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1、 PLC 控制电厂输煤系统及变频调速的毕业设计 2 作者：日期：个人收集整理 勿做商业用途 变频调速输煤系统的节能设计 摘 要 火电厂的输煤系统是火电厂的一个重要组成单元，特点是运行情况恶劣，条件复杂，转动机械多，作业线长,设备分散，尤其对运行人员来讲，现场冗员过多且工作强度大,并且粉尘，噪音等影响运行人眼的身心健康。因此，火电厂输煤程控技术是提高输煤系统自动化程度及可靠性程度的必然选择，也是火电厂提高市场竞争能力的必然要求。可编程控制器（Programmable Logic Controller 简称 PLC)是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备，在设计上有自己的明显特点：可靠性高，适应
2、性广，具有通信功能,变成方便，结构模块化.在现代集散控制系统中，PLC 已经成为一种基本控制单元,在工业控制领域中应用前景极其广泛。然而为了对输煤量进行精确的控制，系统中同时采用了变频调速。变频调速是交流调速中的发展方向,是现代电力传动技术重要发展的方向。变频器不仅调速平滑,范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显.使用变频器不仅能达到科学用能、节能降耗的目的，而且能够提高自动化水平，改善工艺。关键词 电厂输煤程控；PLC；变频调速 个人收集整理 勿做商业用途 I Abstract Construction of coal-fired power plants conveying
3、 system is an important component of the power unit,the characteristic is operating conditions，the condition is complex,rotating machinery，long lines，equipment to disperse,especially the operation team，the work and the dead wood too much intensity，and dust，noise in the physical and mental health of
4、the human eye operation effect。Therefore，coveying coal SPC technology is to improve the conveying system automation degree and the reliability of the inevitable choice，but also improve the power plant is the inevitable requirement of the market competition ability.个人收集整理，勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用途 PLC(Prog
5、rammable Logic Controller PLC)is a kind of special used in industrial production process control field device,go up in the design has its own obvious features:high reliability，wide adaptability,with communication function，into a convenient,modular structure。In the modern distributed control system,P
6、LC has become a basic control unit，in the field of industrial control application prospect extremely extensive。However in order to lose the quantity of coal accurately control，system and used the frequency control.AC variable speed frequency control is in the direction of development is important to
