西门子6ES7222-1HF22-0XA8优质产品
大家在编写STEP 7程序时,会经常用到Timer计时器,但在使用过程中有很多疑问,感觉有时候程序执行与自己所想要得结果有出入,逻辑上分析看不出有任何问题,那么为什么会有这样的现象呢?Timer计时器的执行与CPU的程序扫描周期有什么关系呢?我们应该如何来使用Timer呢?
我们会在以下针对此话题通过相关的程序进行讨论,期间也会有西门子工程师上线与大家交流。希望通过这次讨论使大家在今后能更好的理解和使用Timer计时器。
请让我们来一起关注以下两个问题:
1)下图中,M10.2能否被置位?
2)下图中,S_CU计数有无问题,M6.2能否被置位?
上述两个问题其实是时间继电器的动作问题,即时间继电器的动作是下个cpu的扫描周期,1、2两个问题的m10.2和m6.2均不能置位,如果把它们放在时间继电器的前面就可以置位了
个问题M10.2不能被置位.
原因:SD为接通延时定时器线圈。CPU开始运行时,通过T3常闭T2时间继电器进行计时,计时时间8S到,通过T2常闭T3时间继电器进行计时,计时时间8S到时,根据程序执行顺序,T3常闭断开,T2时间继电器停止,则输出为0,从而使T3时间继电器停止,输出也为0,M10.2无法被置位,又开始了新一轮的计时。
注意:当计时器计时时间到时,如果输入端仍然为1时,才输出1。
第二个问题:
1、S_CU计数有问题,没有指定计数器的标识号,预置值,置位输入端,复位输入端等.无法进行计数。
2、M6.2不能被置位!
原因:M0.7被置位后,计时器T0开始计时,当计时时间到时,T0时间继电器起动输入端变为0,则计时器T0输出0,无法置位M6.2。
注意:当计时器计时时间到时,如果起动输入端S仍然为1时,才输出1。
“内装型”PLC(或称“内含型”PLC、“集成式”PLC)从属于CNC装置,PLC与NC间的信号传送在CNC装置内部即可实现。PLC与MT间则通过CNC输入/输出接口电路实现信号传送(如图1所示)。
图1 具有内装型PLC的CNC机床系统框图
内装型PLC有如下特点:
1)内装型PLC实际上是CNC装置带有的PLC功能,一般是作为一种基本的或可选择的功能提供给用户。
2)内装型PLC的性能指标(如:输入/输出点数,程序大步数,每步执行时间、程序扫描周期、功能指令数目等)是根据所从属的CNC系统的规格、性能、适用机床的类型等确定的。其硬件和软件部分是被作为CNC系统的基本功能或附加功能与CNC系统其他功能一起统一设计、制造的。系统硬件和软件整体结构十分紧凑,且PLC所具有的功能针对性强,技术指标亦较合理、实用,尤其适用于单机数控设备的应用场合。
3)在系统的具体结构上,内装型PLC可与CNC共用CPU,也可以单独使用一个CPU;硬件控制电路可与CNC其他电路制作在同一块印刷板上,也可以单独制成一块附加板,当CNC装置需要附加PLC功能时,再将此附加板插装到CNC装置上,内装PLC一般不单独配置输入/输出接口电路,而是使用CNC系统本身的输入/输出电路;PLC控制电路及部分输入/输出电路(一般为输入电路)所用电源由CNC装置提供,不需另备电源。
4)采用内装型PLC结构,CNC系统可以具有某些的控制功能。如:梯形图编辑和传送功能,在CNC内部直接处理NC窗口的大量信息等。
自70年代末以来,世界上的CNC厂家在其生产的CNC产品中,大多开发了内装型PLC功能。随着大规模集成电路的开发利用,带与不带PLC功能,CNC装置的外形尺寸已没有明显的变化。一般来说,采用内装型PLC省去了PLC与NC间的连线,又具有结构紧凑、可靠性好、安装和操作方便等优点,和在拥有CNC装置后,又去配购一台通用型PLC作控制器的情况相比较,无论在技术上还是经济上对用户来说都是有利的。
国内常见的外国公司生产的带有内装型PLC的系统有:FANUC公司的FS-0(PMC-L/M),FS-0 Mate(PMC-L/M),FS-3(PLC-D),FS-6(PLC-A、PLC-B),FS-10/11(PMC-1);FS-15(PMC-N);Siemens公司的SINUMERIK 810,SINUMERIK 820;A-B公司的8200,8400,8600等。
1.串行传输与并行传输
按照传输数据的时空顺序分类,数据通信的传输方式可以分为串行传输和并行传输两种。
(1)串行传输数据在一个信道上按位顺序传输的方式称为串行传输。其特点是串行传输通常只需要一或两根传输线,在远距离传输时,通信线路简单,成本低;但与并行传输相比,传输速度慢,故常用于传输距离远而对速度要求不高的场合。
(2)并行传输数据在多个信道传输的方式称为并行传输。其特点是传输速度快,但由于一个并行数据有多少位二进制数,就需要有多少根传输线,成本高。通常,并行传输用于传输速率高的近距离传输。
2.频带传输与基带传输
数据传输系统根据在传输时由终端形成的数据信号是否进行了频谱搬移和是否进行了调制,可分为频带传输和基带传输两种。
