PLC指令是可編程邏輯控制器(PLC)的指令集，也稱為PLC編程指令。這些指令是用于編寫和控制PLC程序的基本構(gòu)建塊，它們包括輸入和輸出指令、邏輯指令、數(shù)據(jù)處理指令、定時器和計數(shù)器指令、數(shù)值比較指令等等。PLC指令可以用來實現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯，例如在工業(yè)自動化系統(tǒng)中控制生產(chǎn)線上的機器和設(shè)備。PLC指令集因不同的PLC品牌而異，但通常都符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電子技術(shù)委員會(IEC)的標(biāo)準(zhǔn)。

01 小車往返運動

用S7-200實現(xiàn)小車往返的自動控制 ，控制過程為按下啟動按鈕 ，小車從左邊往右邊(右邊往左邊運動) 當(dāng)運動到右邊(左邊)碰到右邊(左邊)的行程開關(guān)后 小車自動做返回運動，當(dāng)碰到另一邊的行程開關(guān)后又做返回運動 。如此的往返運動，直到當(dāng)按下停車按鈕后小車停止運動?？删幊炭刂破鞯姆诸?

按組成結(jié)構(gòu)：整體式、模塊式和緊湊式

按I/O點數(shù)：大(1024)、中(256～1024)、小型(256點)

按功能：低、中、高檔.

PLC硬件系統(tǒng)：輸入部分;運算控制部分(CPU);運算控制部分(CPU)

可編程控制器的一個機器掃描周期是指用戶程序運行一次所經(jīng)過的時間。它分為執(zhí)行CPU自診斷、處理通訊請求、讀輸入(輸入采樣)、執(zhí)行程序、寫輸出(輸出刷新)等五個階段。

S7-在程序中插入一個STOP指令，CPU可由RUN方式進入STOP工作方式。

使用工作方式開關(guān)改變工作狀態(tài)。

用位于CPU模塊的出/入口下面的工作方式開關(guān)選擇CPU工作方式。工作方式開關(guān)有三個擋位:STOPTERM(Terminal)、RUN。

提供參與操作的數(shù)據(jù)地址的方法，稱為尋址方式。

S7-增計數(shù)，

減計數(shù)，

增/減計數(shù)。

S7-SIMATIC指令集是西門子公司PLC專用的指令集，具有專用性強、執(zhí)行速度快等優(yōu)點，可提供LAD，STL，F(xiàn)BD等多種編程語言。

IEC1131-3指令集是按國際電工委員會(IEC)PLC編程標(biāo)準(zhǔn)提供的指令系統(tǒng)。該編程語言適用于不同廠家的PLC產(chǎn)品，有LAD和FBD兩種編輯器。

LAD圖形指令有三個基本形式：觸點、線圈和指令盒。

實例編程：

例1圖1.1為三相異步電動機正反轉(zhuǎn)運行電路。起動時，合上QS，引入三相電源。按下正轉(zhuǎn)控制按鈕SB2，KMl線圈得電，其常開觸點閉合，電動機正轉(zhuǎn)并實現(xiàn)自鎖。

圖1.1

當(dāng)電動機需要反轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)控制按鈕SB3，KMl線圈斷電，KM2線圈得電，KM2的常開觸點閉合，電動機反轉(zhuǎn)并實現(xiàn)自鎖，按鈕SBl為總停止按鈕。

任務(wù)要求用PLC來實現(xiàn)上圖所示的三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)運行電路

(1)I/O(輸入/輸出)地址分配

由上述控制要求可確定PLC需要3個輸入點，2個輸出點，其I/0地址分配如下：

I0.0：停止按鈕SB1

I0.1：正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2

I0.2：反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3

Q0.0：正轉(zhuǎn)運行用交流接觸器KM1

Q0.1：反轉(zhuǎn)運行用交流接觸器KM2

PLC的外部硬件接線圖

1)方案一：直接用“起一保一停”基本電路實現(xiàn)。

2)方案二：利用“置位/復(fù)位”基本電路實現(xiàn)。

3)方案三：利用棧操作指令實現(xiàn)梯形圖及指令表。

例2圖2.1為兩臺電動機順序起動逆序停止的控制電路圖。按下起動按鈕SB2，臺電動機M1開始運行，5s之后第二臺電動機M2開始運行;按下停止按鈕SB3，第二臺電動機M2停止運行，10s之后臺電動機Ml停止運行;SBl為緊急停止按鈕，當(dāng)出現(xiàn)故障時，只要按下SBl，兩臺電動機均立即停止運行。

圖2.1

任務(wù)要求用PLC來實現(xiàn)上圖所示的兩臺電動機順序起動逆序停止的控制電路，其控制時序圖如下圖所示。

I/O(輸入/輸出)地址分配

由上述控制要求可確定PLC需要3個輸入點，2個輸出點，其I/0地址分配如下：

I0.0：緊急停止按鈕SB1

I0.1：起動按鈕SB2

I0.2：停止按鈕SB3

Q0.0：電動機M1運行用交流接觸器KM1

Q0.1：電動機M2運行用交流接觸器KM2

根據(jù)I/0地址分配及控制時序圖可知，當(dāng)起動按鈕SB2被按下時，輸入繼電器I0.1接通，輸出繼電器Q0.0置1，交流接觸器KMl線圈得電并自保，這時臺電動機M1運行，5s之后輸出繼電器Q0.1置1，第二臺電動機M2。