7、 modern electrical drive technology development。Converter is not only a smooth speed,range,high efficiency,starting current，smooth operation,and significant energy savings,use the inverter can be used not only to science，energy saving purposes,but also to improve the level of automation,process impr
8、ovement。个人收集整理，勿做商业用途文档为个人收集整理，来源于网络 Key words：At the coal power plant program-controlled;PLC;Variable frequency speed regulation 个人收集整理 勿做商业用途 目 录 摘 要.ABSTRACT.I 第 1 章 绪论.0 1。1 电厂输煤系统的背景.0 1.2 国内输煤系统的现状.0 1。3 国内输煤系统发展前景.1 1。4 课题的研究目的及意义.1 1.5 本文研究内容.1 第 2 章 软件介绍.3 2.1 输煤系统工艺流程.3 2.2 输煤系统的控制要求.4 2。3
9、 PLC 软件简介.5 2。3。1 基本结构.5 2。3.2 工作原理.6 2。3。3 功能特点.7 2.3。4 PLC 元件与基本指令.7 2。4 PLC 控制的电厂输煤系统软件设计.15 2.5 I/O 编号.23 2。5.1 输入节点编号.23 2。5。2 输出节点编号.23 第 3 章 变频调速 MATLAB 仿真.24 3.1 变频器和变频调速的基本知识.24 3。1。1 变频器的结构.24 3.1。2 变频器的分类.25 3。1。3 变频器控制方式.25 3.2 转速、磁链控制的矢量控制系统分析.26 第 4 章 控制系统硬件选择.33 4。1 PLC 选型.33 4.2 电机及变
10、频器选择.33 4。3 开关型号选择.35 4。4 其它硬件选择.37 第 5 章 软件调试.40 5。1 PLC 程序部分.40 5.2 MARLAB 仿真部分.46 5。2.1 电机的额定参数.46 5。2。2 仿真结果显示.46 个人收集整理 勿做商业用途 总结.49 致 谢.50 参考文献.51 个人收集整理 勿做商业用途 0 第 1 章 绪论 1。1 电厂输煤系统的背景 随着工业自动化水平的不断提高，大型火电厂发电机组主机设备均被配备了先进可靠、协调统一、高度自动化的极其完善的控制系统。其良好的人机界面，优越的控制性能，准确的故障诊断与显示，大大提高了机组的运行效率，降低了劳动强度，
11、简化了操作，也提高了故障处理速度.与先进的主机控制系统相比,输煤控制系统则显得较为落后，其自动化水平和工作效率与经济发展的要求不相适应。特别是上个世纪年代及其以前建设的火力发电厂，其输煤控制系统多为强电集中就地控制方式,采用继电器和按钮组成逻辑电路。这种控制方式与程控系统相比:功能差、系统可靠性差，自动化程度低,需要运行人员数量多且劳动强度大。随着电力体制改革的不断深化,发电市场的竞争将日趋激烈，提高管理水平和工作效率，特别是提高设备的管理水平,提高设备的自动化程度及可靠性程度,从而达到减员增效的目的。火电厂的输煤系统是火电厂的一个重要组成单元,特点是运行情况恶劣，条件复杂，转动机械多，作业线
12、长，设备分散，尤其对运行人员来讲，现场冗员过多且工作强度大,并且粉尘，噪音等影响运行人眼的身心健康.因此，火电厂输煤程控技术是提高输煤系统自动化程度及可靠性程度的必然选择，也是火电厂提高市场竞争能力的必然要求。1.2 国内输煤系统的现状 目前主要有以煤炭和燃油为能源的火力发电,水力发电以及其它利用核能、风力、潮汐和太阳能等新兴发电方式，发电企业在我国主要是依靠火力发电，它占据总发电量81%的份额。随着节能减排力度的加大火力发电也愈发成熟，对环境污染得到了有效的控制，成为最安全的发电方式。在火力发电厂的辅控系统中,煤炭的输送和分配工作量大、工作条件恶劣，实现输煤和配煤的自动化控制就显得尤为迫切和
13、重要。可编程控制器（Programmable Logic Controller 简称 PLC）是 80 年代发展起来的新一代控制装置，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备,由于控制对象的复杂性，使用环境的特殊性和运行长期连续性，使 PLC 在设计上有自己的明显特点：可靠性高,适应性广，具有通信功能,变成方便，结构模块化.在现代集散控制系统中，PLC 已经成为一种基本控制单元，在工业控制领域中应用前景极其广泛.随着电力工业的迅速发展，火力发电厂单机容量和装机容量日益增大，输煤系统的规模也愈来愈大,传统的强电集中控制手段已经很难适应。从八十年代引进工程
