兩條指令是1— 3個程序步。用 RST 指令可以對定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器、變址寄存器的內(nèi)容清零。 脈沖輸出指令 PLS、 PLF PLS 指令在輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，而 PLF 在輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，這兩條指令都是 2程序步，它們的目標元件是 Y和 M，但特殊輔助繼電器不能作目標元件。使用 PLS 指令，元件 Y、 M 僅在驅動輸入接 通后的一個掃描周期內(nèi)動作。而使用 PLF 指令，元件 Y、 M僅在驅動輸入斷開后的一個掃描周期內(nèi)動作。 空操作指令 NOP NOP 指令是一條無動作、無目標元件的一程序步指令?？詹僮髦噶钍窃摬叫蜃骺詹僮鳌Ｓ?NOP指令替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入 NOP 指令，在改動或追加程序是可以減少步序號的改變。 程序結束指令 END END 是一條無目標元件的 1 程序步指令。 PLC 反復進入輸入處理、程序運算、輸出處理，若在程序最后寫入 END 指令，則 END 以后的程序步就不再執(zhí)行，直接進行輸出處理。在程序 調試過程中，按端插入 END 指令，可以順序擴大對各程序段的檢查。采用 END 指令將程序劃分為若干段，在確認處理前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去 END 指令。 基本指令表 名稱 助記符 目標元件 說明取指令 LD X 、 Y 、 M 、 S 、 T 、 C 常開接點邏輯運算起始取反指令 L D I X 、 Y 、 M 、 S 、 T 、 C 常閉接點邏輯運算起始線圈驅動指令 OUT Y 、 M 、 S 、 T 、 C 驅動線圈的輸出與指令 AND X 、 Y 、 M 、 S 、 T 、 C 單個常開接點的串聯(lián)與非指令 ANI X 、 Y 、 M 、 S 、 T 、 C 單個常閉接點的串聯(lián)或指令 OR X 、 Y 、 M 、 S 、 T 、 C 單個常開接點的并聯(lián)或非指令 O R I X 、 Y 、 M 、 S 、 T 、 C 單個常閉接點的并聯(lián)或塊指令 O R B 無 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接與塊指令 ANB 無 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接主控指令 MC Y 、 M 公共串聯(lián)接點的連接主控復位指令 M C R Y 、 M MC 的復位置位指令 S E T Y 、 M 、 S 使動作保持復位指令 R S T Y 、 M 、 S 、 D 、 V 、 Z 、 T 、 C 使動作復位上升沿產(chǎn)生脈沖指令 P L S Y 、 M 輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出下降沿產(chǎn)生脈沖指令 P L F Y 、 M 輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出空操作指令 NOP 無 使步序作空操作程序結束指令 E N D 無 程序結束 梯形圖設計規(guī)則 1. 觸點的安排 梯形圖的觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。 2. 串、并聯(lián)的處理 在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應將觸點最多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。在有幾個并聯(lián)圖回路相串聯(lián)時，應將觸點最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。 3. 線圈的安排 不能將觸點畫在線圈右邊，只能在觸點 的右邊接線圈。 4. 不準雙線圈輸出 如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有最后一次才有效，所以不應出現(xiàn)雙線圈輸出。 