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PLC控制程序设计一般分为以下5个步骤:
1. 程序设计前的准备工作
程序设计前的准备工作就是要了解控制系统的全部功能、规模、控制方式、输入/输出信号的种类和数量、是否有特殊功能的接口、与其它设备的关系、通信的内容与方式等,从而对整个控制系统建立一个整体的概念。接着进一步熟悉被控对象,可把控制对象和控制功能按照响应要求、信号用途或控制区域分类,确定检测设备和控制设备的物理位置,了解每一个检测信号和控制信号的形式、功能、规模及之间的关系。
2. 设计程序框图
根据软件设计规格书的总体要求和控制系统的具体情况,确定应用程序的基本结构、按程序设计标准绘制出程序结构框图,然后再根据工艺要求,绘出各功能单元的功能流程图。
3. 编写程序
根据设计出的框图逐条地编写控制程序。编写过程中要及时给程序加注释。
4. 程序调试
调试时先从各功能单元入手,设定输入信号,观察输出信号的变化情况。各功能单元调试完成后,再调试全部程序,调试各部分的接口情况,直到满意为止。程序调试可以在实验室进行,也可以在现场进行。如果在现场进行测试,需将可编程控制器系统与现场信号隔离,可以切断输入/输出模板的外部电源,以免引起机械设备动作。程序调试过程中先发现错误,后进行纠错。基本原则是“集中发现错误,集中纠正错误”。
5. 编写程序说明书
在说明书中通常对程序的控制要求、程序的结构、流程图等给以必要的说明,并且给出程序的安装操作使用步骤等.其实,市场上任何触摸屏与PLC通讯不上不外乎要确认四个问题:
1、plc参数和工程里的是否一致
2、通讯线是否按照接线图的引脚接线
3、工程里设置的com口在屏上接的时候是否正确
4、参数和线确认OK,的情况下,看看是不是plc程序或是plc的地址问题。
方法:
先判断参数:
1、用PLC的编程软件接上PLC测试看看PLC的参数是多少,工程里设置的参数是否和测试出来的一致。
2、在线模拟:用我们的组态软件,用PLC本身的通讯电缆和电脑相连接,在线模拟看看工程是否通讯的上。可以用个数值输入部件或是开关,对其操作,看看关掉模拟器之后再开在线模拟后之前的操作是否还在,是否直接提示NC。(NC和之前操作没有写下去即为没有通上)
测试线:
用万用表按照接线图的引脚定义测试接线。
一:触摸屏的参数。查看一下触摸屏的参数设置。
这里面有几个参数需要特别注意的:
1:通信口的设置---一定要确认清楚PLC连接触摸屏的COM1口还是COM2口
2:设备类型---这个是较重要的,如果协议没选对的话,其他就不用说了
3:连接方式---PLC跟触摸屏的连线,确认好事RS485,还是RS232C
4:接口参数跟PLC站号---一定要跟PLC里面的设置一致。
二:如果参数确认设置好了,接下来就排查线路的问题。
确认RS485,RS232C的做线是否正确,触摸屏与各种PLC接线的做法不一样。这个可以参照维控(plc与触摸屏通信线接法帮助文档)查看,这个是正常排查通信问题的基本方法。
接下来教大家如何绕开触摸屏的问题---在线模拟。在通讯不上的时候,有的客户会猜测可能是触摸屏的问题,或者接口的问题。在线模拟就是绕开触摸屏,直接用PLC跟电脑进行连接。
具体的做法:
1:PLC跟电脑要通过RS232进行连接。有的PLC有RS232的接口,有的没有,没有的可以通过转接头接到电脑上。
2:新建一个简单的工程。放两个元器件,一个数值显示,一个数值输入。地址设置PLC里面的地址。
3:工程参数设置一定要跟PLC里面的设置一样。
4:点击在线模拟功能
这样子做就可以很明显查看PLC能不能跟PC通信上。如果可以通信上就可以排除PLC方面的问题,跟参数设置的问题
本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块; 在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条较其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利,较易掌握。本文以三菱产品为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。
1、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
1.1 系统硬件组成
FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版);
FX2N-485-BD通讯模板1块(较长通讯距离50m);
或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(较长通讯距离500m);
FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内);
带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不**过8台;三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。);
RJ45电缆(5芯带屏蔽);
终端阻抗器(终端电阻)100Ω;
选件:人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。
1.2 硬件安装方法
(1) 用网线**压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接。
(2) 揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。
(3) 将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻,以由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。
1.3 变频器通讯参数设置
为了正确地建立通讯,必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。
1.4 变频器设定项目和指令代码举例
1.5 变频器数据代码表举例
1.6 PLC编程方法及示例
(1) 通讯方式
PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯,PLC为主机,变频器为从机。1个网络中只有一台主机,主机通过站号区分不同的从机。它们采用半双工双向通讯,从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。
(2) 变频器控制的PLC指令规格
(3) 变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释
LD M8000 运行监视;
EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10:运行监视指令;
K0:站号0;
H6F:频率代码;
D0:PLC读取地址(数据寄存器)。
指令解释:PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。
(4) 变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释
LD X0 运行指令由X0输入;
SET M0 置位M0辅助继电器;
LD M0 EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11:运行控制指令; K0:站号0;HFA:运行指令H02:正转指令。
AND M8029 指令执行结束;
RST M0 复位M0辅助继电器。
指令解释:PLC向站号为0的变频器发出正转指令。
(5) 变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释
LD X3 参数读取指令由X3输入;
SET M2 置位M2辅助继电器;
LD M2 EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10:变频器参数读取指令; K3:站号3;K2:参数2-下限频率; D2:PLC读取地址(数据寄存器)。
OR RST M2 复位M2辅助继电器。
指令解释:PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率。
(6) 变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释
LD X1 参数变更指令由X3输入;
SET M1 置位M1辅助继电器
LD M1 EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K7:参数7-加速时间;K10:写入的数值。
EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K8:参数8-减速时间;K10:写入的数值。
AND M8029 指令执行结束;
RST M1 复位M1辅助继电器。
指令解释:PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变更为10。
2、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比
2.1 PLC的开关量信号控制变频器
PLC(MR型或MT型)的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位; 也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也无法实现精细的速度调节。这种开关量控制方法,其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比。
2.2 PLC的模拟量信号控制变频器
硬件:FX1N型、FX2N型PLC主机,配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板; 或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A; 或两路输出的FX2N-2DA; 或四路输出的FX2N-4DA模块等。
优点: PLC程序编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定。
缺点: 在大规模生产线中,控制电缆较长,尤其是DA模块采用电压信号输出时,线路有较大的电压降,影响了系统的稳定性和可靠性。另外,从经济角度考虑,如控制8台变频器,需要2块FX2N-4DA模块,其造价是采用扩展存储器通讯控制的5~7倍。
2.3 PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器
这是使用得较为普遍的一种方法,PLC采用RS串行通讯指令编程。
优点:硬件简单、造价较低,可控制32台变频器。
缺点:编程工作量较大。从本文的*二章可知:采用扩展存储器通讯控制的编程较其简单,从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表,仅仅数小时即可掌握,增加的硬件费用也很低。这种方法编程的轻松程度,是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。
2.4 PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器
三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。
优点: Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。
缺点: PLC编程工作量仍然较大。
2.5 PLC采用现场总线方式控制变频器
三菱变频器可内置各种类型的通讯选件,如用于CC-bbbb现场总线的FR-A5NC选件; 用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP(A)选件; 用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。
优点: 速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。
缺点: 造价较高,远远**采用扩展存储器通讯控制的造价。
综上所述,PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势; 若配置人机界面,变频器参数设定和监控将变得更加便利。