14、开始,输煤系统逐步采用以 PLC 为主机的程控技术，实现子自动化控制。PLC 在技术上不仅具有控制功能强、能够适应恶劣的工作环境、维护方便、可在线修改等特点.不但能完成复杂的继电器逻辑控制，而且能完成模拟量控制及智能控制，并能实现远程通讯、联网、上位机监控等功能，完全可以适应输煤系统多种功能控制的要求，并为全厂实现计算机控制创造了条件.个人收集整理 勿做商业用途 1 1.3 国内输煤系统发展前景 金融危机以来，国家围绕“保增长、扩内需、调结构”采取了一系列宏观调控政策，为我国输煤系统设备行业提供了较为宽松的国内发展环境，使行业从 2008 年下半年以来的困境中得到了缓解和恢复。我国输煤系统设备
15、行业也在加快产业结构调整、转变发展方式,为行业持续发展提供了动力和支撑.在全球经济不景气、国际市场持续低迷的情况下，我国输煤系统设备行业仍然呈现出了企稳回升、发展逐渐向好的良好局面。虽然输煤系统设备行业发展很快,但是市场存在的一些问题不容忽视,如市场无序竞争、产品质量下降、创新乏力等。输煤系统设备行业的规划和发展需要建立在充分市场调研的基础之上，输煤系统设备市场管理需要认清市场经济条件下政府和企业的角色定位，输煤系统设备市场有序运行需要完善市场交易规则和各项制度1。1。4 课题的研究目的及意义 输煤系统是火力发电厂中较为庞大的系统.随着我国电力工业的迅速发展，火电厂的装机容量和单机容量都日益增
16、大，输煤系统的规模也大幅度上升,对其控制方式、控制质量的要求也越来越高。控制领域中,明显的缺点继电器控制占有主导地位。可编程序控制器问世以前，工业这种由继电器构成的控制系统有着十分体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度不高,尤其是对生产工艺多变的系统适应性更差,如果生产任务或工艺发生变化，就必须重新设计,并改变硬件的结构,造成了时间和资金的严重浪费。在我国 7080 年代建成的火电厂中，大多数的开关量控制系统都是采用继电器控制，就是在 90 年代建成的火电厂中,也有相当一部分辅机系统是采用继电控制。但是，继电器本身固有的缺陷给火电机组的安全和经济运行带来了不利影响,用可编程序控制器对火电厂
17、的继电器式控制系统进行改造已是大势所趋。PLC 是 60 年代发展起来的基于集成电路和计算机技术基础上的一种用于逻辑控制的专用计算机。它把计算机功能全、灵活性与通用性强的优点与继电器控制简单易懂、操作方便、抗干扰能力强、价格便宜的优点结合起来，是一种面向过程控制的控制器。虽然 PLC 问世时间不长,但是随着微处理器的出现、超大规模集成电路技术的迅速发展和通讯技术的不断进步，PLC 技术迅速发展，结构不断改进,功能大大增强，应用范围迅速扩大.可编程序控制器系统一般都具有如下特点:编程简单,控制系统构成简单，通用性强，抗干扰能力强,可靠性高，体积小，维护方便,便于安装,缩短了设计、施工投产调试的周
18、期。个人收集整理，勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用途 1.5 本文研究内容 在现代集散控制系统中，PLC 已经成为一种重要的基本控制单元，在工业控制领域中应用前景极其广泛。在某电厂输煤自控系统中，系统要求在远离输煤廊的主厂房控制室里，对输煤线进行控制，并实时监测设备的运行状态及皮带跑偏的情况。鉴于电厂输煤系统的重要性，我们采用 PLC 实现输煤设备的联锁控制以保证其可靠性和特殊性，工业控制计算机则作为上位机与 PLC 互相配合，共同完成输煤系统的监控功能。个人收集整理 勿做商业用途 2 同时本文还采用了变频调速对输煤系统进行控制，系统的讲述了变频器的基本知识，变频调速的原理,并采用 MAT
19、LAB 软件对变频器进行仿真。根据控制要求设计了PLC 控制系统软件，并对涉及到的元件进行了硬件选型，在 GX Developer 环境下进行了仿真调试.个人收集整理 勿做商业用途 3 第 2 章 软件介绍 2.1 输煤系统工艺流程 图 2。1 输煤控制系统结构图 储煤站堆取料机输煤皮带煤场取料机输煤皮带转运站输煤皮带碎煤机煤仓输煤皮带犁煤器厂外来煤图 2.2 输煤系统工艺流程图 电厂输煤工艺一般都包括：卸煤流程、堆煤流程、上煤流程和配煤流程几个部分.输煤个人收集整理 勿做商业用途 4 系统工艺流程如图 2。2 所示 卸煤流程主要指将厂外来煤(包括汽车、火车、轮船等途径）,通过卸煤设备卸到厂内