5. 重新編排電路 如果電路結構比較復雜，可重復使用一些觸點畫出它的等效電路，然后再進行編程就比較容易。 6. 編程順序 對復雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從最左邊觸點開始，由上之下向右進行編程，再把程序逐段連接起來。 第 3 章 三層 電梯 PLC 控制系統(tǒng)設計 電梯的控制要求 電梯由安裝在各樓層廳門口的呼叫按鈕進行呼叫操縱和電梯轎廂內(nèi)設有樓層內(nèi)選按鈕進行控制，用以選擇需停靠的樓層。 樓層指示燈有三個，分別指示電梯當前位置。運行狀態(tài)指示燈有兩個，分別指示當前電梯運行的狀態(tài)。 電梯每次運行只響應單一呼叫，例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時，必須按三層呼叫按鈕，電梯才響應呼叫（從一層運行到三層），在電梯停止運行前按其他層呼叫按鈕均無效，依此類推。 三層電梯主電路 圖中 L L L3 為三相電源，三相電動機 M3~為電梯轎廂上行和下行電動機，由 KM7 和 KM8分別控制電 動機正反轉從而控制轎廂的上行和下行； M M M3 為電梯開關門控制的直流電動機，分別由接觸器 KM1~KM6 的觸點控制； QS1 為總開關（刀開關），起隔離電源作用； FU 為熔斷器，起短路和嚴重過載保護； FR 為熱繼電器，起過載和斷相保護作用。 輸入輸出點數(shù)分配 1. 輸入部分 : 2. 輸出部分 : PLC 外圍接線圖 功能指令表概述 由于 PLC 是由取代繼電器開始產(chǎn)生并發(fā)展起來的，且早期的 PLC 絕大部分用于順序控制，于是許多人習慣把 PLC 看作是繼電器 、定 時器、 計數(shù)器的集合．把 PLC 的作用局限地等同于繼電控制系統(tǒng)順控器等， 其實 PLC 就是工業(yè)控制計算機 PLC 系統(tǒng)具有一切計算機控制系統(tǒng)的功能，大型的 PLC 系統(tǒng)就是當代最先進的計算機控制系統(tǒng) 小型的 PLC 由于運算速度及存貯容量的限制．功能自然稍弱。但為了使 PLC 在其基本邏輯功能 順序步進功能之外具有更進一步的特殊功能．以盡可能多地滿足 PLC 用戶的特殊要求，從 80 年代開始 PLC 制造商就逐步地在小型 PLC 中加入一些功能指令或稱為應用指令。這些功能指令實際上就是一個個功能不同的子程序 。隨著芯片技術的進步，小型PLC 的運算速度、存貯容量不斷增加，其功能指令的功能也越來越強。 許多技術人員夢寐以求甚至以前不敢想象的功能，通過功能指令就成為極容易實現(xiàn)的現(xiàn)實．從而大大提高了PLC 的實用價值。 傳送指令 當觸發(fā)條件被觸發(fā)時，傳送源數(shù)據(jù)到指定數(shù)據(jù)存儲器，如上圖，當 X000 觸發(fā)時，把K100 移動到 D10 中去。 比較指令 比較 S1 和 S2 里面的數(shù)據(jù)，然后去控制 D 包含的連續(xù)三個對象的接通，上例中： S1S2 M0 導通 S1=S2 M1 導通 S1S2 M2 導通 即 K100 大于 C20 的當前值時， M0 接通； K100 等于 C20 的當前值時， M1 接通； K100小于 C20 的當前值時， M2 接通。 程序分析 程序總體結構 電梯上下控制程序分析 比較呼叫信號 D樓層限位 D2 里面的數(shù)值，以比較結果指揮電梯動作。 D1D2：電梯在上，呼叫在下，電梯此時應該下降。 D1D2：電梯在下，呼叫在上，電梯此時應該上升。 D1=D2：電梯與呼叫在同一位置，可根據(jù)不同的樓層 位置驅動不同的門進行開關。 電梯呼叫信號分析 根據(jù) 不同的按鈕動作把呼叫信號轉換成數(shù)值存入寄存器 D1 里面 當?shù)谝粚雍艚袝r，就把常數(shù) 1放在 D1 里面 當?shù)诙雍艚袝r，就把常數(shù) 2放在 D1里面 當?shù)谌龑雍艚袝r，就把常數(shù) 3放在 D1里面 １ . 電梯呼叫信號程序（第一層） 電梯位置判斷程序分析 通過傳感器把電梯位置信號轉換成相應的信號送到寄存器 D2 里面去 如果在第一層，把常數(shù) 1 賦給 D2； 如果在第二層，把常數(shù) 2 賦給 D2； 如果在第三層，把常數(shù) 3 賦給 D2。 電梯樓層顯示程序分析 1. 電梯樓層顯示程序： 利用三個層限開關進行判斷： 當一層層限開關 觸發(fā)時 一層指示燈亮； 當二層層限開關觸發(fā)時 二層指示燈亮； 當三層層限開關觸發(fā)時 三層指示燈亮。 