西门子模块6GK7243-1EX01-0XE0参数设置
1引言
在自动生产线上，各工序之间的物品常用有轨小车来转运。小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退。
2控制要求
对小车运行的控制要求为:小车从原位A出发驶向1号位，抵达后立即返回原位;接着又从原位A出发直接驶向2号位，抵达后又立即返回原位;第三次还从原位A出发，直接驶向3号位，抵达后仍立即返回原位，如图1所示:
图1 小车行驶示意图
根据工作需要，可以将上述三次运行作为一个周期，每个周期间小车可以停顿若干时间。也可以无须停顿而重复上述过程，直至按下停止按钮为止。
3PLC选型及I/O接线图
根据控制要求，系统的输入量有:启、停按钮信号;1号位、2号位、3号位限位开关信号;连续运行开关信号和原位点限位开关信号。系统的输出信号有:运行指示和原位点指示输出信号;前进、后退控制电机接触器驱动信号。共需实际输入点数7个，输出点数4个。选用日本三菱公司F-20M产品，其输入点数12，输出点数8。小车行驶控制系统PLCI/O接线图如图2所示:
图2 PLC I/O接线图
4控制程序设计
小车运行控制过程如下:
(1) 小车处于原位 压下原位限位开关SQO，X401接通Y430，原位指示灯亮。
(2)小车行驶至1号位返回原位 按下启动按钮SB1，Y431被X400触点接通并自锁，运行指示灯亮并保持整个运行过程。此时Y431的常开触点接通移位寄存器的数据输入端IN，M100置1(其常闭触点断开，常开触点闭合)，M100和X402的触点接通Y432线圈，前进接触器KM2得电吸合，电动机正转，小车驶向1号位。当小车到达1号位时，限位开关SQ1动作，X402常闭触点断开Y432线圈，KM3失电释放，电动机停转，小车停止前进。X402接通移位寄存器移位输入CP端，将M100中的“1”移到M101，M101常闭触点断开，M100补“0”，而M101常开触点闭合，Y433接通，接触器KM4得电吸合，电动机反转，小车后退，返回原位。
(3) 小车行驶至2号位又返回原位当小车碰到原位限位开关SQO，X401断开Y433线圈通路，KM4失电释放，电动机停转，小车停止。X401与M101接通移位输入通路，M102接通Y432线圈，小车驶向2号位。当小车到达1号位时，SQ1动作，X402动作，但因为M102和X402仍接通Y432，M100为“0”，不影响小车继续驶向2号位。直至小车碰到2号位限位开关SQ2，X403断开Y432，小车才停止前进。X403与M102接通移位输入通路，将M102中的“1”移到M103，M103为“1”，其余位全为“0”。M103接通Y433线圈，小车返回原位。
(4) 小车行驶至3号位再返回原位当小车碰到原位限位开关SQO后，小车停止后退。M103和X401接通移位输入通路，M104和X404接通Y432，小车向3号位驶去。小车经过1号位和2号位，但因为M100~M103均为“0”，不会移位，M104和X404仍接通Y432，直到小车碰到3号位限位开关SQ3动作，X404才断开Y432线圈，小车才停止前进。这时M104和X404接通移位输入通路，M104移位到M105，M405为“1”，其它位为“0”，M105和X401接通Y433，电机反转，小车后退返回原位。
(5) 小车运行一个周期小车运行一个周期返回原位后压下原位限位开关SQO，X401又断开Y433，小车停止运行。M105和X401接通移位输入通路，M105移位到M106，M106为“1”，其余位为“0”，即M100~M105的常开触点均为断态，这时如果连续运行开关S仍未合上，X405仍断开，那么移位寄存器不会复位，M100仍为“0”，则小车正向出发往返运行三次(一个周期)后，就在原位停下来了。
(6) 小车连续运行与停止 如果需要小车在运行一个周期后，继续运行下去，则合上连续运行开关S,X405、X401和M106接通复位输入端R，移位寄存器复位，M100重新置“1”，M100与X402又接通Y432，小车又开始第二个周期的运行，并且一个周期又一个周期地连续运行下去，直到按下停机按钮SB2,X407触点断开，Y432和Y433线圈断开，小车才会立即停止运行。同理，如果发生意外情况，不论小车运行在什么位置，只要按下停车按钮SB2，电动机立即停转，小车停止运行。