20、储煤站,以备使用。堆煤流程主要是通过堆料机对卸到卸煤站的煤进行整理，以方便输煤系统上煤.上煤流程是输煤系统工艺的关键环节.通过输煤皮带机完成将原煤从煤场输送到原煤仓的过程，同时通过辅助的碎煤机、筛煤机、除铁器、采样装置、电子皮带秤等设备完成对筛分、计量等处理，以达到使用要求。配煤流程主要是将从上煤系统输送来的煤按照一定的要求、规律、顺序地分配到机组受煤仓中。2.2 输煤系统的控制要求 输煤系统有输煤线,包括给煤机、皮带机、振动筛、破碎机等共 18 台设备,在电厂中有着极为重要的地位，一旦不能正常工作，发电就会受到影响。为了保证生产运行的可靠性,输煤系统采用自动(联锁）、手动（单机)两种控制方式
21、，自动、手动方式由开关进行切换.由于输煤廊环境恶劣，全部操作控制都在主厂房的主控制室里进行，仪表盘上设有各个设备的启、停按钮，还有为 PLC 提供输入信号的控制开关。输煤设备控制功能由 PLC 实现，设备状态监测和皮带跑偏监测以及事故纪录功能则由上级工业控制计算机完成。为了保证输煤系统的正常、可靠运行，该系统应满足以下要求：供煤时，各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序，即对各设备进行联锁控制；各设备启动和停止过程中，要合理设置时间间隔(延时）。启动延时统一设定为 12s.停车延时按设备的不同要求而设定，分为 10s、20s、30s、40s、60s 几种，以保证停车时破碎机为空载状态，各输煤皮带
22、上无剩余煤；运行过程中,某一台设备发生故障时,应立即发出报警并自动停车，其前方（指供料方向）设备也立即停车。其后方的设备按一定顺序及延时联锁停车；各输煤皮带设有双向跑偏开关，跑偏 15 度时发出告警信号，跑偏 30 度时告警并自动停车;可显示各机电设备运行状况，并对输煤过程有关情况（报警、自动停机等)做出实时纪录。同时输煤系统控制原则有：上煤原则 1 流程预启：进行流程选择,并启动相应流程上的预启动设备,做好启动准备.2 流程启动：接收到流程启动允许信号后系统主设备按逆煤流方向延时顺序启动。3 流程停止:停止指令下达后,系统主设备按顺煤流方向延时顺序停止。4 故障联锁停机：当所选流程上的系统主
23、设备发生故障时，立即联锁跳停设备故障点上游逆煤流方向的主设备。5 重故障信号:急停，拉绳，重跑偏，重堵塞，打滑等指令或信号将直接导致系统联锁跳停.配煤原则 1 顺序配煤：先设定一个尾仓，从第一个原煤仓开始进行配煤。煤斗以相同的时间（或依据煤仓料位）依次配煤，直到尾仓和尾仓前所有煤斗发出高煤位信号为止。顺序个人收集整理 勿做商业用途 5 配煤时如有煤仓出现低煤位信号，则停止顺序配煤.优先给低煤位配煤。2 优先配煤：当有煤仓出现低煤位信号时,正常进行配煤的煤斗停止配煤并记忆先补低煤位仓。直至低煤位消失，再按记忆煤斗的正常顺序把煤仓逐个加到高煤位。当多个仓同时出现低煤位时,对这些仓按从前向后的顺序进
24、行轮换的配煤，直至低煤位消失.3 余煤配煤：当停机信号发出后,皮带上余煤均匀配给每个仓,直至原煤仓皮带机停止运行2.2。3 PLC 软件简介 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.2.3。1 基本结构 可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:(一)电源 可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用.如果没有一个良好的、
25、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10(+15)范围内，可以不采取其它措施而将 PLC 直接连接到交流电网上去(二)中央处理单元（CPU)中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O 以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/O 映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定
