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产品描述

品牌西门子

荆州西门子S7-400代理商


可编程控制器的程序设计方法

一节 梯形图的编程规则
   
    PLC是专为工业控制而开发的装置,其主要使用者是工厂广大电气技术人员,为了适应他们的传统习惯和掌握能力,通常PLC不采用微机的编程语言,而常常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言"编程。国际电工**(IEC)1994年5月公布的IEC1131-3(可编程控制器语言标准)详细地说明了句法、语义和下述5种编程语言:功能表图(sequential function chart)、梯形图(Ladder diagram)、功能块图(Function black diagram)、指令表(Instruction list)、结构文本(structured text)。梯形图和功能块图为图形语言,指令表和结构文本为文字语言,功能表图是一种结构块控制流程图。
    一、梯形图概述
    梯形图是使用得较多的图形编程语言,被称为PLC的*编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似,具有直观易懂的优点,很容易被工厂电气人员掌握,特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序,梯形图的设计称为编程。
    梯形图编程中,用到以下四个基本概念:
    1.软继电器
    PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称,如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等,但是它们不是真实的物理继电器,而是一些存储单元(软继电器),每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1"状态,则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电",其常开触点接通,常闭触点断开,称这种状态是该软继电器的“1"或“ON"状态。如果该存储单元为“0"状态,对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反,称该软继电器为“0"或“OFF"状态。使用中也常将这些“软继电器"称为编程元件。
    2.能流
    触点1、2接通时,有一个假想的“概念电流"或“能流"(Power Flow)从左向右流动,这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念,可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。图5-1a中可能有两个方向的能流流过触点5(经过触点1、5、4或经过触点3、5、2),这不符合能流只能从左向右流动的原则,因此应改为5-1b所示的梯形图。
    3.母线
    梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar),。在分析梯形图的逻辑关系时,为了借用继电器电路图的分析方法,可以想象左右两侧母线(左母线和右母线)之间有一个左正右负的直流电源电压,母线之间有“能流"从左向右流动。右母线可以不画出。
    4.梯形图的逻辑解算
    根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系,求出与图中各线圈对应的编程元件的状态,称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果,马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值,而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。
    二、梯形图的编程规则
    尽管梯形图与继电器电路图在结构形式、元件符号及逻辑控制功能等方面相类似,但它们又有许多不同之处,梯形图具有自己的编程规则。
    1)每一逻辑行总是起于左母线,然后是触点的连接,较后终止于线圈或右母线(右母线可以不画出)。注意:左母线与线圈之间一定要有触点,而线圈与右母线之间则不能有任何触点。
    2)梯形图中的触点可以任意串联或并联,但继电器线圈只能并联而不能串联。
    3)触点的使用次数不受限制。
    4)一般情况下,在梯形图中同圈只能出现一次。如果在程序中,同圈使用了两次或多次,称为“双线圈输出"。对于“双线圈输出",有些PLC将其视为语法错误,**不允许;有些PLC则将前面的输出视为无效,只有较后一次输出有效;而有些PLC,在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输出。
    5)对于不可编程梯形图必须难过等效变换,变成可编程梯形图,例如图5-1所示。
    6)有几个串联电路相并联时,应将串联触点多的回路放在上方,如图5-2a所示。在有几个并联电路相串联时,应将并联触点多的回路放在左方,如图5-2b所示。这样所编制的程序简洁明了,语句较少。
    另外,在设计梯形图时输入继电器的触点状态较好按输入设备全部为常开进行设计更为合适,不易出错。建议用户尽可能用输入设备的常开触点与PLC输入端连接,如果某些信号只能用常闭输入,可先按输入设备为常开来设计,然后将梯形图中对应的输入继电器触点取反(常开改成常闭、常闭改成常开)。
   
   
    第二节 典型单元的梯形图程序
   
    PLC应用程序往往是一些典型的控制环节和基本单元电路的组合,熟练掌握这些典型环节和基本单元电路,可以使程序的设计变得简单。本节主要介绍一些常见的典型单元梯形图程序。
    一、具有自锁、互锁功能的程序
    1.具有自锁功能的程序
    利用自身的常开触点使线圈持续保持通电即“ON"状态的功能称为自锁。如图5-3所示的起动、保持和停止程序(简称起保停程序)就是典型的具有自锁功能的梯形图, X1为起动信号和X2为停止信号



金属外壳 3SE5 开关分为三个外壳规格,分别具有两个或三个触头元件和 XL 外壳:



