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PROFIBUS-DP组态实例

2 基本指令(1)接点指令接点指令的梯形图符号及参数说明见表4.15。

表4.15 接点指令及参数下面对表4.15中的各指令进行说明。

其中常开触点和常闭触点指令不再进一步详细说明;而下文介绍的“与”、“与非”、“或”、“或非”指令则没有在表4.15中说明。

①“与”(A)、“与非”(AN)A:“与”指令适用于单个常开触点串联,完成逻辑“与”运算。

AN:“与非”指令适用于单个常闭触点串联,完成逻辑“与非”运算。

图4.2.8 “与”(A)、“与非”(AN)指令由图4.2.8可知,触点串联指令也用于串联逻辑行的开始。

CPU对逻辑行开始第1条语句如I1.0的扫描称为首次扫描。

首次扫描的结果(I1.0的状态)被直接保存在RLO(逻辑操作结果位)中;在下一条语句,扫描触点Q5.3的状态,并将这次扫描的结果和RLO中保存的上一次结果相“与”产生的结果,再存入RLO中,如此依次进行。

在逻辑串结束处的RLO 可作进一步处理。

如赋值给Q4.2(=Q4.2).②“或”(O)、“或非”(ON)O:“或”指令适用于单个常开触点并联,完成逻辑“或”的运算。

ON:“或非”指令适用于单个常闭触点并联,完成逻辑“或非”运算。

图4.2.9 “或”(O)、“或非”(ON)指令由图4.2.9可知,触点并联指令也用于一个并联逻辑行的开始。

CPU对逻辑行开始第1条语句如I4.0的扫描称为首次扫描。

首次扫描的结果(I4.0的状态)被直接保存在RLO(逻辑操作结果位)中,并和下一条语句的扫描结果相“或”,产生新的结果再存入RLO中,如此一次进行。

在逻辑串结束处的RLO可用作进一步处理,如赋值给Q8.0(=Q8.0).此外,还有“异或”(X)、“异或非”(XN)、嵌套指令等等。

③输出线圈输出线圈指令即逻辑串输出指令,又称赋值指令,该指令把RLO中的置赋给指定的位地址,当RLO变化时,相应位地址信号状态也变化。

位地址可以是表4.14中所列存储区的各种位。

输出指令通过把首次检测位(FC)置0,来结束一个逻辑串。

当FC位为0时,表明程序中的下一条指令是一个新逻辑串的第一条指令,CPU对其进行首次扫描操作,这一点在梯形图中显示得更清楚。

在LAD中,只能将输出指令放在触点电路的最右端,不能将输出指令单独放在一个空网络中。

图4.2.10是两个应用举例。

图4.2.10 输出指令的应用④中间输出图4.2.12 中间输出指令如图4.2.12所示,中间输出指令被安置在逻辑串中间,用于将其前面的位逻辑操作结果(即本位置的RLO值)保存到指定地址,所以有时也称为“连接器”或“中间赋值元件”。

它和其他元件串联时,“连接器”指令和触点一样插入。

连接器不能直接连接母线,也不能放在逻辑串的结尾或分支结尾处。

置位指令、复位指令置位/复位指令也是一种输出指令。

使用置位指令时,如果RLO=1,则指定的地址被置为1,而且一直保持,直到被复位为0。

使用复位指令时,如果RLO=1,则指定的地址被复位为0,而且一直保持,直到被置位为1,如图4.2.11.图4.2.11 置位/复位指令图4.2.11(a)中,一旦I1.0闭合,即使它又断开,线圈Q4.0一直保持接通状态;只有当I2.0闭合(即使它又断开),才能使线圈Q4.0断开。