26、执行逻辑或算数运算的结果送入 I/O 映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将 I/O 映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行.为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性,近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双 CPU 构成冗余系统，或采用三 CPU 的表决式系统。这样，即使某个CPU 出现故障,整个系统仍能正常运行.(三)存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。(四)输入输出接口电路 1现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通
27、道。2现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作个人收集整理 勿做商业用途 6 用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。(五)功能模块 如计数、定位等功能模块。2.3.2 工作原理 当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期.在整个运行期间，可编程逻辑控制器的 CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。(一)输入采样阶段 在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入 I/O 映象区中的相应的单元内。输入采
28、样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段.在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化，I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。(二)用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM 存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在 I/O 映象区中
29、对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在 I/O 映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在 I/O 映象区或系统 RAM 存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即 I/O 指令则可以直接存取 I/O 点。即使用I/O 指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从 I/O 模块取值，输出过程影像
30、寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。(三)输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU 按照 I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出.个人收集整理 勿做商业用途 7 2.3。3 功能特点 可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。(一)系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的 PID 回路控制;并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC 和 DCS 等，实现生产过程的综合自动化。(二)使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,
31、而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。(三)能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型3。2。3。4 PLC 元件与基本指令(一)PLC 元件 1.输入继电器（X)X1COMX1DC 24PLCX1常闭触点X1常开触点线圈外部输入输入端子图 2.3 输入继电器 X1 的等效电路 输入继电器与输入端相连,它是专门用来接受 PLC 外部开关信号的元件。PLC 通过输入接口将外部输入信号状态（接通时为“1”，断开时为“0”）读入并存储在输入映象寄存器中。如图 2。3 所示为输入继电器 X1 的等效电路.输入继电器
