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西門子PCL的4級線繞轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)的自動起動程序
概述
這個示例程序說明了4級線繞轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)的自動起動過程。電動機(jī)起動時轉(zhuǎn)子為滿電阻。經(jīng)過一定時問后，*個轉(zhuǎn)子觸點閉合并短接部分轉(zhuǎn)子電阻。又經(jīng)過一定時問后，后續(xù)觸點逐步受到控制，而轉(zhuǎn)子電阻每次都減小自至其*短接，終電動機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運行。
按接在輸入端I0.0的點動開關(guān)ON即可開始平穩(wěn)地啟動電機(jī)。再按接在輸入端I0.1的點動開關(guān)OFF即可停比電機(jī)。電機(jī)電路斷路器接在輸入端I0.2，當(dāng)電機(jī)過載時輸入端I0.2打開，電機(jī)停止。
例圖
程序框圖
程序和注釋
下述兩種情況之一，可將中問結(jié)果內(nèi)存標(biāo)志位M 2.0置位:一種是按接在輸入端I0.0的點動開關(guān)ON，并且4個轉(zhuǎn)子接觸器都未被激活;另一種是電機(jī)接觸器己動作(Q0.0=1)}這是為了鎖定起動。這個中問結(jié)果內(nèi)存標(biāo)志位用來設(shè)置電機(jī)接觸器內(nèi)存標(biāo)志位Q0.0(運行電機(jī))，另外還必須同時滿足3個條件:OFF點動開關(guān)未動作，電機(jī)電路斷路器未動作，無互鎖。當(dāng)ON和OFF點動開關(guān)同時動作時，將互鎖內(nèi)存標(biāo)志位M10.0置位，自到這兩個點動開關(guān)重新回到初始位置，才能將互鎖內(nèi)存標(biāo)復(fù)位。
當(dāng)控制電淚L接觸器的輸出Q0.0被置位后，*個定時器T37開始計時，2秒鐘后，控制*個轉(zhuǎn)子接觸器的輸出QO門被置位。然后第二個定時器T38起動，又過2秒鐘后，控制第二個轉(zhuǎn)子接觸器的輸出Q0.2被置位。T39和T40重復(fù)上述步驟，它們靠設(shè)置相應(yīng)的輸出Q0.3和Q0.4來分別起動轉(zhuǎn)子接觸器3和4。這樣，電機(jī)終按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸入I0.1和10.2小再有任何電壓時，也就是OFF點動開關(guān)打開或電機(jī)電路斷路器打開時，電機(jī)關(guān)閉。
西門子S7-300系列PLC的指令系統(tǒng)和編程規(guī)則
STEP7是與西門子公司SIMATIC S7系列
plc
相配套的支持用戶開發(fā)應(yīng)用程序的軟件包，在STEP7中，S7系列PLC的編程語言非常豐富，有LAD（梯形圖），STL（語句表），SCL（標(biāo)準(zhǔn)控制語言），GRAPH（順序控制），HiGraph（狀態(tài)圖），CFC（連續(xù)功能圖），C for S7（C 語言）等，用戶可以選擇一種語言編程，如果需要，也可混合使用幾種語言編程。這些編程語言都是面向用戶的，它使控制程序的編寫工作大大簡化，對用戶來說，開發(fā)、輸入、調(diào)試和修改程序極為方便。
本文主要介紹常用的語句表和梯形圖編程語言。STEP7標(biāo)準(zhǔn)軟件包支持這兩種編程語言的互相轉(zhuǎn)換。語句表和梯形圖語言是一個完備的指令系統(tǒng)，支持結(jié)構(gòu)化編程方法。指令系統(tǒng)包括二進(jìn)制操作、數(shù)字運算、組織功能和功能塊編程等。二進(jìn)制操作又稱為位邏輯操作，它可以對二進(jìn)制操作數(shù)的信號進(jìn)行掃描并完成邏輯運算。
西門子S7-300系列PLC的基本指令系統(tǒng)包括位邏輯指令、定時器與計數(shù)器指令、數(shù)據(jù)處理功能指令、數(shù)據(jù)運算指令和控制指令。
