1、PLC與文本屏、編碼器、變頻器程序實例之二彩鋼瓦裁切控制程序541系統配線及控制原理：彩鋼瓦是一種建筑材料，出廠成型料長度是固定的（如15米），客戶需要的卻是長度不一的材料。如一客戶需要長度為 12米的5根，長度5米的10根，長度為8米的3根。如用人工裁切，每根長度都 需測量，費時費力。用PLC、文本屏、變頻器控制實施自動裁切，操作工只要將此三種裁切長度值和裁切數量值從文本屏畫面輸入，設備就會自動切出這三種長度規格的彩鋼瓦來。原設備是采用西門子變頻器和觸摸屏進行控制的，但因PLC和觸摸屏嚴重損壞，不宜修復。應用戶要求，現在用 LS型PLC和YD20型文本屏，對其進行改造式修復。原設備的控制線路

2、的主電路，見圖5-45彩鋼瓦自動裁切設備主電路，可分為三部分：油泵控制線路，為常規啟、停電路，不受PLC控制，上班后由操作人員進行啟 /停控制，為氣壓閥提供壓力源；變頻器控制線路，具有手動進、退和自動中的兩段速運行控制，由手動和PLC自動控制，完成對彩鋼瓦材料的輸送；刀具上行、下行的氣壓閥控制線路，對彩鋼瓦進行裁切和控制刀具復位，由PLC自動控制。PLC的控制過程：裁切長度和數量由文本屏輸入到PLC的程序中。由旋轉編碼器采集彩鋼瓦的長度信號，經程序計算，控制變頻器的啟、停和氣壓閥的裁切動作。走料變頻主電路 變頻手動退 變頻手動進 刀具上行氣壓閥 刀具下行氣壓閥 油泵電機控制電路 油泵電機主電路

3、 電源指示 控制電齊急 停控制圖5-45彩鋼瓦自動裁切設備主電路整機控制電源由空氣斷路器QF1控制，再由380V/220V隔離變壓器供給控制電路，以提高抗干擾性能和操作安全性，也避免了采用火、零二線220V供電時，零線接觸不良時的供電不穩。設置 SAo急停開關，在系統運行異常時，可快速停掉控制電源，無論手動或自動運行都被中止。油泵的運行提供裁切刀具的工作壓力，油泵的起/停由SB1、SB2按鈕手動控制；刀具的上行（抬起歸位）、下行（裁切）由 PLC的輸出接點驅動 KA1 KA2兩只繼電器，再由繼電器驅動KP1、KP2兩只壓力電磁閥；變頻器的起/停、運轉方向、運行速度均可以有手動/自動兩種工作方式

4、。 手動裁切時用SB3 SB4按鈕實現反轉和運行控制，用SB5按鈕控制手動下刀裁切。自動裁切時按設置好的兩段速一一高速和低速進行彩鋼瓦輸送、裁切前低速運行的控制，用繼電器KA1 KA2控制刀具的下切和返回。對變頻器的參數設置。將 P2端子設置為A段速運行控制端子，其運行頻率為7Hz;將P3端子設置為B段速運行端子，將運行頻率設置為35Hz;停車方式：自由停車；加、減速時間的設置，據現場運行要求設定。CM P3P2變頻器端子KA1KA210 *36P42P43P44P45CoM0 COM1 P40P41-=N353233-L1com2可編程序控制器k120s-14mr設置與監控屏YD20-COM

5、I P06P07P02P032MP04P05P00P0124V24G16171213I 1415106/411綠24V24G-WPW/SA1SB3SBZ SB5清零暫 手 停動圖5-46彩鋼瓦自動裁切設備PLC轉內編內碼置24V電源PLC控制接線圖刀刀下返切回07PLC 控制接線圖，因原機型為西門子型PLC,輸出端子在上部，輸入端子在下部，為對應原線路配置和操作工人讀圖習慣，也將PLC輸出端子線路畫于上部，將輸入端子畫于下部了，讀圖時需予注意。圖中SA1為手動自/動運行方式選擇開關， 閉合時為自動運行方式，SB4為自動運行暫停開關；P06、 P07端子輸入刀具下、下限位信號； P0、P1輸入高

6、速計數脈沖信號。 YD20文本屏的工作電源，取自 PLC 的24V 24G電源供給端子。與可調定長裁切裝置不同， 程序電路的重點，是對多種剪切數量和多種前剪切長度進行處理，按設置要求完成對設置根數和長度的裁切任務。本裝置最多能完成 8組長度和根數各不相同的裁切任務。 當 然，如果需要，可完成更多組數的裁切設置。控制系統的裁切動作， 是按屏面設置數據來進行的, 重要內容，而且程序電路要與畫面內容有機地結合在一起。 的元件地址制作文本屏畫面的步驟來進行。542 PLC 程序程序電路與對應畫面：以程序電路左側的步號為序進行程序電路的講解。因而制作文開屏畫面， 就成為編寫程序的一個還是按照先編寫程序電

