PLC中级培训

1PLC培训中级教材台达DVP系列可编程控制器2內容大纲应用指令功能分析模拟量使用定位指令功能高速计数器功能通讯功能（MODBUS/RS）最新高端产品简介以太网、总线产品介绍3WPLSoft软件新功能4系统安全设置•PLC识别码：与程序设别码进行对比，若一致才能进行上下载•关闭程序上载功能•设置某些参数只能读取不能写入，以防止关键参数被篡改5BYPASS•电脑透过HMI给PLC下载程序•USBbypass•Ethernetbypass6部分应用指令功能分析7891011121314•AD/DA转换概念在自动化领域中，很多测量单元输出模拟量信号，以电压-10V-10V、电流4-20mA最为常见。PLC必须把模拟量值转化为数字量值，才能对其进行运算处理和控制。电压-10~10V，（-8000~8000，解析度1.25mV）电流-20~20mA，（-4000~4000，解析度5uA）類比信號=模拟量信号15•主机名称输入解析度规格输出解析度规格EX4路10Bit-20~20mA-10~10V2路8Bit0~20mA-10~10VEX24路12Bit-20~20mA-10~10V2路12Bit0~20mA-10~10VSX2路12Bit-20~20mA-10~10V2路12Bit-20~20mA-10~10VSX24路12Bit-20~20mA4~20mA-10~10V2路12Bit-20~20mA4~20mA-10~10V16•扩展模块名称输入解析度规格输出解析度规格04AD4路14Bit-20~20mA-10~10V02DA2路14Bit0~20mA0~10V04DA4路14Bit-20~20mA0~10V06XA4路14Bit-20~20mA-10~10V2路14Bit0~20mA0~10VF2AD2路12Bit0~20mA0~10VF2DA2路12Bit0~20mA0~10V17AD接线图18DA接线图1904AD模块电压特性曲线2004AD模块电流特性曲线2104DA模块电压特性曲线2204DA模块电流特性曲线23PLC主机24特殊模块编号以靠近主机的顺序自动编号由0到7，最大可连接8台，且不占用数字量IO点数。编号0编号1特殊模块编号规则2504AD控制暂存器CRCR#0-#4826272804AD使用步骤：1.各通道输入模式设定。CR#12.各通道平均次数设定。CR#2-#53.读取各通道输入平均值。CR#6-#94.读取各通道输入现在值。CR#12-#155.对输入值进行处理运算。2904DA控制暂存器CRCR#0-#483004DA使用步骤：1.各通道输出模式设定。CR#12.对输出值进行处理运算。3.把输出值送到04DA模块。CR#6-#931特殊模块写入/读取指令32特殊模块写入/读取指令33•例1：04AD模块，主机后第一个特殊模块。CH1：电压输入，-10-10V，平均次数10。CH2：电流输入，-20-20mA，平均次数10。CH3：电流输入，-12-20mA，平均次数15。CH4：电流输入，-20-20mA，平均次数15。04DA模块，主机后第二个特殊模块。CH1：电流输出，4-20mA。CH2：电压输出，0-10V。CH3：电流输出，0-20mA。CH4：电流输出，4-20mA。34•04PT温度测量模块将4路PT100（3线式）电阻信号转换为14Bit数字信号。可选择摄氏温度或华氏温度，解析度0.1℃或0.18°F，温度范围-200℃-600℃。•04TC温度测量模块将4路热电偶（J，K，R，S，T型）信号转换为14Bit数字信号。可选择摄氏温度或华氏温度，解析度0.1℃或0.18°F。