32、必须由外部信号驱动，不能用程序驱动，所以在程序中不可能出现其线圈。由于输入继电器（X）为输入映象寄存器中的状态，所以其触点的使用次数不限。FX 系列 PLC 的输入继电器以八进制进行编号，FX2N 输入继电器的编号范围为X000X267（184 点)。注意，基本单元输入继电器的编号是固定的,扩展单元和扩展模块是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号。例如：基本单元 FX2N64M 的输入继电器编号为 X000X037（32 点）,如果接有扩展单元或扩展模块，则扩展的输入继电器从 X040 开始编号。个人收集整理 勿做商业用途 8 2.输出继电器（Y）输出继电器是用来将 PLC 内部信号输出传送给
33、外部负载（用户输出设备）.输出继电器线圈是由 PLC 内部程序的指令驱动，其线圈状态传送给输出单元,再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载.如图 2。4 所示为输出继电器的等效电路.Y0Y0COM内部常开触点Y0X0X1输出设备外部电源输出端子Y0 图 2。4 输出继电器的等效电路 每个输出继电器在输出单元中都对应有维一一个常开硬触点，但在程序中供编程的输出继电器，不管是常开还是常闭触点，都可以无数次使用。FX 系列 PLC 的输出继电器也是八进制编号其中 FX2N 编号范围为 Y000Y267（184 点）。与输入继电器一样，基本单元的输出继电器编号是固定的，扩展单元和扩展模块的编号也是按与
34、基本单元最靠近开始,顺序进行编号。在实际使用中，输入、输出继电器的数量，要看具体系统的配置情况。3.通用辅助继电器 FX2N 系列共有 500 点通用辅助继电器。通用辅助继电器在 PLC 运行时，如果电源突然断电,则全部线圈均 OFF.当电源再次接通时,除了因外部输入信号而变为ON的以外，其余的仍将保持 OFF 状态，它们没有断电保护功能。通用辅助继电器常在逻辑运算中作为辅助运算、状态暂存、移位等。根据需要可通过程序设定，将 M0M499 变为断电保持辅助继电器.4.特殊辅助继电器 PLC 内有大量的特殊辅助继电器,它们都有各自的特殊功能.FX2N 系列中有 256 个特殊辅助继电器,可分成触
35、点型和线圈型两大类.(1)触点型 其线圈由 PLC 自动驱动，用户只可使用其触点。例如:M8000：运行监视器（在 PLC 运行中接通），M8001 与 M8000 相反逻辑。个人收集整理 勿做商业用途 9 M8002：初始脉冲（仅在运行开始时瞬间接通），M8003 与 M8002 相反逻辑.M8011、M8012、M8013 和 M8014 分别是产生 10ms、100ms、1s 和 1min 时钟脉冲的特殊辅助继电器。(2)线圈型 由用户程序驱动线圈后 PLC 执行特定的动作。例如：M8033:若使其线圈得电,则 PLC 停止时保持输出映象存储器和数据寄存器内容.M8034：若使其线圈得电
36、,则将 PLC 的输出全部禁止。M8039：若使其线圈得电，则 PLC 按 D8039 中指定的扫描时间工作。5.定时器(T）PLC 中的定时器(T）相当于继电器控制系统中的通电型时间继电器.它可以提供无限对常开常闭延时触点。定时器中有一个设定值寄存器（一个字长)，一个当前值寄存器(一个字长）和一个用来存储其输出触点的映象寄存器(一个二进制位），这三个量使用同一地址编号.但使用场合不一样，意义也不同。FX2N 系列中定时器时可分为通用定时器、积算定时器二种。它们是通过对一定周期的时钟脉冲的进行累计而实现定时的，时钟脉冲有周期为 1ms、10ms、100ms 三种，当所计数达到设定值时触点动作.
37、设定值可用常数 K 或数据寄存器 D 的内容来设置。6.通用定时器 通用定时器的特点是不具备断电的保持功能，即当输入电路断开或停电时定时器复位.通用定时器有 100ms 和 10ms 通用定时器两种.(1)100ms 通用定时器（T0T199）共 200 点，其中 T192T199 为子程序和中断服务程序专用定时器.这类定时器是对 100ms 时钟累积计数，设定值为 132767，所以其定时范围为 0。13276.7s。(2)10ms 通用定时器（T200T245)共 46 点。这类定时器是对 10ms 时钟累积计数，设定值为 132767，所以其定时范围为 0.01327。67s。个人收集整
