electricitycontrolsystemtodesign控制系统设计文档讲解.ppt

1.1 电气控制系统的作用与发展概况1.1.1电气控制系统在生产设备中的作用 随着生产机械自动化程度的不断提高，现代化的生产设备，特别是由若干设备组成的自动化生产系统，不仅有工作机构、传动机构和动力源等，而且一般还设计有自动控制系统。传统的自动控制系统相对比较简单，实现的功能也比较单一，主要是由继电器和接触器等低压电气元件构成。例如，三相异步电动机的正反转控制，从电动机的工作原理可知，交换任意两相电源线均可使电动机改变转向，但如果采取人工“倒相”，不仅效率低，而且安全性差，在许多场合甚至是难以实现的。 图6.5.1 FX2N－4AD外部连线 图6.5.2 功能模块编号 接在FX2N基本单元右边的扩展总线上的特殊功能模块（如FX2N－4DA，FX2N－1HC等），从最靠近基本单元的那一个开始顺次编号为0～7号，见图6.5.2，最多可使用8个特殊功能模块。FX2N－4AD与PLC主单元的环境要求一致。外接输入电源为24V±2.4V，电流为55mA。增益与偏移是使用FX2N－4AD要设定的两个重要参数，可使用PLC输入终端上的下压按钮开关来调整FX2N－4AD的增益与偏移，也可以通过PLC的软件进行调整。FX2N－4AD通过FORM和TO指令与PLC主机进行数据交换。FORM是基本单元从FX2N－4AD读数据的指令，TO是从基本单元将数据写到FX2N－4AD的指令。 图6.5.3 使用FX2N－4AD的梯形图 图6.4.3 变址寄存器应用 图6.4.3 位变址寄存器应用举例。图中K10送到V，K20送到Z，所以(V)和(Z)的内容分别为10和20。当(D5V)＋(D15Z)→(D40Z)时，即为(D15)＋(D35)→(D60)。可见，V和Z变址寄存器的使用将编程简化。 6.4.2 功能指令应用简介 FX系列PLC的功能指令分为程序流向控制、传送比较、四则逻辑运算、循环与移位、数据处理、高速处理、方便指令、外部I／O设备、FX功能模块、F2外部单元等大类。 1、程序流向控制功能指令 (1) 条件跳转指令（FNC00）。指针P(Point)用于分支和跳步程序。在梯形图中，指针放在左侧母线的左边。FX1S有64点指针(P0～P63)，FX2N和FX2NC有128点指针(P0～P127)。 条件跳转指令CJ(Conditional Jump)用于跳过顺序程序中的某一部分，以控制程序的流程。如图6.4.4中的X000为ON时，程序跳到指针P8处，若X000为 OFF，不执行跳转，程序按原顺序执行。跳转时，不执行被跳过的那部分指令。用编程器输入程序时，图的中的指针P8放在指令“LD X014”之前。多条跳转指令可以使用相同的指针。 （2）子程序调用与返回指令。子程序调用指令CALL(Sub Routine Call，FNC01)的操作数为P0～P62，子程序返回指令SRET(Sub Routine Return，FNC02)无操作数。 图6.4.4 CJ指令应用 图6.4.5 a) 中的X010为ON时，CALL指令使程序跳到指针P8处，子程序被执行，执行完SRET指令后返回到104步。子程序应放在FEND(主程序结束)指令之后，同一指针只能出现1次，CJ指令中用过的指针不能再用，不同位置的CALL指令可以调用同一指针的子程序。在子程序中调用子程序称为嵌套调用，最多可嵌套5级。图6.4.5 b)中的CALL(P) P11指令仅在X000由OFF变为ON时执行1次。在执行子程序1时，如果X010为ON，CALL P12指令被执 行，程序跳到P12处，嵌套执行子程序2。执行第2条SRET指令后，返回子程序1中CALL P12指令的下一条指令，执行第1条SRET指今后返回主程序中CALL（P）P11指令的下一条指令。 图6.4.5 子程序调用与返回指令 （3）与中断有关的指令。FX系列PLC的中断事件包括输入中断、定时中断和高速计数中断，发生中断事件时，CPU停止执行当前的程序，立即执行预先写好的相应的中断程序。此过程不受PLC扫描工作方式的影响，因此PLC能够迅速响应中断事件。 用于中断的指针是用来指明某一中断源的中断程序入口指针，执行到IRET(中断返回)指令时返回主程序。中断指针应在FEND指令之后使用。输入中断用来接收特定的输入地址号的输入信号，输入中断指针为“I口0口”，最高位与X000～X005的元件号相对应。FX1S的输入号为0～3(从x000～x003输入)， 其余单元的输入号为0～5(从X000～X005输入)。最低位为0时表示下降沿中断，反之为上升沿中断。例如中断指针I00l之