7、路， 再依據程序電路0-9步電路，為一個計數電路、計數清零控制電路。C0為剪切張數計數器，輸入信號為剪切動作信號，下刀剪切一次，即輸入一次計數信號，計數設定值是來自寄存器 D3530 （屏）內的剪切張數設定值，此值由第二段程序電路所傳送，可為1至8組設0391528P3手動/自動P40下刀控制C0剪切張計數M50剪切計數清零C0剪切張計數C1剪切組計數M50剪切計數清零Fo運行中接通P3手動/自動M100剪切組計數D M50剪切計數清零U CTU C0R <S>D3530U CTU C1R <S>8ADD D3592 1當前組數D3592當前組數MoV C1 D3592

8、當前組數運行標志系統運行時將剪切計數清零剪切張數計數剪切張數清零：計數到自行清零 啟動時清零。D3530為設定值寄存器 其數據來自于（屏）剪切張數設置剪切組數計數剪切組數清零：計數到自行清零 啟動時清零。設定值為8組。預先往當前組數中加1D3592去往屏監控畫面 將C1中的組計數值傳送至屏監控畫面自動運行控制定值中的任意一組剪切張數設定值。運行標志圖5-47彩鋼瓦自動裁切設備 PLC程序電路第一段C0當前計數值的清零：1）當計數值等于當前設定值時，對應位元件C0常開觸點閉合，計數器復位電路接通，將當前計數值自行清零；2）當自動運行信號接通，M50產生一個掃描周期內的接通信號，“D M50”指令

9、的作用，是將輸入信號轉變為（上升沿）脈沖輸出，將C1計數器內的當前值清零。在此段電路中，可看出脈沖信號的作用：當手動 /自動開關打到自動位置時，P3觸點處于常態的接下，會導致 C1不能完成正常計數任務。在這里自動起動后的清零動作，只能是一個瞬態的脈沖信號！將常態信號轉化為脈沖信號，大多是為了適應電路對瞬態信號需求的，并非要對其作無謂的轉換。9-15 步電路。是完成組計數的功能，當各組的剪切任務都完成后，計數器C1的常閉觸點開斷，使自動運行停止，C1起到了自動停止的控制作用，見28-32步電路。15-28步電路。為當前組數監控數據處理電路， 將組計數C1中的數據傳送至 D3592。因監控顯示為

10、1-8 ,最低顯示數為1 ,顯示“ O組”毫無意義。故采用 ADD加法指令，將 D3592 （監控畫面寄存器）之 中數值預先加1,使之從數字1開始，顯示1-8組數。下圖5-48，34-154步，是傳送指令和條件比較指令的應用。對應長度數據為32位數據，傳送指令為DMoV在畫面設置中，長度設定值采用的寄存器被定義為32位數據寄存器，以便與高速脈沖計數形成的32位數據相統一，而剪切數量則采用MO, 16位數據傳送指令。在對傳送指令應用時，要注意其數據形式。-HM10032當C1中組計數值等于0時4964當C1中組計數值-1 C1等于1時-2 C1791 3 C1I當C1中組計數值 等于3時94I

11、4C1I當C1中組計數值等于4時109I 二 5 C1I_當C1中組計數值 等于5時-T124° 宀 I1o匕 IH當C1中組計數值 等于6時139-7 CII當C1中組計數值 等于7時154當C1中組計數值 等于2時DMOV M3560第一組長度M3510剪切長度JMOV M3562M3530第一組張數剪切數量JDMOV M3564M3510第二組長度剪切長度MOV M3566M3530第二組張數剪切數量JDMOV M3568M3510第三組長度剪切長度JMOV M3570M3530第三組張數剪切數量JDMOV M3572M3510第四組長度剪切長度JMOV M3574M3530第

12、四組張數剪切數量JDMOV M3576M3510第五組長度剪切長度JMOV M3578M3530第五組張數剪切數量JDMOV M3580M3510第六組長度剪切長度MOV M3582M3530第六組張數剪切數量DMOV M3584M3510第七組長度剪切長度MOV M3586M3530第七組張數剪切數量DMOV M3588M3510第八組長度剪切長度MOV M3590M3530第八組張數剪切數量MCSCLR 1MCS 1主觸點內電路運行開始條件比較與傳送指令的應用：第一組（屏）設定長度值傳送至D3510第一組（屏）裁切張數值傳送至D3530第二組（屏）設定長度值傳送至D3510第二組（屏）裁切