38、理 勿做商业用途 10 T200Y0设定值 K计数器1比较器计数输入复位输入驱动输入X0Y0T200X0X0T200K1231.23s 图 2.5 通用定时器的工作原理 下面举例说明通用定时器的工作原理.如图 2。5 所示，当输入 X0 接通时，定时器 T200从 0 开始对 10ms 时钟脉冲进行累积计数，当计数值与设定值 K123 相等时，定时器的常开接通 Y0，经过的时间为 1230.01s=1。23s.当 X0 断开后定时器复位,计数值变为 0，其常开触点断开,Y0 也随之 OFF。若外部电源断电，定时器也将复位。7.积算定时器 积算定时器具有计数累积的功能。在定时过程中如果断电或定时
39、器线圈 OFF，积算定时器将保持当前的计数值(当前值），通电或定时器线圈 ON 后继续累积,即其当前值具有保持功能，只有将积算定时器复位,当前值才变为 0.(1)1ms 积算定时器（T246T249）共 4 点,是对 1ms 时钟脉冲进行累积计数的，定时的时间范围为 0.00132.767s。(2)100ms 积算定时器（T250T255）共 6 点,是对 100ms 时钟脉冲进行累积计数的定时的时间范围为 0.13276.7s。以下举例说明积算定时器的工作原理。如图 2。6 所示，当 X0 接通时，T253 当前值计数数器开始累积 100ms 的时钟脉冲的个数.当 X0 经 t0 后断开，而
40、 T253 尚未计数到设定值 K345，其计数的当前值保留.当 X0 再次接通，T253 从保留的当前值开始继续累积，经过 t1 时间，当前值达到 K345 时，定时器的触点动作。累积的时间为 t0+t1=0。个人收集整理 勿做商业用途 11 1345=34。5s。当复位输入 X1 接通时,定时器才复位，当前值变为 0，触点也跟随复位。T253Y0X0T253X1RSTT253K345X0T253默认值Y0X1 图 2。6 积算继电器的工作原理图(二)PLC 指令 FX 系列 PLC 有基本逻辑指令 20 或 27 条、步进指令 2 条、功能指令 100 多条（不同系列有所不同).FX2N 的
41、共有 27 条基本逻辑指令，其中包含了有些子系列PLC 的 20条基本逻辑指令.1.取指令与输出指令(LD/LDI/LDP/LDF/OUT）(1)LD（取指令）一个常开触点与左母线连接的指令，每一个以常开触点开始的逻辑行都用此指令。(2)LDI（取反指令）一个常闭触点与左母线连接指令，每一个以常闭触点开始的逻辑行都用此指令。(3)LDP(取上升沿指令)与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令，仅在指定位元件的上升沿(由 OFFON）时接通一个扫描周期。(4)LDF(取下降沿指令）与左母线连接的常闭触点的下降沿检测指令。(5)OUT(输出指令)对线圈进行驱动的指令,也称为输出指令。取指令与输出指令
42、的使用说明：(1)LD、LDI 指令既可用于输入左母线相连的触点,也可与 ANB、ORB 指令配合实现块逻辑运算;(2)LDP、LDF 指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。图 2。7 中，当 M1 有一个下降沿时,则 Y3 只有一个扫描周期为 ON。(3)LD、LDI、LDP、LDF 指令的目标元件为 X、Y、M、T、C、S；(4)OUT 指令可以连续使用若干次（相当于线圈并联），对于定时器和计数器，在 OUT 指令之后应设置常数 K 或数据寄存器。(5)OUT 指令目标元件为 Y、M、T、C 和 S,但不能用于X.个人收集整理 勿做商业用途 12 Y1Y2T2M0Y30 LD X0
43、1 OUT Y12 LDI Y13 OUT Y24 OUT T2 K2007 LDP X28 OUT M09 LDF M110 OUT Y3X0Y1X2M1K200 图 2.7 取指令与输出指令 2.触点串联指令（AND/ANI/ANDP/ANDF）(1)AND（与指令）一个常开触点串联连接指令,完成逻辑“与”运算。(2)ANI（与反指令)一个常闭触点串联连接指令，完成逻辑“与非”运算.(3)ANDP 上升沿检测串联连接指令.(4)ANDF 下降沿检测串联连接指令。触点串联指令的使用的使用说明：(1)AND、ANI、ANDP、ANDF 都指是单个触点串联连接的指令，串联次数没有限制，可反复使用
44、。(2)AND、ANI、ANDP、ANDF 的目标元元件为 X、Y、M、T、C 和 S。(3)图 2.8 中 OUT M101 指令之后通过 T1 的触点去驱动 Y4 称为连续输出。Y3M101Y4M00 LD X21 AND X02 OUT Y33 LD Y34 ANI X35 OUT M1016 AND T17 OUT Y48 LD M39 ANDP T510 ANDF M211 OUT M0X2X0Y3X3M3T5M2T1个人收集整理 勿做商业用途 13 图 2.8 触点串联指令 3.触点并联指令（OR/ORI/ORP/ORF)(1)OR（或指令)用于单个常开触点的并联,实现逻辑“或”运