小车PLC控制系统梯形图如图3所示:
图3 PLC控制梯形图
5结束语
自动生产线上使用的转运小车，是常用的生产设备，它运行正常与否，对生产影响很大。该控制系统具有简单可靠地优点，有借鉴的价值。
1引言
为了提高和保证产品的质量，生产中对一些部件按照一定的工艺要求进行归类分组是必要的。以轴承的生产为例，要求对生产中的滚针和滚柱进行分选组别，这一工作由轴承滚针分选机来完成。
分选机的功能是对工件进行连续测量，将被测参数转变为电信号，再经电路放大、逻辑运算处理后。控制相应的执行机构，对工件实行自动分选。
2 轴承滚针分选机PLC控制系统的设计
2.1 系统构成
系统采用OMRONC200H模块式PLC，现场开关信号接入24V输入模块，指示灯、中间继电器及电磁铁线圈由晶体管型输出模块控制。选用差动式电感传感器(差动式电感传感器是把被测的非电量转换成线圈的互感变化，由两个相同的电感线圈和磁路组成，使用时，一个线圈的电感量增加，另一个线圈的电感量减小，形成差动形式，以提高传感器的灵敏度和线性度)将滚针或滚柱的直径和长度的变化转变成电感量变化，再经测量放大电路放大成标准的电压信号，接至PLC的模拟量输入模块。
该系统总输入点为:开关量为5点，模拟量为2点，分别采用直流24V的8点输入模块IM211和模拟量输入模块AD001;输出点为开关量17点，选用OD411(8点)和OD211(12点)两块晶体管输出模块。对PLC的输入输出端子进行定义和分配如附表所示。
附表 分选机PLC控制系统的I/O分配表
输入地址 信号定义 输出地址 信号定义
00100 启动检测 00200 送料电机
00101 停止检测 00201 正常指示
00102 同步脉冲 00202 超差指示
00103 复位信号 00203 运行指示
00104 调整单步 00300-00311 料门1-料门11
输出
00111 长度量 00204 故障报警
00112 直径量
2.2 工作原理
分选机属于比较测量仪器，先以标准尺寸工件定标或先校正好测微仪的放大倍数，以被测工件与标准工件尺寸进行比较，产生直径尺寸差Δd和长度尺寸差Δl，电感测量头将Δd和Δl转变为电感差ΔD和ΔL，测量电路将电感差转变为0~+10V的电压信号Us。信号经PLC模拟量输入模块转变为数字量，并根据工艺要求，将参数同标准数据进行比较，控制相应料门电磁铁。分选的工艺要求如下:
(1)长度信号先与直径信号进行分选:分选时，先将滚针的长度测量值分为三类，即长度超差件L+、L-和合格件L0，再将L0工件按照其直径大小细分为超差件D+、D-，合格件D1、D2、…D10，也就是说只有长度合格的工件才进行直径分选。
(2)组别按尺寸大小，由小到大进行排列:长度按L-、L+、L0，直径按D-、D1、D2、…D10、D+，从小到大顺序排列，以保证工件准确地落入属于自己的组别。
3PLC控制系统梯形图的设计
3.1 程序控制的要求
现通过工件1从送料到落料来说明一个程序周期的过程:
(1) 送工件1至测量平台(推落上一工件);
(2) 对上一工件测量信号值清零，该工件对应的落料门关闭;
(3) 对工件1进行测量并锁存，打开相应料门，准备落料;
(4) 工件2送料，将工件1顶下落料;
(5) 工件1经一段时间落入相应料门;
(6) 工件1测量信号清零，相应料门关闭。
3.2 程序设计
(1) 程序的控制流程
PLC程序的控制流程图如图1所示:
图1 控制系统流程图
(2) 信号输入与干扰消除
在输入的模拟量信号中，会含有各种噪声和干扰。为了准确地进行测量和控制，必须消除被测信号中的随机干扰。PLC的AD001模块引入数字滤波方法，它可根据用户设定的积分常数对多次A/D转换数据取算术平均值，以消除干扰。其中，积分常数就是A/D转换的次数，平均值是将多次A/D转换数据之和与积分常数相除，并忽略计算结果中的小数部分。
设N为A/D转换次数，AD001中四路输入的N值分别预置在DM1101-DM1103中。在这里将N取2，所用2路积分常数预置在DM1101和DM1102通道中。IR区中10001-10004分别是路到第四路的求平均值启动位，当其被置为“1”时，则向AD001发出取平均值的指令，此时平均值为二进制数。取平均值的梯形如图2所示:
