PLC与文本屏、编码器、变频器程序实例之二

1PLC与文本屏、编码器、变频器程序实例之二——彩钢瓦裁切控制程序5.4.1系统配线及控制原理：彩钢瓦是一种建筑材料，出厂成型料长度是固定的（如15米），客户需要的却是长度不一的材料。如一客户需要长度为12米的5根，长度5米的10根，长度为8米的3根。如用人工裁切，每根长度都需测量，费时费力。用PLC、文本屏、变频器控制实施自动裁切，操作工只要将此三种裁切长度值和裁切数量值从文本屏画面输入，设备就会自动切出这三种长度规格的彩钢瓦来。原设备是采用西门子变频器和触摸屏进行控制的，但因PLC和触摸屏严重损坏，不宜修复。应用户要求，现在用LS型PLC和YD20型文本屏，对其进行改造式修复。原设备的控制线路的主电路，见图5-45彩钢瓦自动裁切设备主电路，可分为三部分：油泵控制线路，为常规启、停电路，不受PLC控制，上班后由操作人员进行启/停控制，为气压阀提供压力源；变频器控制线路，具有手动进、退和自动中的两段速运行控制，由手动和PLC自动控制，完成对彩钢瓦材料的输送；刀具上行、下行的气压阀控制线路，对彩钢瓦进行裁切和控制刀具复位，由PLC自动控制。PLC的控制过程：裁切长度和数量由文本屏输入到PLC的程序中。由旋转编码器采集彩钢瓦的长度信号，经程序计算，控制变频器的启、停和气压阀的裁切动作。控制电源/急停控制L1220V380VL2L3ET1SA0-17007QF1QF2KM1M1U5U1SB23W5V1SB1W1ABC1AC70KM1KM1721220RSTABCHL1KP124KA1KP225KA233CM32/37P231SB4RxRSTUVWM2is5VVV/F电源指示油泵电机主电路油泵电机控制电路刀具下行气压阀刀具上行气压阀变频手动进变频手动退走料变频主电路P3SB3QF2P43/变频低速P42/变频高速手动退手动进PLC输出端子:图5-45彩钢瓦自动裁切设备主电路2整机控制电源由空气断路器QF1控制，再由380V/220V隔离变压器供给控制电路，以提高抗干扰性能和操作安全性，也避免了采用火、零二线220V供电时，零线接触不良时的供电不稳。设置SA0急停开关，在系统运行异常时，可快速停掉控制电源，无论手动或自动运行都被中止。油泵的运行提供裁切刀具的工作压力，油泵的起/停由SB1、SB2按钮手动控制；刀具的上行（抬起归位）、下行（裁切）由PLC的输出接点驱动KA1、KA2两只继电器，再由继电器驱动KP1、KP2两只压力电磁阀；变频器的起/停、运转方向、运行速度均可以有手动/自动两种工作方式。手动裁切时用SB3、SB4按钮实现反转和运行控制，用SB5按钮控制手动下刀裁切。自动裁切时按设置好的两段速——高速和低速进行彩钢瓦输送、裁切前低速运行的控制，用继电器KA1、KA2控制刀具的下切和返回。对变频器的参数设置。将P2端子设置为A段速运行控制端子，其运行频率为7Hz；将P3端子设置为B段速运行端子，将运行频率设置为35Hz；停车方式：自由停车；加、减速时间的设置，据现场运行要求设定。k120s-14mr可编程序控制器SA1SB4P42com26/4KA2KA173231330XW2SB3P03P44P43COM1P45P41P400NL1P06COMP02P07P042MP00P0524VP0124G73635刀返回控制电源XW1GB1绿黑白1317161211151410红SB5手动/自动清零PLC内内置24V电源旋转编码器手动切暂停YD20--设置与监控屏24G24VCMP2刀下切多段速2(低速)料长设置与显示COM0限位开关2限位开关1多段速1(高速)P3变频信号公共端变频器端子图5-46彩钢瓦自动裁切设备PLC控制接线图PLC控制接线图，因原机型为西门子型PLC，输出端子在上部，输入端子在下部，为对应原线路配置和操作工人读图习惯，也将PLC输出端子线路画于上部，将输入端子画于下部了，读图时需予注意。