13、張數值傳送至D3530第三組（屏）設定長度值傳送至D3510第三組（屏）裁切張數值傳送至D3530第四組（屏）設定長度值傳送至D3510第四組（屏）裁切張數值傳送至D3530第五組（屏）設定長度值傳送至D3510第五組（屏）裁切張數值傳送至D3530第六組（屏）設定長度值傳送至D3510第六組（屏）裁切張數值傳送至D3530第七組（屏）設定長度值傳送至D3510第七組（屏）裁切張數值傳送至D3530第八組（屏）設定長度值傳送至D3510第八組（屏）裁切張數值傳送至D3530主觸點內電路運行結束圖 5-48 彩鋼瓦自動裁切設備 PLC 程序電路第二段實際工作中，每一組的長度值和剪切數量（根數）都

14、不一樣，在進行長度值和剪切數量的設置時， 是以組序為區別，進行設置的，每一組都有兩個量需要處理：1）該組剪切數量（根數） ； 2）該組剪切長度。如第一組要求將彩鋼瓦剪切長度為5米，剪切數量8根。第二組。第三組。那么程序電路是如何進行區別，按設置要求進行自動裁切的呢？對每組剪切長度和剪切數量的區別， 是通過條件比較指令來進行的。 第一段程序電路中， 剪切組計 數器C1的計數輸入信號，為剪切張數計數器 Co的觸點動作信號。當剪切張數與設定值相等時一一某一 組張數剪切完畢后，C0觸點動作，向C1輸入一個計數信號。利用計數器C1的當前數值和給定數字值比較，對現在剪切組別進行邏輯判斷。并將設置好的剪切數

15、量傳送至計數器C0中，做為其計數設定值；同時也將該組設定值傳送到D3510,經第四段程序電路的算術處理，做為對應剪切長度的總脈沖數，與旋轉編碼器輸入脈沖數進行比較，二者相等時，下刀剪切。34-49 步電路，為第一組的組別判斷和第一組剪切長度傳送電路、第一組剪切張數傳送電路。其工 作過程是這樣的：系統啟動時， 計數器C1中計數值為0, 34-49步數據傳送電路的輸入回路接通（以下 傳送電路均無輸入回路接通條件而不工作），數據傳送電路將第一組剪切長度數據D3560 （來自屏設定畫面）傳送至D3510寄存器。此時第四段程序電路中的170-220步電路，所計算得出的總脈沖數（對應剪切長度）即為 34-

16、49 電路所傳送的第一組剪切長度值；同時， 34-49 電路也將剪切數量的數據傳送到 D3530中，作為第一段程序電路中剪切數量計數器C0的設定值；當實際下刀次數（剪切數量）與第一組設定數量相等時，C0自清零，同時向 C1 （組計數）輸入一個計數信號，使C1的當前計數值為1。C1 的當前計數值為 1，從而使 49-64 步電路被激活，第二組剪切長度與剪切張數傳送電路的輸入 回路接通，將第二組剪切長度數據傳送至總脈沖數計算電路，同時也將第二組剪切張數的數據傳送至 C0,作為Co的計數設定值。也可以認為，D3510、D3530的內部數據同時被刷新為第二組的設定數據。 以下各組剪切數據的工作傳送方式

17、依此類推，直至剪切完畢，系統自動停機。每組剪切長度及剪切張數的設置畫面如下：采用文本屏型號為 TD20, LS型PLC與電腦的通訊電纜和與文本屏的通訊電纜相同，不必另行更換 電纜。第一步，是選擇 PLC類型，其通訊協議可以用默認配置，不須另設。然后進入畫面編輯。按主畫 面、其它畫面的次序逐一進行編輯，定義元件（寄存器） ，設置畫面轉換功能鍵等。其畫面編輯方法同 上述的YD204VL4文本屏，不予贅述了。圖5-49 TD20文本屏剪切長度、數量設置畫面一第一組剪切長度：32位數據寄存器D3560,剪切張數：16位數據寄存器D3562;第二組剪切長度：32位數據寄存器D3564,剪切張數：16位數

