6ES7312-5BF04-0AB0詳細說明

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在工程設(shè)計中常常會遇到控制系統(tǒng)信號太多而PLC輸入點不夠用的情況，而增加硬件則需要追加投資。如何利用現(xiàn)有設(shè)備處理盡可能多的數(shù)據(jù)點是一個值得我們探討的問題。

（1）減少所需輸入點數(shù)的方法

a.分組輸入

自動程序與手動程序不會同時執(zhí)行，可考慮把這兩種信號疊加起來按照不同的控制狀態(tài)要求分組輸入PLC。

b.觸點合并輸入

如一個兩地啟動，三地停止的繼電器—接觸器控制。在該為PLC控制電路的時候，可將三地停止按鈕串聯(lián)接一個輸入點，將兩地啟動按鈕并聯(lián)接一個輸入點，這樣所占用的輸入點數(shù)大大減少。而實現(xiàn)的功能一樣。

c.充分利用PLC的內(nèi)部功能

利用轉(zhuǎn)移指令在一個輸入端上接一開關(guān)，作為手動/自動方式轉(zhuǎn)換開關(guān)。

運用轉(zhuǎn)移指令可將手動和自動操作加以區(qū)別。利用計數(shù)指令或者位移寄存器，也可利用交替輸出指令實現(xiàn)單按鈕的啟動和停止。

（2）減少所需輸出點數(shù)的方法

a.通斷狀態(tài)相同的負載，在PLC的輸出點功率允許的情況下可并聯(lián)于同一輸出端點，即一個輸出端點帶多個負載。

b.當(dāng)有m個BCD碼顯示器顯示PLC數(shù)據(jù)時候，可以使BCD顯示器并聯(lián)占用4個輸出端點，即一個輸出點帶多個負載。

c.某些控制邏輯簡單，而又不參加工作循環(huán)，或者在工作循環(huán)開始之前必須啟動的電器可以不通過PLC控制。

通過軟件和硬件的結(jié)合可以設(shè)計出各種輸入/輸出點的控制方案，這里介紹的僅起拋磚引玉的作用。希望學(xué)員在實際工作中不斷探索，積累更多的寶貴經(jīng)驗

在爐溫控制系統(tǒng)中，爐子由電加熱器加熱，爐溫用熱電耦檢測，與熱電耦型溫度傳感器匹配的模擬量輸入模塊 FX_2N-4AD-TC將溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，CPU將檢測的溫度與溫度設(shè)定值比較，通過PLC的PID控制改變加熱器的加熱時間從而實現(xiàn)對爐溫的閉環(huán)控制。PID控制時和自動調(diào)諧時電加熱器的動作情況如圖17-7示。其參數(shù)設(shè)定內(nèi)容如表17-7所示。

表17-7  參數(shù)設(shè)定內(nèi)容

2、實訓(xùn)要求

2.1 輸入和輸出點分配表

見表17-8。

表17-8  輸入與輸出點分配表

2.2  PLC接線圖

按圖17-8接好線。配線時，應(yīng)使用帶屏蔽的補償導(dǎo)線和模擬輸入電纜配合，屏蔽一切可能產(chǎn)生的干擾。FX_2N-4AD-TC的特殊功能模塊編號為0。