3图中SA1为手动自/动运行方式选择开关，闭合时为自动运行方式，SB4为自动运行暂停开关；P06、P07端子输入刀具下、下限位信号；P0、P1输入高速计数脉冲信号。YD20文本屏的工作电源，取自PLC的24V、24G电源供给端子。与可调定长裁切装置不同，程序电路的重点，是对多种剪切数量和多种前剪切长度进行处理，按设置要求完成对设置根数和长度的裁切任务。本装置最多能完成8组长度和根数各不相同的裁切任务。当然，如果需要，可完成更多组数的裁切设置。控制系统的裁切动作，是按屏面设置数据来进行的，因而制作文开屏画面，就成为编写程序的一个重要内容，而且程序电路要与画面内容有机地结合在一起。还是按照先编写程序电路，再依据程序电路的元件地址制作文本屏画面的步骤来进行。5.4.2PLC程序程序电路与对应画面：以程序电路左侧的步号为序进行程序电路的讲解。0-9步电路，为一个计数电路、计数清零控制电路。C0为剪切张数计数器，输入信号为剪切动作信号，下刀剪切一次，即输入一次计数信号，计数设定值是来自寄存器D3530（屏）内的剪切张数设定值，此值由第二段程序电路所传送，可为1至8组设定值中的任意一组剪切张数设定值。P3手动/自动P30C128手动/自动剪切组计数系统运行时将剪切计数清零自动运行控制DM50剪切计数清零P40下刀控制3UCTUC0C0剪切张计数RSD3530M50剪切计数清零C0剪切张计数9UCTUC1C1剪切组计数15RS8M50剪切计数清零剪切张数计数剪切张数清零:剪切组数计数剪切组数清零：计数到自行清零启动时清零。计数到自行清零启动时清零。D3530为设定值寄存器其数据来自于(屏)剪切张数设置设定值为8组。F0运行中接通MOVC1D3592预先往当前组数中加1ADDD35921D3592当前组数当前组数当前组数M100运行标志运行标志M100D3592，去往屏监控画面将C1中的组计数值传送至屏监控画面图5-47彩钢瓦自动裁切设备PLC程序电路第一段C0当前计数值的清零：1）当计数值等于当前设定值时，对应位元件C0常开触点闭合，计数器复4位电路接通，将当前计数值自行清零；2）当自动运行信号接通，M50产生一个扫描周期内的接通信号，“DM50”指令的作用，是将输入信号转变为（上升沿）脉冲输出，将C1计数器内的当前值清零。在此段电路中，可看出脉冲信号的作用：当手动/自动开关打到自动位置时，P3触点处于常态的接通状态中，若直接用P3触点为C1复位，则因其在常态接通状态——C1复位电路一直在强制复位状态——下，会导致C1不能完成正常计数任务。在这里自动起动后的清零动作，只能是一个瞬态的脉冲信号！将常态信号转化为脉冲信号，大多是为了适应电路对瞬态信号需求的，并非要对其作无谓的转换。9-15步电路。是完成组计数的功能，当各组的剪切任务都完成后，计数器C1的常闭触点开断，使自动运行停止，C1起到了自动停止的控制作用，见28-32步电路。15-28步电路。为当前组数监控数据处理电路，将组计数C1中的数据传送至D3592。因监控显示为1-8，最低显示数为1，显示“0组”毫无意义。故采用ADD加法指令，将D3592（监控画面寄存器）之中数值预先加1，使之从数字1开始，显示1-8组数。下图5-48，34-154步，是传送指令和条件比较指令的应用。对应长度数据为32位数据，传送指令为DMOV，在画面设置中，长度设定值采用的寄存器被定义为32位数据寄存器，以便与高速脉冲计数形成的32位数据相统一，而剪切数量则采用MOV，16位数据传送指令。在对传送指令应用时，要注意其数据形式。