外壳,符合 EN 50047,31 mm 宽,IP66/IP67,1 个进线口



外壳,符合 EN 50041,40 mm 宽,IP66/IP67,1 个进线口



外壳,宽 56 mm,IP66/IP67,3 个进线口



XL 外壳,带 4 到 6 个触头元件,56 mm宽,IP66/IP67,3个电缆引入装置



符合 IEC 60947-1 附录 K 的常闭触头(肯定断开)(带有适当操作机构)。



另外还有防护等级为 IP67 的紧凑型开关;
使用塑料电缆或连接器进行连接。

设计

外壳规格

3SE5 安全开关有 4 种不同外壳尺寸可供选择:



塑料外壳,符合 EN 50047,31 mm 宽,IP 65,1 个进线口



金属外壳,符合 EN 50047,31 mm 宽,IP66/IP67,1 个进线口



金属和金属外壳,符合 EN 50041,40 mm 宽,IP66/IP67,1 个进线口



塑料外壳,宽 50 mm,IP66/IP67,2 个进线口



金属外壳,56 mm 宽,IP66/IP67,3 个电缆引入装置



3SE2 系列中也提供了根据一般市场要求以这种形式开发的开关:



非标准塑料外壳,外壳宽度 52 mm,IP67



外壳型号

针对 3SE5 系列外壳,可选择各种基本型号:



提供有设计为缓动触点的二极或三极触点块



可选LED 状态显示



安装有 4 或 5 极 M12 接线插座(可作为宽外壳的附件,用于自动装配)



带有 6-极接线插座+ PE,安装于金属外壳上



具有连接器接口和 LED 指示灯的组合



AS-Interface 型带适合所有外壳设计的集成式 ASIsafe 电子部件,请参见“适用于 AS-Interface 的 SIRIUS 3SF1 机械安全开关"

关于基本型开关的说明,请参见“SIRIUS 3SE5 机械行程开关"。

操纵

执行头在供货范围之内。从四个方向操纵时,它可按 4 × 90° 进行调节。这些开关也可从上面接近。

具有特殊外壳的 3SE2243 和 3SE2257 开关的执行部件头部不能更换。这些开关可从两侧和上面接触到。

执行机构不在安全开关的供货范围内,必须从不同产品中单独订购以满足应用要求。参见“附件"。

执行部件经过编码。可以简单地用手或辅助设备来切换。

半径执行部件

带有半径执行部件的安全开关尤其适用于可旋转的保护装置。通过可移动的执行键可接近很小的半径。避免了因接近不精确而造成的开关和执行部件损坏。

锁定装置

一个用于安装多 8 个挂锁的高级钢锁插件可用于提供更高的安全性。参见“附件"。



带挂锁的锁定装置

防尘

在尘土量较大的环境中使用时,可使用提供的橡胶帽为按钮头的入口提供保护以防止尘土进入,请参见“附件"。

接触可靠性

触点块可以确保*的触头稳定性。甚至在切换较低电压和电流时,也是如此,如例如5 V DC 时,1 mA

强制打开 →

开关的常闭触头必须要使用机械方式强制打开,由活塞正向可靠驱动。这也称为“强制打开"。

带锁销的安全开关是特别可靠的安全相关设备,可以在存在危险状况(即:设备断电之后移运)时避免不可预见或者故意打开防护门、防护栅或其它盖板。

带电磁互锁的安全开关由一个带机电式联锁的开关部件和一个须单独订购的机械执行部件组成。

它们是坚固的保护装置,可为和机器提供高的安全性。

带电磁联锁装置的安全开关具有塑料或金属外壳。

尺寸 (HXD):54 mm × 185 mm × 43.5 mm

操纵

执行头在供货范围之内。从四个方向操纵时,它可按 4 × 90° 进行调节。这些开关也可从上面接近。

执行部件不在安全开关的供货范围内,必须从不同产品中单独订购以满足应用要求。参见“附件"。

执行数据:



高执行速度 vmax = 1.5 m/s



低执行速度 vmin = 0.4 mm/s



执行部件经过编码。可以简单地用手或辅助设备来切换



执行方向上的小力 Fmin = 30 N

半径执行部件

带有半径执行部件的安全开关尤其适用于可旋转的保护装置。通过可移动的执行键可接近很小的半径。避免了因接近不精确而造成的开关和执行部件损坏。

锁定装置

一个用于安装多 8 个挂锁的高级钢锁插件可用于提供更高的安全性。参见“附件"。

防尘

在尘土量较大的环境中使用时,可使用提供的橡胶帽为按钮头的入口提供保护以防止尘土进入,请参见“附件"。

翻转开关

有两种将执行部件联锁的方法:



弹簧操动锁(闭合回路原理),具有各种释放机制



电磁锁定(开路原理)










http://www.absygs.com

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