一、指令及其結(jié)構(gòu)
指令時程序的小獨立單元，用戶程序是由若干條順序排列的指令構(gòu)成的。對應(yīng)語句表和梯形圖兩種編程語言，指令也有語句指令與梯形邏輯指令之分。他們的表達(dá)形式不同，但表示的內(nèi)容是相同或類似的。
1、指令的組成
1）語句指令
一條指令由一個操作碼和一個操作數(shù)組成，操作數(shù)由標(biāo)識符和參數(shù)組成。操作碼定義要執(zhí)行的功能，它告訴CPU該做什么；操作數(shù)為執(zhí)行該操作所需要的信息，它告訴CPU用什么去做。有些語句指令不帶操作數(shù)，它們操作的對象是惟一的。
2）梯形邏輯指令
梯形邏輯指令用圖形元素表示PLC要完成的操作。在梯形邏輯指令中，其操作碼是用圖素表示的，該圖素形象地表明CPU做什么，其操作數(shù)的表示方法與語句指令相同。梯形邏輯指令也可不帶操作數(shù)。
2、操作數(shù)
1）標(biāo)識符及表示參數(shù)
指令的操作數(shù)一般位于PLC的存儲器中，此時操作數(shù)由操作數(shù)標(biāo)識符和參數(shù)組成。操作數(shù)標(biāo)識符告訴處理器操作數(shù)放在存儲器的哪個區(qū)域及操作數(shù)位數(shù)；標(biāo)識參數(shù)則進(jìn)一步說明操作數(shù)在該存儲區(qū)域內(nèi)的具體位置。
操作數(shù)標(biāo)識符由主標(biāo)識符和輔助標(biāo)識符組成。主標(biāo)識符表示操作數(shù)所在的存儲區(qū)，輔助標(biāo)識符進(jìn)一步說明操作數(shù)的位數(shù)長度。若沒有輔助標(biāo)識符，則指操作數(shù)的位數(shù)是1位。
主標(biāo)識符有I（輸入過程映像存儲區(qū)）、Q（輸出過程映像存儲區(qū)）、M（位存儲區(qū)）、PI（外部輸入）、PQ（外部輸出）、T（定時器）、C（計數(shù)器）、DB（數(shù)據(jù)塊）、L（本地數(shù)據(jù)）等；輔助標(biāo)識符有X（位）、B（字節(jié)）、W（字——2字節(jié)）、D（雙字——4字節(jié)）。PLC物理存儲器是以字節(jié)為單位的，所以存儲單元規(guī)定為字節(jié)單元。位地址參數(shù)用一個點與字節(jié)地址分開，如M 10.1。當(dāng)操作數(shù)長度是字或雙字時，標(biāo)識符后給出的標(biāo)識參數(shù)是字或雙字內(nèi)的低字節(jié)單元號。當(dāng)使用寬度為字或雙字的地址時，應(yīng)保證沒有生成任何重疊的字節(jié)分配，以免造成數(shù)據(jù)讀寫錯誤。圖1給出了字節(jié)、字、雙字的相互關(guān)系及表示方法。
圖1 以字節(jié)單元為基準(zhǔn)標(biāo)記存儲器存儲單元
S7 PLC的存儲區(qū)及其功能見表7-4，表中給出的大地址范圍不一定是實際可使用的地址范圍，可使用的地址范圍由CPU得型號和硬件配置決定。
表1 存儲區(qū)及其功能
2）操作數(shù)的表示方法
在STEP7中，操作數(shù)有兩種表示方法：一是物理地址（地址）表示法，二是符號地址表示法。用物理地址表示操作數(shù)時，要明確指出操作數(shù)所在的存儲區(qū)，該操作數(shù)的位數(shù)和具體位置。例如，Q4.0是用物理地址表示的操作數(shù)，其中Q表示這是一個在輸出過程映像區(qū)中的輸出位，具體位置是第4個字節(jié)的第0位。
STEP7允許用符號地址表示操作數(shù)，如Q4.0可用符號名MOTOR_ON替代表示，符號名必須先定義后使用，而且符號名必須是惟一的，不能重名。定義符號時，需要指明操作數(shù)所在的存儲區(qū)，操作數(shù)的位數(shù)、具體位置及數(shù)據(jù)類型。
在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場中 的這些自動控制問題，若采用可編程序控制器（PLC）來解決自動控制問題已成為較有效的工具之一。