35•扩展模块设置向导E系列S系列ES2NEW!36•ES2扩展37PID指令之参数使用说明PIDS1S2S3DPIDS1S2S3DS1：目标值(SV)S2：测定值(PV)S3：参数D：输出值(MV)参数代号参数名称数值范围S3取样时间(Ts)1~2000(10ms)S3+1比例增益(KP)0~30000(%)S3+2积分增益(KI)0~30000(%)S3+3微分增益(KD)-30000~30000(%)S3+4控制功能选择0~5S3+5偏差量(E)不作用范围0~32767S3+6输出值(MV)饱和上限-32768~32767S3+7输出值(MV)饱和下限-32768~32767S3+8积分值饱和上限-32768~32767S3+9积分值饱和下限-32768~32767S3+10,S3+11暂存累积之积分值同32bit浮点数范围S3+12暂存前次PV值---S3+13,S3+19系统用(暂存扫描时间及参数)---16位模式参数表38(1)比例系数Ｋp对系统性能的影响比例系数加大，使系统的动作灵敏，速度加快，稳态误差减小。Ｋp偏大，振荡次数加多，调节时间加长。Ｋp太大时，系统会趋于不稳定。Ｋp太小，又会使系统的动作缓慢。(2)积分控制Ｔｉ对系统性能的影响积分作用使系统的稳定性下降，Ｔｉ小（积分作用强）会使系统不稳定，但能消除稳态误差，提高系统的控制精度。(3)微分控制Ｔｄ对系统性能的影响微分作用可以改善动态特性，Ｔｄ偏大时，超调量较大，调节时间较短。Ｔｄ偏小时，超调量也较大，调节时间也较长。只有Ｔｄ合适，才能使超调量较小，减短调节时间。39系统架构简介DVP-12SA主机DVP-04PT模块加热器装置加热环境PC监控程序40系统参数与PID参数设定设定SV值设定PT模块平均次数设定PID取样时间设定PID的KP值设定PID的KI值设定PID的KD值设定PID的动作方向设定PID的误差范围设定PID的输出上限设定PID的输出下限设定PID的积分上限设定PID的积分下限设定GPWM的周期41参数设定说明PID指令参数详细设定请参照指令说明文件PID指令之动作方向请设定为自动方向PID指令之积分上限值最好设定为很大(约30000)PID指令之积分下限值可设定为零PID指令之输出上限值需设定与GPWM周期时间相同输出下限值设定为零PID指令之取样时间需设定与GPWM周期时间相同(注意两个指令的时间单位不同)主机读取温度模块的时间最好比PID取样时间快一倍参数设定值如设定于停电保持区，则可节省程序空间42程式设计说明D10为SV、D11为PVD20为MV值(0~4000ms)每秒取样一次PV值D50=SV-PV值D5010C时全部加热D50=10C之后启动PID指令控制关掉全部加热使用GPWM指令控制加热器设定M2之后，则可启动底下程序开始动作43实作(一)测试验证测试环境：使用灯泡(60W)加热的密闭空间测试点：灯泡旁主机输出点：Relay装置控制难易度：容易PID主要参数设定值KP=300(%)KI=4(%)PID控制区间为10C缺点：加热时间过长(30分钟)改善方法：加大KP及KI值全部加热区PID指令加热区SVPV温度C温度-时间曲线图44实作(一)测试验证改善后的温度-时间曲线图PID主要参数设定值KP=3000(%)KI=12(%)PID控制区间为10C与前次结果比较：加热约10分钟即达SV值SVPV温度C45实作(二)测试验证测试环境：使用煮开水(440W)的水壶密闭空间测试点：水中主机输出点：Relay装置控制难易度：容易温度CSVPV温度-时间曲线图判断与实作(一)类似，因此使用与实作(一)相同PID主要参数设定值KP=3000(%)KI=12(%)PID控制区间为10C与实作一结果比较：约15分钟后稳定于SV值全部加热区PID指令加热区46实作(三)测试验证测试环境：使用烤箱(475W)的密闭空间测试点：烤盘上主机输出点：晶体装置控制难易度：难(原因为加热响应慢)温度-时间曲线图温度CSVPVPID指令加热区全部加热区判断此实作响应慢，因此降低KP及KI值，并加大PID控制区间。其PID主要参数设定值KP=150(%)KI=3(%)PID控制区间为30C结果分析：PV值上下振荡严重，且无收敛现象。