PLC与文本屏编码器变频器程序实例之二

1、PLC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541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

2、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。走料变频主电路 变频手动退 变频手动进 刀具上行气压阀 刀具下行气压阀 油泵电机控制电路 油泵电机主电路

3、 电源指示 控制电齊急 停控制图5-45彩钢瓦自动裁切设备主电路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 SAo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

4、。 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一一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。CM P3P2变频器端子KA1KA210 *36P42P43P44P45CoM0 COM1 P40P41-=N353233-L1com2可编程序控制器k120s-14mr设置与监控屏YD20-COM

5、I P06P07P02P032MP04P05P00P0124V24G16171213I 1415106/411绿24V24G-WPW/SA1SB3SBZ SB5清零暂 手 停动图5-46彩钢瓦自动裁切设备PLC转内编内码置24V电源PLC控制接线图刀刀下返切回07PLC 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。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

6、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, 重要内容，而且程序电路要与画面内容有机地结合在一起。 的元件地址制作文本屏画面的步骤来进行。542 PLC 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。因而制作文开屏画面， 就成为编写程序的一个还是按照先编写程序电

7、路， 再依据程序电路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0391528P3手动/自动P40下刀控制C0剪切张计数M50剪切计数清零C0剪切张计数C1剪切组计数M50剪切计数清零Fo运行中接通P3手动/自动M100剪切组计数D M50剪切计数清零U CTU C0R <S>D3530U CTU C1R <S>8ADD D3592 1当前组数D3592当前组数MoV C1 D3592

8、当前组数运行标志系统运行时将剪切计数清零剪切张数计数剪切张数清零：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）剪切张数设置剪切组数计数剪切组数清零：计数到自行清零 启动时清零。设定值为8组。预先往当前组数中加1D3592去往屏监控画面 将C1中的组计数值传送至屏监控画面自动运行控制定值中的任意一组剪切张数设定值。运行标志图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，“D M50”指令

9、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

10、1-8 ,最低显示数为1 ,显示“ O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MO, 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。-HM10032当C1中组计数值等于0时4964当C1中组计数值-1 C1等于1时-2 C1791 3 C1I当C1中组计数值 等于3时94I

11、4C1I当C1中组计数值等于4时109I 二 5 C1I_当C1中组计数值 等于5时-T124° 宀 I1o匕 IH当C1中组计数值 等于6时139-7 CII当C1中组计数值 等于7时154当C1中组计数值 等于2时DMOV M3560第一组长度M3510剪切长度JMOV M3562M3530第一组张数剪切数量JDMOV M3564M3510第二组长度剪切长度MOV M3566M3530第二组张数剪切数量JDMOV M3568M3510第三组长度剪切长度JMOV M3570M3530第三组张数剪切数量JDMOV M3572M3510第四组长度剪切长度JMOV M3574M3530第

12、四组张数剪切数量JDMOV M3576M3510第五组长度剪切长度JMOV M3578M3530第五组张数剪切数量JDMOV M3580M3510第六组长度剪切长度MOV M3582M3530第六组张数剪切数量DMOV M3584M3510第七组长度剪切长度MOV M3586M3530第七组张数剪切数量DMOV M3588M3510第八组长度剪切长度MOV M3590M3530第八组张数剪切数量MCSCLR 1MCS 1主触点内电路运行开始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

13、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

14、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 Co的触点动作信号。当剪切张数与设定值相等时一一某一 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

15、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-

16、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

17、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。第一步，是选择 PLC类型，其通讯协议可以用默认配置，不须另设。然后进入画面编辑。按主画 面、其它画面的次序逐一进行编辑，定义元件（寄存器） ，设置画面转换功能键等。其画面编辑方法同 上述的YD204VL4文本屏，不予赘述了。图5-49 TD20文本屏剪切长度、数量设置画面一第一组剪切长度：32位数据寄存器D3560,剪切张数：16位数据寄存器D3562;第二组剪切长度：32位数据寄存器D3564,剪切张数：16位数

18、据寄存器D3566;第三组剪切长度：32位数据寄存器D3568,剪切张数：16位数据寄存器D3570;第四组剪切长度：32位数据寄存器D3572,剪切张数：16位数据寄存器D3574注意：当指定 D3560为32位寄存器时，D3561同时被占用（D3560储存低16位数据，D3561储存 高16位数据），D3564（ D3565）等数据寄存器，也都被指定为32位数据寄存器。将SEC定义为隐形键，实现向画面1的转换；将下行箭头键定义为画面跳转功能键，按此键时转换到设置2画面。因为一个画面只能处理和显示四行文字，须用两个画面才能完成对八组剪切数据的设 置。图5-50 TD20文本屏剪切长度、数量设