图2 取平均值的梯形图
(3) 数据换算
由于A/D转换得到的是标准数字信号，即相对于传感器测量范围的相对百分数，不能直观地表示过程被测量的量纲，需要进行换算。AD001可根据用户设定的上下限参数，将AD转换后的12位二进制数据换算成4位十进制数。AD001按下式进行换算，并忽略计算结果中的小数部分。
数据转换梯形图如图3所示，其中两路的上、下限参数值分别预置在DM1110、DM1111和DM1112、DM1113中，参数值必须是0—9999的BCD码数据，且两数据之差不大于4000。IR区中10005、10006分别为路、第二路的数据换算启动位，当其被置为“1”时，则向AD001发出执行换算指令。
图3 数据转换的梯形图
(4) 数据分组
滚针或滚柱的直径及长度测量信号在转换成数字信号后，还要同内部寄存器中的设定植进行比较，以便进行分组，即确定滚针或滚柱应属的组别，并将其归入该组。
根据工艺要求，将长度设为上限和下限值，分别预置在DM1110和DM1111中;直径设为10组，分别预置在DM1112到DM1121中。实际测量值连续同设定植比较，即可确定相应组别。
长度比较梯形图如图4所示，当00103接通时，将通道DM006中的值同DM1110相比较，如小于设定下限值，则LE接通，接通00400输出。如大于设定下限值，则同上限值DM1121相比较;如大于上限值，则接通00401输出。00400和00401使超差门00311接通输出。
4 结束语
图4 长度测量值分组梯形图
在工业生产的自动化生产线中，有许多参数(如长度、直径、厚度等)需要进行实时检测，以便确定产品是否合格或按照参数值进行分类处理，利用PLC进行控制具有硬件简单，易于进行程序设计和控制流程的修改、运行稳定、故障率低、分组精度高等优点，是一种较为理想的控制方案。
你是否曾在调试中梯形图时碰到一条在你看来多余的注释？在梯形图中使用注释的目的是提升程序的可读性，以让那些非原始组态开发者能更好地理解它们。
出5类让我不胜其扰的注释及5类生成它们的技术人员。我希望读过本篇之后，你不会与他们一样坠入同一条河流。
1. 骄傲型plc组态人员
这类组态人员对其组态能力自视甚高，以至于他觉得有必要在每行代码后都要签上自己的大名。让所有维护以及看过梯形图的人都知道他的存在。怎么感觉是在说我呢，呵呵！
2. 过时型plc组态人员
如果一行梯形图不再使用了（也就是过时了），请删除它——勿要使用跳转或者yongbu闭合常开来闲置它，这样让你的工作梯形图被数行冗余的注释弄得七零八乱。
3. 显然型plc组态人员
我们都知道plc组态的基本工作逻辑——这可不是什么“编程入门”！你无需浪费时间解释显而易见的组态逻辑的工作原理，我们很高兴看到你愿意解释代码的功能——但这是画蛇添足。
4. 传记型plc组态人员
如果你非得在梯形图中提到某些必需的东西，也别提到人名。如：“开发先驱：剑思庭”，也许这个人离开这家公司了，那些阅读代码的plc人员极可能根本就不知道他是谁，更甭提注释里那些毫无干系的事情。
5. “总有”型plc组态人员
如果有什么需要修补的，动手，而不要推迟了很长时间在某一个角落写上曾经的回忆式的注释，这样让别人看的摸不着头脑。
1．条件跳转指令
条件跳转指令cj（p）的编号为fnc00，操作数为指针标号p0~p127，其中p63为end所在步序，不需标记。指针标号允许用变址寄存器修改。cj和cjp都占3个程序步，指针标号占1步。
如图1所示，当x20接通时，则由cjp9指令跳到标号为p9的指令处开始执行，跳过了程序的一部分，减少了扫描周期。如果x20断开，跳转不会执行，则程序按原顺序执行。
图1跳转指令的使用
使用跳转指令时应注意：
1）cjp指令表示为脉冲执行方式；
2）在一个程序中一个标号只能出现一次，否则将出错；www.diangon.com
3）在跳转执行期间，被跳过程序的驱动条件改变，但其线圈（或结果）仍保持跳转前的状态，因为跳转期间根本没有执行这段程序。