2.3 程序設(shè)計

用選擇開關(guān)置X10作為自動調(diào)諧控制后的PID控制，用選擇開關(guān)置X11作為無自動調(diào)諧的PID控制。當(dāng)選擇開關(guān)置X10時，控制用參數(shù)的設(shè)定值在PID運算前必須預(yù)先通過指令寫入，見圖17-9,程序0步開始，M8002為初始化脈沖，用MOV指令將目標(biāo)值、輸入濾波常數(shù)、微分增益、輸出值上限、輸出值下限的設(shè)定值分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器D500、D512、D515、D532、D533。程序第26步，使M0得電，使用自動調(diào)諧功能是為了得到最佳PID控制，自動調(diào)諧不能自動設(shè)定的參數(shù)必須通過指令設(shè)定，在第29步～47步之間用MOV指令將自動調(diào)諧用的參數(shù)（自動調(diào)諧采用時間、動作方向自動調(diào)諧開始、自動調(diào)諧用輸出值）分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器D510、D511、D502。程序第53步開始，對FX_2N-4AD-TC進行確認、模式設(shè)定，且在PLC運行中讀取來自FX_2N-4AD-TC的數(shù)據(jù)送到PLC的D501中，103步開始對PID動作進行初始化。第116步開始，X10閉合，在自動調(diào)諧后實行PID控制，當(dāng)自動調(diào)諧開始時的測定值達到目標(biāo)值的變化量變化1/3以上，則自動調(diào)諧結(jié)束，程序第128步～140步，自動調(diào)諧結(jié)束，轉(zhuǎn)移到通常動作，M1復(fù)位，第47步，將通常動作的采樣時間設(shè)定值500ms用脈沖執(zhí)行型MOV（P）指令送給D510，進行PID控制。

用選擇開關(guān)置X11作為無自動調(diào)諧的PID控制（當(dāng)選擇開關(guān)置斷開位置時，將PID動作初始化，即D502清零）。程序116步，執(zhí)行PID指令。加熱器動作周期T246設(shè)為2秒，當(dāng)加熱器動作周期2秒鐘到，通過復(fù)位指令將T246清零，因為M3動作，T246重新計時。通過觸點比較指令，控制加熱器是否工作，由于PID調(diào)節(jié)獲得需要的加熱時間的數(shù)據(jù)置于D502中，D502不是固定值，靠PID來調(diào)節(jié)，在PID調(diào)節(jié)過程中，M3動合觸點始終是閉合的，當(dāng)加熱時間通過T246記錄的數(shù)據(jù)小于PID傳送的數(shù)據(jù)D502時，加熱器加熱，否則停止加熱，等待加熱器動作周期2秒到，T246清零并重新計時，此時加熱器又加熱，周而復(fù)始。因而通過PID控制不斷調(diào)節(jié)加熱器的加熱時間，從而實現(xiàn)了恒溫控制。當(dāng)控制參數(shù)的設(shè)定值或PID運算中的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤時，則運算錯誤標(biāo)志輔助繼電器M8067變?yōu)?span>ON狀態(tài)，通過Y0輸出給故障指示燈顯示。

2.4運行并調(diào)試程序

（1）將梯形圖程序輸入到計算機，檢查電源正確無誤。

（2）對程序進行調(diào)試運行

a. 將選擇開關(guān)S置X10，先執(zhí)行自動調(diào)諧，觀察程序的運行情況；

b.將選擇開關(guān)S置X11，僅執(zhí)行PID控制，觀察程序的運行情況。

（3）調(diào)試運行記錄：

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MPS(Push)，MRD(Read)，MPP(Pop)指令分別是進棧、讀棧和出棧指令，它們用于多重輸出電路。   

FX系列有11個存儲中間運算結(jié)果的堆棧存儲器(見圖1)，堆棧采用*后出的數(shù)據(jù)存取方式。MPS指令用于儲存電路中有分支處的邏輯運算結(jié)果，以便以后處理有線圈的支路時可以調(diào)用該運算結(jié)集。使用一次MPS指令，當(dāng)時的邏輯運算結(jié)果壓入堆棧的第一層，堆棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一層推移。

MRD指令讀取存儲在堆棧最上層的電路中分支點處的運算結(jié)果，將下一個觸點強制性地連接在該點。讀數(shù)后堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不會上移或下移。

MPP指令彈出(調(diào)用并去掉)存儲的電路中分支點的運算結(jié)果。首先將下一觸點連接在該點，然后從堆棧中去掉該點的運算結(jié)果。使用MPP指令時，堆棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動一層，最上層的數(shù)據(jù)在讀出后從棧內(nèi)消失。

圖1和圖2分別給出了使用一層棧和使用多層棧的例子。每一條MPS指令必須有一條對應(yīng)的MPP指令，處理最后一條支路時必須使用MPP指令，而不是MRD指令。在一塊獨立電路中，用進棧指令同時保存在堆棧中的運算結(jié)果不能超過11個