(1)频带传输频带传输是把信号调制到某一频带上的传输方式。当进行频带传输时,用调制器把二进制信号调制成能在公共电话线上传输的音频信号(模拟信号)在通信线路上进行传输。信号传输到接收端后,再经过解调器的解调,把音频信号还原为二进制信号。这种以调制信号进行数据传输的方式称为频带传输,可采用3种方式进行调制:调幅、调频和调相。
1)调幅是指根据数字信号的变化改变载波信号的幅度。例如传送“1”时为载波信号,传送“0”时为0,载波信号的频率和相位均未改变。
2)调频是指根据数字信号的变化改变载波信号的频率。“1”时频率高,“0”时频率低,载波信号的幅度和相位均未改变。
3)调相是指根据数字信号的变化改变载波信号的相位。数字信号从“0”变为“1”时或是从“1”变为“0”时载波信号的相位改变180°,但频率和幅度均未改变。
(2)基带传输 基带是指电信号的基本频带。计算机、PLC及其他数字设备产生的。“0”和“1”的电信号脉冲序列就是基带信号。基带传输是指数据传输系统对信号不做任何调制,直接传输数据的传输方式。
在PLC网络中,大多是采用基带传输,当传输距离较远时,则可以考虑采用调制解调器进行频带传输。为了满足基带传输的实际需要,通常要求把单极性脉冲序列经过适当的基带编码,以保证传输码型中不含有直流分量,并具有一定的检测错误信号状态的能力。
基带传输的传输码型很多,通常有曼彻斯特码(又称双相码)、差分双相码、密勒码、传号交替反转码和三阶高密度双极性码等。
在PLC网络中,采用较多的是曼彻斯特码的方式。主要原因是这种编码方式在传输过程中,为了避免当存在多个连续的“0”和“1”时系统无同步参考,故在编码中发送“1”时前半周期为低电平后半周期为高电平,传输“0”时前半周期为高电平后半周期为低电平。这样在每个码元的中心位置都存在着电平跳变,具有“内含时钟”的性质,连续传输多个“0”或“1”时,波形也有跳变,有利于提取定时同步信号。
基带传输方式使整个频带范围都用来传输某一数字信号(即单信道),常用于半双工通信。频带传输时,在同一传输线路上可用频带分割的方法将频带划分为几个信道,传输多路信号。例如传输两种信号,数据发送和传输使用高频信道,各站间的应答使用低频信道,常用于全双工通信。
3.异步传输和同步传输
发送端和接收端之间的同步问题是数据通信中的重要问题。同步进行得不好,轻者导致误码增加,重者使整个系统不能正常工作。根据在串行通信中采用同步技术的不同,传输方式可分为异步传输和同步传输。
(1)异步传输异步传输也称为起止式传输,它是利用起止法来达到收发同步的。在异步传输中,被传输的数据编码为一串脉冲,每一个传输的字符都有一个附加的起始位和多个停止位。字节传输由起始位“0”开始,是被编码的字节。通常规定低位在前,高位在后.是校验位(可省略),后是停止位“1”(可以是1位、1.5位或2位,用以表示字符的结束)。例如传输一个ASCII字符(7位),若选用2位停止位、1位校验位和l位起始位,那么传输这个7位ASCII字符需要11位。其格式如图1-1所示。
图1-1 异步传输格式
(2)同步传输同步传输是把每个完整的数据块(帧)作为整体来传输,而不是按异步传输时每个字符都附加起始位和停止位的方式传输,在需要传输大量数据块的场合,用同步传输可以克服异步传输效率低的缺点。
为了使接收设备能够准确地接收数据块的消息,同步传输在数据开始处用同步字符“SYN”来指示,由定时信号(同步时钟)来实现发送端和接收端同步,一旦检测到与规定的字符相符合,接下去就是按顺序传输数据。但同步传输所需要的软件、硬件的价格比异步传输的高,常在数据传输速率较高的系统中才采用同步传输。同步传输格式如图1—2所示。
图1-2 同步传输格式
输入输出继电器与实际输入输出点对应的内存区,OMRON PLC 称之为通道,西门子称为过程映象区。PLC 的这部分内存区决定了 I/O 点数,要使用这些点就必须了解 PLC 的编址方式。
OMRON PLC 是按通道(字)、位编址的,下图中黑点部位是1通道(1CH)第11位,也就是对应外部实际地址的 I1.11 。要注意是在编程时“I”(输出点“Q”)标识符是不能输的,它是自动生成,标识符也可以在工具选项里改为“X、Y”来显示。这里所谓的点也就是从字里抽取的一个二进制数位,仅0(关)、1(开)二个值。
西门子PLC 是按字节、位来编址的,下图中黑点是字节3中的第4位,也就 I3.4(输出点标识符为“Q”。
寄存器字(word)可存储16位二进制数值,字节(Byte)8位二进制数,位(bit)就是一位二进制数。
西门子的数据寄存器是由V来表示,它分字节(B)、字(W)、双字(D),编程的时候一定注意的是如果使用了VW100 那么其它地方就不能用VB101了,因为VB101已被VW100低位地址使用了,如用了VD100那VB100到VB103就不能用在其它地方了。
OMRON的数据寄存器和西门子的不一样,只有一个前缀“D”,它是用指令来对位、字、双字直接进行读写。要注意的是OMRON的是高位字存于高地址,低位字存于低地址;而西门子的是高地址存低位,低地址存高位,大家以后进行位操作时可不要弄错了。