50C1当C1中组计数值DMOVM3560M3510剪切长度主触点内电路运行开始MCS1M100MOVM3562M3530第一组张数等于0时第一组长度剪切数量32341C1当C1中组计数值DMOVM3564M3510剪切长度MOVM3566M3530第二组张数等于1时第二组长度剪切数量492C1当C1中组计数值DMOVM3568M3510剪切长度MOVM3570M3530第三组张数等于2时第三组长度剪切数量643C1当C1中组计数值DMOVM3572M3510剪切长度MOVM3574M3530第四组张数等于3时第四组长度剪切数量794C1当C1中组计数值DMOVM3576M3510剪切长度MOVM3578M3530第五组张数等于4时第五组长度剪切数量945C1当C1中组计数值DMOVM3580M3510剪切长度MOVM3582M3530第六组张数等于5时第六组长度剪切数量1096C1当C1中组计数值DMOVM3584M3510剪切长度MOVM3586M3530第七组张数等于6时第七组长度剪切数量1247C1当C1中组计数值DMOVM3588M3510剪切长度MOVM3590M3530第八组张数等于7时第八组长度剪切数量139MCSCLR1154条件比较与传送指令的应用:第一组(屏)设定长度值传送至D3510第一组(屏)裁切张数值传送至D3530第二组(屏)设定长度值传送至D3510第二组(屏)裁切张数值传送至D3530第三组(屏)设定长度值传送至D3510第三组(屏)裁切张数值传送至D3530第四组(屏)设定长度值传送至D3510第四组(屏)裁切张数值传送至D3530第五组(屏)设定长度值传送至D3510第五组(屏)裁切张数值传送至D3530第六组(屏)设定长度值传送至D3510第六组(屏)裁切张数值传送至D3530第七组(屏)设定长度值传送至D3510第七组(屏)裁切张数值传送至D3530第八组(屏)设定长度值传送至D3510第八组(屏)裁切张数值传送至D3530主触点内电路运行结束图5-48彩钢瓦自动裁切设备PLC程序电路第二段实际工作中，每一组的长度值和剪切数量（根数）都不一样，在进行长度值和剪切数量的设置时，是以组序为区别，进行设置的，每一组都有两个量需要处理：1）该组剪切数量（根数）；2）该组剪切长度。如第一组要求将彩钢瓦剪切长度为5米，剪切数量8根。第二组……。第三组……。那么程序电路是如何进行区别，按设置要求进行自动裁切的呢？对每组剪切长度和剪切数量的区别，是通过条件比较指令来进行的。第一段程序电路中，剪切组计数器C1的计数输入信号，为剪切张数计数器C0的触点动作信号。当剪切张数与设定值相等时——某一组张数剪切完毕后，C0触点动作，向C1输入一个计数信号。利用计数器C1的当前数值和给定数字值比较，对现在剪切组别进行逻辑判断。并将设置好的剪切数量传送至计数器C0中，做为其计数设定值；同时也将该组设定值传送到D3510，经第四段程序电路的算术处理，做为对应剪切长度的总脉冲数，与6旋转编码器输入脉冲数进行比较，二者相等时，下刀剪切。34-49步电路，为第一组的组别判断和第一组剪切长度传送电路、第一组剪切张数传送电路。其工作过程是这样的：系统启动时，计数器C1中计数值为0，34-49步数据传送电路的输入回路接通（以下传送电路均无输入回路接通条件而不工作），数据传送电路将第一组剪切长度数据D3560（来自屏设定画面）传送至D3510寄存器。此时第四段程序电路中的170-220步电路，所计算得出的总脉冲数（对应剪切长度）即为34-49电路所传送的第一组剪切长度值；同时，34-49电路也将剪切数量的数据传送到D3530中，作为第一段程序电路中剪切数量计数器C0的设定值；当实际下刀次数（剪切数量）与第一组设定数量相等时，C0自清零，同时向C1（组计数）输入一个计数信号，使C1的当前计数值为1。C1的当前计数值为1，从而使49-64步电路被激活，第二组剪切长度与剪切张数传送电路的输入回路接通，将第二组剪切长度数据传送至总脉冲数计算电路，同时也将第二组剪切张数的数据传送至C0，作为CO的计数设定值。也可以认为，D3510、D3530的内部数据同时被刷新为第二组的设定数据。以下各组剪切数据的工作传送方式依此类推，直至剪切完毕，系统自动停机。每组剪切长度及剪切张数的设置画面如下：采用文本屏型号为TD20，LS型PLC与电脑的通讯电缆和与文本屏的通讯电缆相同，不必另行更换电缆。