47实作(三)测试验证第一次改善后的温度-时间曲线图温度CSVPV依前次结果判断，需再降低KP及KI值，并加大PID控制区间。其PID主要参数设定值KP=100(%)KI=2(%)PID控制区间为40C结果分析：PV值上下振荡一次，约1小时后稳定。PID指令加热区全部加热区48实作(三)测试验证第二次改善后的温度-时间曲线图温度CSVPVPID指令加热区全部加热区依前次改善结果判断，需再降低一些KP值，并加大PID控制区间。其PID主要参数设定值KP=80(%)KI=2(%)PID控制区间为50C结果分析：PV值上下小振荡一下，约40分钟后趋于稳定。49测试后心得实作一与二由于加热响应快且又相似，因此PID指令参数可相互参考使用，减少参数测试时间。实作一与二的PID指令加热区间小，因此可加快加热到达时间。设定KP参数值时，以使PV值不超越SV值为原则，然后再依加热响应设定KI值，原则上是响应慢则KI值愈小。积分值上限值最好是大于MV值很多，如果设定小于MV值时，则可能会出现稳态误差之现象(即一直无法到达目标温度或者只能加热到某一温度就不能再加热的现象)。温度控制使用PID指令时，其取样时间切勿设定过长，否则将可能会来不及反应加热与降温时间，一般建议设定在2秒~5秒间，并且与GPWM指令的周期时间相同。50测试后心得(续)实作三之加热响应慢，相对的其降温速度也慢，因此PV值到达SV值之时间相对的也会比较久，所以当使用PID指令控制时，其KI值设定不可太大，否则会有一直上下震荡不稳定的现象。由于此次实作中的温度控制均未包含降温控制(自然降温或减少加热时间)，因此原则上积分值不需有负值，所以积分下限值可设定为零。此次实作中的MV值不采用一般常用的百分比值表示，其主要原因可减少百分比与工作周期时间换算之程序，以及增加控制精度达10ms等级(之前为100ms*取样秒数)51脉冲定位指令功能分析52定位控制EH2新增应用指令，提供简易脉波定位功能。ZRN原点复归。PLSV脉波输出。DRVI相对定位。DRVA绝对寻址。53脉冲输出3种形式54AP156ZRN原点复归M0ZRNK10000K1000X10Y0K10000原点复归速度(200K)K1000寸动速度(30K)X10近点讯号Y0输出点(行程)(输出频率)10K1K加减速时间M1029CH0输出完毕旗标M1030CH1输出完毕旗标M1334CH0脉波暂停输出M1335CH1脉波暂停输出M1336CH0脉波送出指示旗标M1337CH1脉波送出指示旗标M1346ZRN完毕清除致能D1343加减速时间D1336D1337CH0脉波输出现在值D1338D1339CH1脉波输出现在值D1394D1395CH0频率输出现在值D1396D1397CH1频率输出现在值CH0(Y0)清除输出装置(Y4)CH1(Y1)清除输出装置(Y5)55左极限右极限DOG(X10~X17)DOG=ON初速爬行速度DOG=OFF停止DZRN指令控制架构56当作原点复归时，侦测DOG点的方式以X输入点中断侦测(X10~X17)原点复归精准度：以中断侦测方式来做DOG侦测，已增加精准度。加速时间(D1343,D1353)不要太长。加速时间太长，使得PLC由S1降到S2速度的时间拖太长，容易造成原点复归精准度降低。寸动速度不要太高。(距离)(频率)X10=onDZRN注意事项57AP57PLSY脉波输出PLSYK1000K5000Y0SETY17M0M1029K1000输出频率K5000输出个数Y0输出装置M1029-M1030CH0-CH1输出完毕旗号M1334-M1335CH0-CH1暂停脉波输出M1336-M1337CH0-CH1脉波送出旗标M1338-M1339CH0-CH1偏移量启动旗标M1340-M1341CH0-CH1脉波结束产生中断M1342-M1343CH0-CH1脉波开始产生中断M1