2. 電梯上下顯示程序分析 上下顯示完全按照電機當前狀態(tài)來確定 當電機正轉時顯示上升狀態(tài) 當電機反轉時顯示下降狀態(tài) 電梯上下顯示程序： 電梯開關門程序分析 當電梯到位后，延時 秒， 根據(jù)當前的樓層驅動相應的門進行開門動作。開門到位后再延時 1秒進行關門。如果在關門過程中檢測到有障礙，立即 停止關門動作，繼續(xù)重新開門。 1. 電梯開關門 程序（第一層）： 三層電梯梯形圖程序 三層電梯助記符語句程序 本系統(tǒng)的不足及改進 本系統(tǒng)使用 三菱 FX1N40MR PLC 實現(xiàn)三層電梯的控制 ,在實際運用中，由于電梯使用的樓層比較高， 為了在運行過程中節(jié)省時間，可采用變頻調速。例：用樓層限位開關進行感應，啟動時，若電梯離起點距離為一層以下時，進行低速運轉；若電梯離起點為一層以上時，轉為高速。停止時，若電梯當前位置離目的地有兩層以上距離時，用高速進行運行；若電梯當前位置離目 的地在兩層以下距離時，用低速運行； 本設計的三層電梯為相應單一呼叫的電梯，即在一個動作沒有完成前不響應其他呼叫，在現(xiàn)實生活中，通?？梢韵鄳鄠€呼叫，這就需要用到另外兩 條條 功能指令 SFWR、 SFRD。用 SFWR 來依次存儲呼叫信號，用 SFRD 來依次讀取呼叫信號。以達到按呼叫順序來控制電梯運動的效果。 SFWR 使用： 利用這條指令，可以把先后采集到的呼叫信號存儲起來，在后面進行調用?？梢詫崿F(xiàn)多個呼叫依次存儲的功能。 初始狀態(tài)下， D2－ D10 數(shù)據(jù)都為 0， D1 數(shù)據(jù)為 0，當 X0 被觸發(fā)時， D0 的數(shù)據(jù)移動到D2，隨即 D1 里面數(shù)據(jù)變?yōu)?1，當 X0 再次被觸發(fā)時， D0 數(shù)據(jù)移動到 D3， D1 里面數(shù)據(jù)變?yōu)?2，以此類推。 SFRD 使用： 在電梯中可以利用關門信號的上升沿進行動作，依次把用 SFWR 存儲的呼叫信號讀取出來，進行相關的動作。 當 X1 沒有觸發(fā)時， D20 數(shù)據(jù)為 0， D1 也為 0；當 X1 第一次觸發(fā)時， D2 的數(shù)據(jù)被移動到 D20， D1 的數(shù)據(jù)變?yōu)?1，表示當前指針為 1；當 X1再次觸發(fā)時， D3 的數(shù)據(jù)移動到 D20， D1的數(shù)據(jù)變?yōu)?2，表示當前指針為 2。以此類推 。 結 束 語 在設計本系統(tǒng)之初，我的 三菱 PLC 編程 語言 知識幾乎為空白，特別是編程，除了在上課時學到的一些 松下 PLC基本指令 外，我對 三菱 PLC 基本指令、功能指令及應用 幾乎沒有什么接觸。在老師和同學的幫助下，我首先用了將近一個月的時間對 三菱 PLC 的知識進行了強化補習，然后再根據(jù)所學的 編程 知識，用大約一個半月的時間完成了從最初的 結構 設計到最后 實驗室模擬 及 實際 實現(xiàn)，并在這個過程中進一步熟悉了 歐姆龍 和 西門子 PLC。 在完成本設計 的過程中，我既感受到了面對自己無法解決的問題時的苦惱，也體會到問題最終得以解決時的快樂。同時，也總結了以下一些經(jīng)驗： 1. 一個詳細周密的計劃對于完成一項任務的重要性。實際上，我對這次作業(yè)著手較早。但由于剛開始時間較松，在學習時就想到哪學到哪，沒有認真計劃。到后來發(fā)現(xiàn)同學們的進度都已經(jīng)趕上甚至超過我，這才又著急起來，趕緊找經(jīng)驗豐富的同學出主意，制定出詳細的計劃，這才按時完成了任務。 2. 學習一門程序語言，實踐是最好的方法。我 對 PLC 的 學習實際上分為兩個階段。前一階段為學習語言而學習語言。在這一 階段中，我總有隔霧觀花的感覺，學得似是而非。后一階段邊實踐邊學習，很多前一階段不甚了了的問題得到迎刃而解。 3. 要學會運用互聯(lián)網(wǎng)工具?；ヂ?lián)網(wǎng)是一個具有大量資源的信息寶庫，在這次畢業(yè)設計中如果沒有互聯(lián)網(wǎng)也許我多花一倍的時間也完不成任務。所以一定要會并善于運用互聯(lián)網(wǎng)工具。 完成這次設計后回過頭來看，我的這項作業(yè)完成得并不完美。還有很多需要提高和改進的地方。 首先，是系統(tǒng)的功能還太單一，有一些實際工作