19、置画面第五组剪切长度：32位数据寄存器D3576,剪切张数：16位数据寄存器D3578;第六组剪切长度：32位数据寄存器D3580,剪切张数：16位数据寄存器D3582;第七组剪切长度：32位数据寄存器D3584,剪切张数：16位数据寄存器D3586;第八组剪切长度：32位数据寄存器D3588,剪切张数：16位数据寄存器D3590将SEC定义为隐形键，实现向画面 1的转换；将下行箭头键定义为画面跳转功能键，按此键时，转换到设置1画面。155158164168170P3手动/自动MoP4暂停M0自动启动片 P40 H P41 同 P43自动启动下刀控制上刀控制变频低速M0自动启动低速信号下刀信号

20、F0运行中接通P42变频高速变频低速MCS 0DMULD3510剪切长度D3514D3516编码脉冲结果寄存1DDlVD3536D3512D3500卜结果寄存1轮周长总脉冲数DMULD3550D3514D3536减速距离编码脉冲结果寄存2DDIVD3536D3512D3538I-结果寄存2轮周长高速运行脉冲数DSUBD3500D3538D3502总脉冲数减速脉冲数高速运行脉冲数DMULD5 D3512D35221输入脉冲数轮周长纟口果奇存3DDIVD3522D3514D3532卜结果寄存3编码脉冲长度监控系统运行标志变频器高速运行变频器低速运行0编号的主触点内电路运行开始总脉冲数（裁切长度）计

21、算第一步得到总脉冲数结果D3500 用于裁切和减速距离脉冲数计算高速运行长度距离计算第一步得到高速运行长度距离（脉冲数）得岀减速脉冲数D3502 用于裁切前变频低速控制长度监控值计算第一步得岀长度监控值D3532 用于当前长度值监控图5-52彩钢瓦自动裁切设备 PLC程序电路第三段220232243247263269271277278高速计数（编码器输入计数）回路编码器输入计数回路高速计数清零控制延时0.5秒变频低速信号下刀信号上刀保持下刀裁切抬起刀具0编号内主触点电路运行结束全部程序结束图5-53彩钢瓦自动裁切设备 PLC程序电路第四段170-220步（见图5-52），为长度脉冲数、减速距离

22、脉冲数及长度监控值（将脉冲数转换为毫米值显示）的算术电路，与本章第三节的可调定长裁切装置的算术电路相同，请读者自行分析电路原理。另外，系统的起动/停止，和变频器高、低速的控制，及与控制相关的逻辑判断电路，也编写在该段程序 中。220-243步程序电路（见图 5-53），为高速计数和计数清零电路。247-263步电路，为变频器低速和下刀信号处理电路，与第一节程序电路内容相近，不予赘述。247-277步程序电路，为自动/手动下刀裁切控制电路，下刀信号与上/下限位信号相配合，对下刀电磁阀进行控制。此处，用SET置位指令“强制”了 M10的接通（RST M10指令并没有成对出现），这是因为下刀裁 切，

23、只是一个瞬时过程，而抬起刀具，则为一个常态保持动作。在不明了实际的动作要求时，遇到这种 不够规则的指令应用现象，就会感到不解。现场调试和程序修改，有点“头疼医头脚疼医脚”的意思， 某种情势下，往往不是出于全面的周密的逻辑思考，而是考虑到先把问题解决了再说，因而某些指令用 法的不规则和程序电路中偶尔出现的“凌乱”现象，就是在所难免的了。这是我们“读程序”时应该注 意的方面了。同时在编程工作中，也要尽量养成一个“按规则编写程序电路”的好习惯。文本屏的设置画面如下:【画确掛】轮周长：9999毫米&SK 1尹豐I.衆专色放丈加窕编码脉冲:9999脉冲/转减速二度：999 mm哥品iJl设定画确定画返IFm设镒类JS 皿Ma=Ur琛列第趕口】1IL卸IDd虹P 阿I- W -t!J IIJr田日J图5-51 TD20文本屏的“机械设定”画面该画面描述：机械设定画面，