開始運行;當(dāng)按下停止按鈕SB3時，輸入繼電器I0.2接通，輸出繼電器Q0.1置0，第二臺電動機M2停止運行，10s之后輸出繼電器Q0.0置0，臺電機停止運行。梯形圖及語句表如圖所示。

例3圖3.1為三相異步電動機Y-減壓起動的原理圖。KMl為電源接觸器。KM2為聯(lián)結(jié)接觸器，KM3為Y聯(lián)結(jié)接觸器，KT為起動時間繼電器。其工作原理是：起動時合上電源開關(guān)QS，按起動按鈕SB2，則KMl、KM3和KT同時吸合并自鎖，這時電動機接成Y聯(lián)結(jié)起動。

圖3.1

任務(wù)要求用PLC來實現(xiàn)圖Y-減壓起動的控制電路，其控制時序圖如圖所示。利用PLC基本指令中的串、并聯(lián)及輸出指令可實現(xiàn)上述控制要求。

例4如圖4.1是一個庫門自動控制示意圖。當(dāng)有汽車接近庫門時，超聲波開關(guān)動作(超聲波開關(guān)為0N)，庫門打開，直到上限位開關(guān)動作，汽車通過庫門，紅外線光電開關(guān)動作(汽車遮斷了光束，光電開關(guān)為0N)，汽車完全進入庫門后，庫門開始關(guān)門，直到下限位開關(guān)動作，完成一個自動控制過程。

圖4.1

如圖4-1所示，設(shè)小車在初始位置時停在右邊，限位開關(guān)SQ2處于“0N”狀態(tài)。按下起動按鈕SB0后，小車向左運動，碰到限位開關(guān)SQl時，變?yōu)橛倚?返回限位開關(guān)SQ2處變?yōu)樽笮?，碰到限位開關(guān)SQ0時，變?yōu)橛倚校祷仄鹗嘉恢煤笸Ｖ惯\動。

任務(wù)要求用PLC控制小車往復(fù)運動，用單序列的順序功能圖編程。

圖4-1

(1)I/O(輸入/輸出)地址分配

由上述控制要求可確定PLC需要4個輸入點，2個輸出點，其I/O地址分配如下：

I0.0：限位開天SQ0

I0.1：限位開關(guān)SQl

I0.2：限位開關(guān)SQ2

I0.3：起動按鈕SB0

QO.0：接觸器KMl小車左行

QO.1：接觸器KM2小車右行

小車往復(fù)運動的順序功能圖

小車往復(fù)運動的控制梯形圖

例5城市隧道要求24小時不間斷照明，有時考慮到要節(jié)約用電和延長燈的使用壽命，需要分時控制，同時又要有足夠的照明，如隧道中有A、B、C三組燈，每天早7點到晚7點，第1組燈亮，晚7點到晚10點3組燈都亮(車多)，晚10點至第二天早7點第2、3組燈亮，要求用一個開關(guān)控制三組燈的亮和滅。

運料車主要用于搬運加工工件，在工礦企業(yè)的生產(chǎn)車間是比較常見的運輸設(shè)備。運料車由三相交流異步電動機進行驅(qū)動。其運動方向的改變主要是通過電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)正常運行時，一般設(shè)為連續(xù)運行(自動控制)狀態(tài)。但在調(diào)試系統(tǒng)或設(shè)備維修過程中，往往需把系統(tǒng)設(shè)為點動控制(手動控制)，所以運料車的控制實際上就是電動機點動、連續(xù)正反轉(zhuǎn)控制。

運料車由三相交流異步電動機拖動，可左右運行，如圖1所示。具體控制要求如下：

1、點動控制時，按點動正轉(zhuǎn)按鈕，電動機正轉(zhuǎn)點動運行，運料年左行;按點動反轉(zhuǎn)按鈕，電動機反轉(zhuǎn)點動運行，運料車右行。

2、連續(xù)控制時，按正轉(zhuǎn)按鈕，電動機連續(xù)正轉(zhuǎn)，運科車連續(xù)左行;按反轉(zhuǎn)按鈕，電動機連續(xù)反轉(zhuǎn)，運料車連續(xù)右行;按停止按鈕，運料車隨時停止。

3、運料車應(yīng)有軟、硬件互鎖控制功能

要求用前面已經(jīng)學(xué)過的編程元件和方法試著編寫PLC控制編程(梯形圖)：

(1)用觸點線圈指令編程;

(2)用置位復(fù)位指令編程;

(3)用跳轉(zhuǎn)與跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令編程。

一、設(shè)計電氣原理圖

1、選擇電器元件及PLC型號

輸入信號：點動正轉(zhuǎn)按鈕1個、點動反轉(zhuǎn)按鈕1個、連續(xù)正轉(zhuǎn)按鈕1個、連續(xù)反轉(zhuǎn)按紐1個、停止按鈕1個，輸入信號共5個，要占用5個輸入端子，所以PLC輸入至少需5點。(這里說明一下，限位因篇幅的原因，不做考慮)。

輸出信號：正轉(zhuǎn)接觸器1個、反轉(zhuǎn)接觸器1個，占用PLC兩個輸出端子，所以PLC輸出至少需2點。查西門子PLC用戶手冊可知，CPU221主機輸入6點、輸出4點，能滿足實際需求的輸入5點輸出2點的要求。因PLC控制電動機，所以繼電器輸出型的PLC就能滿足要求，選擇CPU221繼電器輸出型的PLC即可。