4）如果在跳转开始时定时器和计数器已在工作，则在跳转执行期间它们将停止工作，到跳转条件不满足后又继续工作。但对于正在工作的定时器t192~t199和高速计数器c235~c255不管有无跳转仍连续工作。
5）若积算定时器和计数器的复位（rst）指令在跳转区外，它们的线圈被跳转，但对它们的复位仍然有效。
2．子程序调用与子程序返回指令
子程序调用指令call的编号为fnc01。操作数为p0～p127，此指令占用3个程序步。
子程序返回指令sret的编号为fnc02。无操作数，占用1个程序步。
如图2所示，如果x0接通，则转到标号p10处去执行子程序。当执行sret指令时，返回到call指令的下一步执行。
图2子程序调用与返回指令的使用
使用子程序调用与返回指令时应注意：
1）转移标号不能重复，也不可与跳转指令的标号重复；
2）子程序可以嵌套调用，多可5级嵌套。
3．与中断有关的指令
与中断有关的三条功能指令是：中断返回指令iret，编号为fnco3；中断允许指令ei，编号为fnco4；中断禁止di，编号为fnc05。它们均无操作数，占用1个程序步。
通常处于禁止中断状态，由ei和di指令组成允许中断范围。在执行到该区间，如有中断源产生中断，cpu将暂停主程序执行转而执行中断服务程序。当遇到iret时返回断点继续执行主程序。如图3所示，允许中断范围中若中断源x0有一个下降沿，则转入i000为标号的中断服务程序，但x0可否引起中断还受m8050控制，当x20有效时则m8050控制x0无法中断。
图3中断指令的使用
使用中断相关指令时应注意：
1）中断的优先级排队如下，如果多个中断依次发生，则以发生先后为序，即发生越早级别越高，如果多个中断源发出信号，则中断指针号越小优先级越高；
2）当m8050～m8058为on时，禁止执行相应i0□□～i8□□的中断，m8059为on时则禁止所有计数器中断；
3）无需中断禁止时，可只用ei指令，不必用di指令；
4）执行一个中断服务程序时，如果在中断服务程序中有ei和di，可实现二级中断嵌套，否则禁止其它中断。
4．主程序结束指令
主程序结束指令fend的编号为fnc06，无操作数，占用1个程序步。fend表示主程序结束，当执行到fend时，plc进行输入/输出处理，监视定时器刷新，完成后返回启始步。
使用fend指令时应注意：
1）子程序和中断服务程序应放在fend之后；
2）子程序和中断服务程序必须写在fend和end之间，否则出错。
5．监视定时器指令
监视定时器指令wdt（p）编号为fnc07，没有操作数，占有1个程序步。wdt指令的功能是对plc的监视定时器进行刷新。
fx系列plc的监视定时器缺省值为200ms（可用d8000来设定），正常情况下plc扫描周期小于此定时时间。如果由于有外界干扰或程序本身的原因使扫描周期大于监视定时器的设定值，使plc的cpu出错灯亮并停止工作，可通过在适当位置加wdt指令复位监视定时器，以使程序能继续执行到end。
如图4所示，利用一个wdt指令将一个240ms的程序一分为二，使它们都小于200ms，则不再会出现报警停机。
图4监控定时器指令的使用
使用wdt指令时应注意：
1）如果在后续的for-next循环中，执行时间可能超过监控定时器的定时时间，可将wdt插入循环程序中。
2）当与条件跳转指令cj对应的指针标号在cj指令之前时（即程序往回跳）就有可能连续反复跳步使它们之间的程序反复执行，使执行时间超过监控时间，可在cj指令与对应标号之间插入wdt指令。
6．循环指令
循环指令共有两条：循环区起点指令for，编号为fnc08，占3个程序步；循环结束指令next，编号为fnc09，占用1个程序步，无操作数。
在程序运行时，位于for～next间的程序反复执行n次（由操作数决定）后再继续执行后续程序。循环的次数n=1～32767。如果n=-32767～0之间，则当作n=1处理。
如图5所示为一个二重嵌套循环，外层执行5次。如果d0z中的数为6，则外层a每执行一次则内层b将执行6次。
图5循环指令的使用
使用循环指令时应注意：
1）for和next必须成对使用；
2）fx2n系列plc可循环嵌套5层；
3）在循环中可利用cj指令在循环没结束时跳出循环体；
4）for应放在next之前，next应在fend和end之前，否则均会出错