1、 移位指令與模擬量控制的運用在實際工作中，常常碰到一些例如機械手等等之類的步進控制。如果在步進控制中再參入一些檢測之類的其它工作要求，按照步進指令一步一步的編寫程序，將會使程序變得異常繁瑣。此時如果使用移位指令來控制步進動作，則會使步驟清晰，程序之間減少了許多不必要的干擾。如果只是單純的幾個簡單的氣缸之類的控制，適合于用步進指令來編寫程序。下面是電機的多段速模擬量控制，使用歐姆龍PLC，（CP1H-XA型）用移位指令來編寫動作步進控制程序。此程序節(jié)選自福特汽車門鎖門鉸鏈耐久測試控制系統(tǒng)。模仿福特汽車開門、關(guān)門動作，測試門鉸鏈的耐久程度。一、控制要求：如下圖1-0所示。 圖1-0 整體分為左門速

2、度控制，右門速度控制兩大類，它們的控制要求相同。電機速度可調(diào)，循環(huán)次數(shù)可調(diào)，可以在觸摸屏上任意設(shè)置速度。多段速控制有四個要求：開門過載模式、正常循環(huán)模式、帶沖擊開門模式、帶沖擊關(guān)門模式。當(dāng)整個動作的行程出現(xiàn)意外時，有個最大行程保護，也就是行程保護控制。 整體動作控制有兩個。停止-開門-停止-關(guān)門-停止。即電機的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)。多段速運行分為以下幾種： 正常循環(huán)模式。模仿車門在輕輕的開門，輕輕的關(guān)門動作時，門鉸鏈的耐久程度。在開門動作時的多段速（啟動加速-正常速度-停止減速）。在關(guān)門動作時的多段速（啟動速度-正常速度-停止減速）。 帶沖擊開門模式。模仿車門在用力的開門，輕輕的關(guān)門動作時，門鉸鏈的耐久

3、程度。在開門動作時的多段速（啟動加速-正常速度-沖擊加速）。在關(guān)門動作時的多段速（啟動速度-正常速度-停止減速）。 帶沖擊關(guān)門模式。模仿車門在輕輕的開門，用力的關(guān)門動作時，門鉸鏈的耐久程度。在開門動作時的多段速（啟動加速-正常速度-停止減速）。在關(guān)門動作時的多段速（啟動速度-正常速度-沖擊加速）。 開門過載模式。測試門鉸鏈的過載能力。也就是門鉸鏈抗拉力測試。當(dāng)門鉸鏈所受的拉力達到多少牛頓時，電機停止。在開門動作時的多段速（啟動加速-正常速度-拉力到達時停止）。在關(guān)門動作時的多段速（啟動速度-正常速度-減速停止）。 所有的多段速控制度程序基本相似，我們以左門-帶沖擊開門模式為例，為大家講解整個調(diào)

4、試過程，和程序的編寫過程。圖1-1-圖1-4是觸摸屏截圖。方便我們了解整個設(shè)置過程。圖1-1圖1-2圖1-3圖1-41、 歐姆龍PLC模擬量的控制。按以下使用步驟，驟步進行。 D/A轉(zhuǎn)換值的寫入是把計算出的數(shù)據(jù)賦值到210、211通道。與之相連的變頻器得到相對應(yīng)的電壓后，使之輸出相對應(yīng)頻率。 下面圖1-5是PLC系統(tǒng)設(shè)置。在內(nèi)建模擬量分辨率欄目中，有6000、12000兩項選擇，本例我們選擇分辨率是12000。DA 0CH 選擇0到10V。其它不選。變頻器選擇上電即啟動方式來連接線路。圖1-6變頻器接線圖。KM1為正轉(zhuǎn)信號給定，KM2為反轉(zhuǎn)信號給定。 圖1-5 電機的多段速變化，是根據(jù)變頻器接

5、收PLC給定的變化模擬量，然后輸出相應(yīng)的頻率來決定的。綜合整個變化模擬量，可以分為5種：零速度，啟動加速度，正常速度，沖擊速度，停止減速度。當(dāng)變頻器零速度時，把0賦值給通道211。把（啟動加速度，正常速度，沖擊速度，停止減速度）等多速度相對應(yīng)的數(shù)值賦值給D1000，然后把D1000再賦值給211。當(dāng)電機處在零速度時，需要剎車功能。因為電機功率小，可以選用適當(dāng)?shù)碾娋€短接代替剎車電阻。 圖1-6因為原程序牽涉面較廣，軟元件之間相互自鎖，程序顯得繁瑣而不宜講解。根據(jù)上面的思路，編寫程序。首先規(guī)劃輸入，輸出I O點：輸入I0.00 急停 I0.01左門初始位置， I0.02左門動態(tài)位置 ，I0.03左

6、門正常速度位置，I0.04左門減速位置，I0.05手動/自動，I0.06復(fù)位。（注：各節(jié)點均對應(yīng)設(shè)備中模擬車門的運行位置，由電磁感應(yīng)開關(guān)控制。）輸出Q100.01 KM1 ，輸出Q100.02 KM2。 圖1-7圖1-7中的程序 是模擬量控制的第一次編寫，后面再根據(jù)需要加以修改。因為電機在運動時不能是零速度，是零速度時電機不能處在運動中。所以在網(wǎng)絡(luò)2和網(wǎng)絡(luò)5的程序必須相互自鎖。程序修改成圖1-8所示。當(dāng)模擬車門從開門后的位置運行到關(guān)門初始停止位置時，感應(yīng)器I0.01OFF-ON時，W1.00為ON。I0.01的第一個脈沖沿讓W(xué)1.00置位。當(dāng)模擬車門從初始位置運行到開門后的終點停止位置時，感應(yīng)