45、算.(2)ORI（或非指令）用于单个常闭触点的并联，实现逻辑“或非”运算。(3)ORP 上升沿检测并联连接指令。(4)ORF 下降沿检测并联连接指令。触点并联指令的使用说明：(1)OR、ORI、ORP、ORF 指令都是指单个触点的并联,并联触点的左端接到LD、LDI、LDP 或 LPF 处，右端与前一条指令对应触点的右端相连。触点并联指令连续使用的次数不限;(2)OR、ORI、ORP、ORF 指令的目标元件为 X、Y、M、T、C、S。Y60 LD X01 AND X12 LD X23 AND X34 ORB5 LDI X46 AND X57 ORB8 OUT Y6X0X1X2X3X4X5 图
46、2。9 ORB 指令使用 4.块操作指令（ORB/ANB）ORB(块或指令）用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联。ORB 指令的使用如图 2。3.7 所示。(1)几个串联电路块并联连接时，每个串联电路块开始时应该用 LD 或 LDI指令；(2)有多个电路块并联回路，如对每个电路块使用 ORB 指令,则并联的电路块数量没有限制；(3)ORB 指令也可以连续使用，但这种程序写法不推荐使用，LD 或 LDI指令的使用次数不得超过 8 次,也就是 ORB 只能连续使用 8 次以下.ANB(块与指令）用于两个或两个以上触点并联连接的电路之间的串联。Y70 LD X01 OR X12 LD X
47、23 AND X34 LD X45 AND X56 ORI X67 ORB8 ANB9 OR X310 OUT Y7X0X2X3X1X4X5X3X6个人收集整理 勿做商业用途 14 图 2.10ANB 指令的使用 ANB 指令的使用说明如图 2。10 所示。ANB 指令的使用说明：(1)并联电路块串联连接时,并联电路块的开始均用 LD 或 LDI 指令；(2)多个并联回路块连接按顺序和前面的回路串联时，ANB 指令的使用次数没有限制。也可连续使用 ANB，但与 ORB 一样,使用次数在 8 次以下。5.置位与复位指令（SET/RST）(1)SET（置位指令）它的作用是使被操作的目标元件置位并保
48、持.(2)RST（复位指令）使被操作的目标元件复位并保持清零状态。SET、RST 指令的使用说明：(1)SET 指令的目标元件为 Y、M、S,RST 指令的目标元件为 Y、M、S、T、C、D、V、Z。RST 指令常被用来对 D、Z、V 的内容清零，还用来复位积算定时器和计数器.(2)对于同一目标元件,SET、RST 可多次使用,顺序也可随意，但最后执行者有效。6.主控指令（MC/MCR）(1)MC（主控指令）用于公共串联触点的连接。执行 MC 后，左母线移到MC 触点的后面。(2)MCR（主控复位指令）它是 MC 指令的复位指令,即利用 MCR 指令恢复原左母线的位置。MC、MCR 指令的使用
49、说明：(1)MC、MCR 指令的目标元件为 Y 和 M，但不能用特殊辅助继电器。MC占 3 个程序步，MCR 占 2 个程序步；(2)主控触点在梯形图中与一般触点垂直。主控触点是与左母线相连的常开触点，是控制一组电路的总开关。与主控触点相连的触点必须用 LD 或 LDI 指令。(3)MC 指令的输入触点断开时，在 MC 和 MCR 之内的积算定时器、计数器、用复位/置位指令驱动的元件保持其之前的状态不变。非积算定时器和计数器，用 OUT 指令驱动的元件将复位。(4)在一个 MC 指令区内若再使用 MC 指令称为嵌套。嵌套级数最多为 8级，编号按 N0N1N2N3N4N5N6N7 顺序增大，每级
50、的返回用对应的 MCR 指令，从编号大的嵌套级开始复位 7.堆栈指令（MPS/MRD/MPP）堆栈指令是 FX 系列中新增的基本指令，用于多重输出电路，为编程带来便利。在FX 系列 PLC 中有 11 个存储单元，它们专门用来存储程序运算的中间结果,被称为栈存储器。(1)MPS（进栈指令)将运算结果送入栈存储器的第一段，同时将先前送入的数据依次移到栈的下一段。(2)MRD（读栈指令)将栈存储器的第一段数据（最后进栈的数据）读出且该数据继续保存在栈存储器的第一段,栈内的数据不发生移动.(3)MPP(出栈指令）将栈存储器的第一段数据（最后进栈的数据)读出且该数据从栈中消失，同时将栈中其它数据依次上