一、PLC掃描的工作方式
隨著可編程控制器(簡(jiǎn)稱PLC)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,PLC的編程及應(yīng)用成為更多電氣工作者所必須掌握的基本技能。PLC的編程方式較多,特別是梯形圖編程,更接近于繼電器控制線路,所以容易被初學(xué)者所接受。但繼電器控制線路屬于并行控制方式,與PLC逐行掃描的串行工作方式是不同的,在編程時(shí)看似無誤的電路,在PLC上卻無法運(yùn)行,那是因?yàn)槲覀兒雎粤薖LC與繼電器控制工作方式的不同,所以理解并掌握PLC的工作方式,對(duì)我們熟練掌握PLC的編程是非常重要的。下面以三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)控制為例來說明PLC逐行掃描的工作方式。
繼電器控制的點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)電路如圖1所示。
對(duì)于初學(xué)者來說,見到這個(gè)電路后,理所當(dāng)然地認(rèn)為其梯形圖如圖2所示。
但在把此程序輸入PLC,在試驗(yàn)臺(tái)上實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),不論按下連續(xù)控制按鈕SB1還是按下點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)都是連續(xù)運(yùn)行,沒有點(diǎn)動(dòng)控制。這都是因?yàn)閷?duì)PLC的循環(huán)掃描工作方式理解有誤造成的。
分析:當(dāng)按下連續(xù)控制按鈕SB1,X1線圈接通,X1常開觸點(diǎn)閉合,此時(shí)并聯(lián)的兩個(gè)電路塊中,X2常開觸點(diǎn)斷開,Y0常開觸點(diǎn)斷開,Y0通過X1常開觸點(diǎn)接通,接觸器KM得電,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行;當(dāng)PLC進(jìn)行下一個(gè)周期的掃描時(shí),由于Y0線圈接通,Y0常開觸點(diǎn)閉合,Y0線圈自鎖,所以當(dāng)松開按鈕SB1時(shí),Y0線圈一直接通,電動(dòng)機(jī)就會(huì)連續(xù)運(yùn)行。當(dāng)按下點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB2時(shí),X2線圈接通,X2常開觸點(diǎn)閉合,X2常閉觸點(diǎn)斷開,Y0線圈接通,Y0常開觸點(diǎn)接通,接觸器KM得電,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行;當(dāng)松開點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB2時(shí),X2線圈失電,其常開觸點(diǎn)恢復(fù)斷開,常閉觸點(diǎn)恢復(fù)接通,當(dāng)PLC 進(jìn)行掃描時(shí),雖然X2常開觸點(diǎn)斷開,但此時(shí)Y0常開觸點(diǎn)閉合,X2常閉觸點(diǎn)閉合,所以Y0線圈仍然接通,電動(dòng)機(jī)仍然得電運(yùn)行,即按下點(diǎn)動(dòng)按鈕電動(dòng)機(jī)仍然連續(xù)運(yùn)行。
之所以會(huì)出現(xiàn)上述錯(cuò)誤,主要是初學(xué)者對(duì)PLC的循環(huán)掃描工作方式理解不透徹造成的。
二、PLC的循環(huán)掃描工作過程
1.輸入處理
程序執(zhí)行前,將全部輸入端子的狀態(tài)讀進(jìn)輸入映像寄存器,在程序執(zhí)行時(shí),無論輸入信號(hào)如何變化,其內(nèi)容都保持不變,直到下一個(gè)掃描周期到來,才進(jìn)行輸入采樣,再重新寫入輸入端子的狀態(tài)。
2.程序處理
根據(jù)PLC掃描梯形圖的原則,PLC按照從左到右、從上到下的順序逐行掃描程序,從0步開始順序運(yùn)算,每次運(yùn)算結(jié)果都寫入映像寄存器中。
3.輸出處理
在全部程序執(zhí)行完畢,輸出映像寄存器中的輸出繼電器的通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中,成為PLC的輸出,驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
知道了PLC的循環(huán)掃描工作過程后,我們就可以正確地寫出點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)混合控制的梯形圖,如圖3所示。
控制過程如下:按下連續(xù)控制按鈕SB1時(shí),X1線圈接通,X1常開觸點(diǎn)閉合,M0線圈得電,其常開觸點(diǎn)閉合,Y0線圈接通,接觸器KM得電,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行;當(dāng)下一個(gè)掃描周期時(shí),M0自鎖,故電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行。當(dāng)按下點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB2時(shí),X2線圈接通,X2常閉觸點(diǎn)斷開,常開觸點(diǎn)閉合,PLC掃描程序第一行時(shí),由于X2常閉觸點(diǎn)斷開,所以M0不能接通,PLC掃描第二行時(shí),M0常開觸點(diǎn)斷開,X2常開觸點(diǎn)閉合,Y0線圈接通,接觸器KM得電,電動(dòng)機(jī)得電運(yùn)行。當(dāng)松開點(diǎn)動(dòng)控制按鈕SB2時(shí),X2線圈斷開,X2常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合,X2常開觸點(diǎn)恢復(fù)斷開,PLC掃描程序第一行時(shí),由于X1、M0常開觸點(diǎn)均斷開,故M0線圈不能得電,掃描第二行時(shí),由于X2常開觸點(diǎn)已經(jīng)斷開,所以Y0線圈不能接通,不能驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。
由此可見,對(duì)于初學(xué)PLC的人員來說,編寫梯形圖時(shí)不能完全按照繼電器控制線路的思路,而應(yīng)根據(jù)設(shè)備的控制邏輯和順序,同時(shí)又要考慮PLC的循環(huán)掃描工作方式來編寫梯形圖,只有這樣,才能正確、熟練地使用PLC。
(作者單位:河南省南陽(yáng)市高級(jí)技工學(xué)校)