波形图如图4.2.11(b)所示。

④触发器指令触发器有置位复位触发器(SR触发器)和复位置位触发器(RS触发器)两种,对它们的说明如表4.16所示。

这两种触发器指令均可实现对指定位地址的置位或复位。

触发器可以用在逻辑串最右端,结束一个逻辑串;也可用在逻辑串中,当作一个特殊触点,影响右边的逻辑操作结果。

触发器的工作原理较简单,表4.16作了详细的描述。

表4.16 触发器指令和参数⑤边沿检测指令当信号状态变化时就产生跳变沿:从0变到1时,产生一个上升沿(也称正跳沿);从1变到0时,产生一个下降沿(也称负跳变)。

跳变沿检测的方法是:在每个扫描周期(OB1循环扫描一周),把当前信号状态和它在前一个扫描周期的状态相比较,若不同,则表明有一个跳变沿。

因此,前一个周期里的信号状态必须被存储,以便能和新的信号状态相比较。

S7-300/400PLC有两种边沿检测指令:一种是对逻辑串操作结果RLO的跳变沿检测的指令;另一种是对单个触点跳变沿检测的指令。

对它们的说明如表4.17所示。

表4.17 边沿检测指令图4.2.13是RLO跳变沿检测指令的应用及时序图。

图4.2.13 RLO跳变沿检测LAD(a)程序行要检测的是逻辑串I1.0、I1.1的运算结果的跳变边沿,即图中①点处的RLO的边沿变化情况,同时用M1.0来存储RLO①的状态。

程序的工作过程如时序图:当程序运行到图中a点时,当前RLO值是1,而上次RLO值(存放在M1.0中)是0,于是FP指令判断到一个RLO的正跳沿,就将②点处的M1.0置1,并且输出给M8.0;当程序经过1个扫描周期,运行到波形图中b点时,当前RLO值和前一个RLO值均为1,相同(RLO 在相邻两个扫描周期中相同,可全为1或0),那么FP指令将②点处M1.0置0,并输出给M8.0。

这样M8.0为1的时间仅一个周期。

图中虚线箭头指的是两个相邻扫描周期RLO的比较。

对RLO下降沿的检测,读者可自行分析c点、d点时的情况,FN指令检测到一个RLO①的负跳沿时将M8.1置1,M8.1为1的时间也是一个周期。

图4.2.13是单个触点跳变沿检测指令的应用及时序图。

图4.2.14 单个触点跳变沿检测LAD(a)为正跳沿检测指令(POS方块)的使用。

被检测触点放在位地址1即图中I1.1,被检测触点状态存放在位地址2即M1.0。

当允许端I1.0为1,即允许检测时,CPU将I1.1当前状态与存在M1.0中上次I1.1状态相比较,对于正跳沿检测,若当前为1,上次为0,表明有正跳沿产生,则输出Q和M8.0被置1,其他情况下,输出Q与M8.0被清0。

对于负跳沿检测(NEG方块)指令的使用,读者可按上述方法同样分析。

由于不可能在相邻的两个扫描周期中连续检测到正跳沿(或负跳沿),所以输出Q只可能在一个扫描周期中保持为1,被称为单稳输出。

由于输出M8.0、M8.1也只是一个脉冲(宽度为一个扫描周期),也可将其视为脉冲输出。

在梯形图中,跳变沿检测方块和RS触发方块均可被看做是一个特殊触点,方块的Q为1即触点闭合,Q为0即触点断开。

⑥对RLO的直接操作指令可用表4.18中的指令来直接改变逻辑操作结果位RLO的状态。

表4.18 对RLO的直接操作指令如图4.2.15中LAD(1),设I0.0与I0.1均为闭合,则RLO中应为1,但经NOT指令后,RLO中变为0,所以Q8.0为0(断电)。