18、據寄存器D3566;第三組剪切長度：32位數據寄存器D3568,剪切張數：16位數據寄存器D3570;第四組剪切長度：32位數據寄存器D3572,剪切張數：16位數據寄存器D3574注意：當指定 D3560為32位寄存器時，D3561同時被占用（D3560儲存低16位數據，D3561儲存 高16位數據），D3564（ D3565）等數據寄存器，也都被指定為32位數據寄存器。將SEC定義為隱形鍵，實現向畫面1的轉換；將下行箭頭鍵定義為畫面跳轉功能鍵，按此鍵時轉換到設置2畫面。因為一個畫面只能處理和顯示四行文字，須用兩個畫面才能完成對八組剪切數據的設 置。圖5-50 TD20文本屏剪切長度、數量設

19、置畫面第五組剪切長度：32位數據寄存器D3576,剪切張數：16位數據寄存器D3578;第六組剪切長度：32位數據寄存器D3580,剪切張數：16位數據寄存器D3582;第七組剪切長度：32位數據寄存器D3584,剪切張數：16位數據寄存器D3586;第八組剪切長度：32位數據寄存器D3588,剪切張數：16位數據寄存器D3590將SEC定義為隱形鍵，實現向畫面 1的轉換；將下行箭頭鍵定義為畫面跳轉功能鍵，按此鍵時，轉換到設置1畫面。155158164168170P3手動/自動MoP4暫停M0自動啟動片 P40 H P41 同 P43自動啟動下刀控制上刀控制變頻低速M0自動啟動低速信號下刀信號

20、F0運行中接通P42變頻高速變頻低速MCS 0DMULD3510剪切長度D3514D3516編碼脈沖結果寄存1DDlVD3536D3512D3500卜結果寄存1輪周長總脈沖數DMULD3550D3514D3536減速距離編碼脈沖結果寄存2DDIVD3536D3512D3538I-結果寄存2輪周長高速運行脈沖數DSUBD3500D3538D3502總脈沖數減速脈沖數高速運行脈沖數DMULD5 D3512D35221輸入脈沖數輪周長纟口果奇存3DDIVD3522D3514D3532卜結果寄存3編碼脈沖長度監控系統運行標志變頻器高速運行變頻器低速運行0編號的主觸點內電路運行開始總脈沖數（裁切長度）計

21、算第一步得到總脈沖數結果D3500 用于裁切和減速距離脈沖數計算高速運行長度距離計算第一步得到高速運行長度距離（脈沖數）得岀減速脈沖數D3502 用于裁切前變頻低速控制長度監控值計算第一步得岀長度監控值D3532 用于當前長度值監控圖5-52彩鋼瓦自動裁切設備 PLC程序電路第三段220232243247263269271277278高速計數（編碼器輸入計數）回路編碼器輸入計數回路高速計數清零控制延時0.5秒變頻低速信號下刀信號上刀保持下刀裁切抬起刀具0編號內主觸點電路運行結束全部程序結束圖5-53彩鋼瓦自動裁切設備 PLC程序電路第四段170-220步（見圖5-52），為長度脈沖數、減速距離

22、脈沖數及長度監控值（將脈沖數轉換為毫米值顯示）的算術電路，與本章第三節的可調定長裁切裝置的算術電路相同，請讀者自行分析電路原理。另外，系統的起動/停止，和變頻器高、低速的控制，及與控制相關的邏輯判斷電路，也編寫在該段程序 中。220-243步程序電路（見圖 5-53），為高速計數和計數清零電路。247-263步電路，為變頻器低速和下刀信號處理電路，與第一節程序電路內容相近，不予贅述。247-277步程序電路，為自動/手動下刀裁切控制電路，下刀信號與上/下限位信號相配合，對下刀電磁閥進行控制。此處，用SET置位指令“強制”了 M10的接通（RST M10指令并沒有成對出現），這是因為下刀裁 切，

23、只是一個瞬時過程，而抬起刀具，則為一個常態保持動作。在不明了實際的動作要求時，遇到這種 不夠規則的指令應用現象，就會感到不解。現場調試和程序修改，有點“頭疼醫頭腳疼醫腳”的意思， 某種情勢下，往往不是出于全面的周密的邏輯思考，而是考慮到先把問題解決了再說，因而某些指令用 法的不規則和程序電路中偶爾出現的“凌亂”現象，就是在所難免的了。這是我們“讀程序”時應該注 意的方面了。同時在編程工作中，也要盡量養成一個“按規則編寫程序電路”的好習慣。文本屏的設置畫面如下:【畫確掛】輪周長：9999毫米&SK 1尹豐I.衆專色放丈加窕編碼脈沖:9999脈沖/轉減速二度：999 mm哥品iJl設定畫確定畫返IFm設鎰類JS 皿Ma=Ur琛列第趕口】1IL卸IDd虹P 阿I- W -t!J IIJr田日J圖5-51 TD20文本屏的“機械設定”畫面該畫面描述：機械設定畫面，