又如LAD(2),SA VE指令将当前RLO状态存入,然后通过检测BR位来检查保存的RLO。

图4.2.15 对RLO的直接操作指令(2)定时器指令及其应用S7-300/400PLC提供了多种型式的定时器,如表4.19和4.20所示。

不同类型定时器的编号是统一的,如CPU314为T0~T127(共128个),究竟它属于哪种定时器类型由对它所用的指令决定。

所有定时器都可以用简单的位指令启动,这时定时器就像时间继电器一样,有线圈、有按时间动作的触点及时间设定值。

下面介绍各种定时器的功能及使用方法。

①脉冲定时器(SP)这是一种产生一个“长度脉冲”,即接通一定时间的定时器,其工作过程如图4.2.16所示。

图4.2.16 启动脉冲定时器的使用图中当I0.0闭合(RLO有正跳沿),SP定时器T4启动并运行,T4触点立即动作,T4常开触点闭合,只要I0.0保持闭合,T4继续运行,T4常开触点保持闭合。

当定时时间到(图中为3s),T4常开触点断开。

所以只要I0.0维持足够长的时间(超过设定时间)及无复位信号(I0.1未接通)两个条件成立,定时器就能接通一固定时间(所设定时间)。

②延时脉冲定时器(SE)延时脉冲定时器的工作原理如图4.2.17所示。

图4.2.17 启动延时脉冲定时器的使用图中当I0.0闭合(RLO有正跳沿),SE定时器T4启动运行,T4触点立即动作,其常开触点闭合,此时即使I0.0断开,T4仍将继续运行,T4常开触点也一直保持闭合直至所设定的时间。

只要I0.0不在设定时间内反复短时通断,T4均可设定长时间的接通。

如果出现I0.0短时反复通断,导致T4的反复响应,会使总接通时间大于设定时间(图中t>3s处)。

I0.1闭合,启动复位信号,定时器T4立即复位(停止运行)。

③启动延时接通定时器(SD)控制中,有些控制动作要比输入信号滞后一段时间开始,但和输入信号一起停止,为了满足这样的要求,可采用启动延时接通定时器,其工作过程如图4.2.18所示。

图4.2.18 启动延时接通定时器的使用图中,当I0.0闭合(RLO有正跳沿),SD定时器T4启动运行,当设定的延时时间3s到后,T4触点动作,T4的常开触点闭合,直至I0.0断开,T4运行随之停止,T4常开触点断开。

I0.0闭合时间小于定时器T4设定延时时间,T4触点不会动作。

I0.1闭合,启动复位信号,定时器T4立即复位(停止运行)。

④启动保持型延时接通定时器(SS)如果希望输入信号接通后(接通短时即断开,或持续接通),在设定延迟时间后才有输出,就需要用启动保持型延时接通定时器。

其工作过程如图4.2.19。

图中当I0.0闭合一下或闭合较长时间(RLO有正跳沿),SS定时器T4启动运行,当设定的延时时间3s到后,T4线圈得电,T4常开触点就闭合,此后一直闭合,直至I0.1闭合,复位指令使T4复位。

只有复位指令才能令动作了的SS定时器复位,因此使用SS定时器必须编写复位指令(R),其他定时方式可根据需要而定,不为必须。

在设定延时时间内,如果I0.0反复通断,会影响定时器触点延迟接通时间。

图4.2.19 启动保持型延时接通定时器的使用⑤启动延时断开定时器(SF)启动延时断开定时器是为了满足输入信号断开,而控制动作要滞后一定时间才停止的操作要求而设计的。

其工作过程如图4.2.20所示。

图4.2.20 启动延时断开定时器的使用图中I0.0闭合,SF定时器T4启动,其触点立即动作,常开触点T4立即闭合。

当I0.0断开(RLO有负跳沿)时开始计时,在定时的延时时间未到之前,其触点不会动作,常开触点T4不会断开。

当延时时间到,常开触点T4才会断开。

在延时时间内I0.1闭合,复位信号可令T4立即复位,常开触点立即断开。

不在定时延时时间内,复位(R)信号对SF定时器不起作用。

在I0.0断开的时刻,如果存在复位信号,则SF定时器立即复位。

例:用定时器方块构建占空比可调的脉冲发生器,如图4.2.21所示。

用I0.0启动脉冲发生器工作,Q4.0为脉冲输出。

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