7、器I0.02OFF-ON，W1.01置位。此時網(wǎng)絡(luò)2中，通道211賦值為0，變頻器接收信號為0V，即輸出頻率為0HZ。在網(wǎng)絡(luò)5中，電機處在運行狀態(tài)，即把速度值D1000中的內(nèi)容賦值給211通道。此時變頻器接收信號為PLC給定電壓，輸出相對應(yīng)的頻率值，電機根據(jù)給定的頻率運行。 圖1-82、 移位指令SFT運用。移位信號輸入上升（OFF-ON）時，存儲器中的數(shù)據(jù)從低位向高位移一位，在最低位中反應(yīng)數(shù)據(jù)輸入的ON-OFF內(nèi)容。具體編寫如圖2-1到2-3所示。因為H1最初始狀態(tài)為0，所以中間繼電器W10.00最初始狀態(tài)為1，也就是移位寄存器SFT的信號給入。每當(dāng)W10.01給定一個上升沿脈沖時，移位寄存

8、器H1的最低位向最高位移動一位。如圖2-2，當(dāng)我們按下啟動按鈕W11.00，經(jīng)過T10延時，W10.01給移位寄存器輸入第一個上升沿脈沖。此時H1.00為ON狀態(tài)。經(jīng)T11延時后，W10.01給移位寄存器輸入第二個上升沿脈沖。經(jīng)過移位寄存器SFT的移位，此時H1.01為ON狀態(tài)。依次下移循環(huán)到H1.04。當(dāng)H1.04 ON時，見圖2-1，H1由H1.04的的信號輸入，清除內(nèi)部數(shù)據(jù)。H1的值為0。 圖2-1 圖2-2 圖2-3如果我們用H1.00-H1.03做一個步進控制，去控制設(shè)備的動作，這是一個很優(yōu)秀的控制方法。每一個步與步之間，不存在干擾，上一步?jīng)]有完成，程序不會進入到下一步。當(dāng)設(shè)定的步進

9、結(jié)束后，可以無限次的循環(huán)。下面我們編寫出整個開門與關(guān)門動作程序。圖2-4為啟動程序。圖2-5為電機正轉(zhuǎn)時程序。圖2-6為電機反轉(zhuǎn)時程序。接下來只要在D1000中傳送給定的值，電機即可以按設(shè)定好的轉(zhuǎn)速運行。 圖2-4 圖2-5 圖2-6 圖2-7 調(diào)試：1、把程序傳送到PLC。2、在線運行。3、把寄存器D1000賦值12HZ，見圖2-7。4、讓模擬設(shè)備處在最初始狀態(tài)。即I0.01ON狀態(tài)。4、在觸摸屏上點擊啟動鍵，見圖1-2。電機按設(shè)定的頻率12HZ運行。 從模擬車門初始位置運行到模擬車門動態(tài)位置停止，即車門打開最大位置。逐步經(jīng)過感應(yīng)器0.01-0.03-0.04-0.02，到0.02處停止。然

10、后電機開始反轉(zhuǎn)，從模擬車門動態(tài)位置運行到模擬車門最初始位置，逐步經(jīng)過感應(yīng)器0.02-0.04-0.03-0.01，到0.01處停止。繼續(xù)循環(huán)上面的運行動作。 當(dāng)按下急停按鈕，復(fù)位按鈕，觸摸屏上的停止，總停止鍵時，電機運行停止。 經(jīng)過調(diào)試，模擬量控制已經(jīng)完成，但還缺少相應(yīng)的加減速控制。3、 速度的設(shè)置。 在圖1-4中，一共有4個速度設(shè)置。假設(shè)觸摸屏中規(guī)定了它們的設(shè)置地址，分別是：加速度設(shè)置 D100，正常速度設(shè)置 D102，減速度設(shè)置 D104，沖擊速度設(shè)置D106。那么我們編程如下。 圖3-1，是限制值輸入程序。假設(shè)設(shè)備工作在20HZ，將會對設(shè)備造成損壞。所以設(shè)備限制電機工作在13HZ左右。

11、因為觸摸屏的輸入是16進制，這里的20相當(dāng)于10進制數(shù)的13。相當(dāng)于在D100里面賦值為10進制數(shù)13。也就是D100最大的輸入值為13。 同理，編寫圖3-2限制輸入值程序。限制輸入值在0-13之間。程序的意思是：當(dāng)輸入值大于20時，把20傳送到D100里面。 圖3-1 圖3-2圖3-2是限制輸入值的程序。 根據(jù)設(shè)備中電機的速度設(shè)置要求，模擬開門部分共有3個速度，關(guān)門共3個速度，一起6個速度。 當(dāng)設(shè)備模擬車門開門運行時，從感應(yīng)器0.01（零速度位置，同時也是加速度位置）開始，逐步經(jīng)過0.03（正常速度位置）-0.04（接近停止位置時，沖擊速度位置）-0.02（動態(tài)位置，即停止速度位置）。當(dāng)接近

12、開關(guān)0.02 ON時，電機停止運行，第一個模擬動作完成。每種速度在觸摸屏中設(shè)置。設(shè)置范圍0HZ-13HZ。比如：在啟動加速時設(shè)置速度為5HZ，正常速度設(shè)置為8HZ，沖擊速度設(shè)置為11HZ。當(dāng)設(shè)備模擬車門關(guān)門運行時，從感應(yīng)器0.02（動態(tài)位置，即零速度位置，同時也是加速度位置）開始。逐步經(jīng)過0.04（正常速度位置）-0.03（接近停止位置時，減速度位置）-0.01（動態(tài)位置，也是最初停止位置）。當(dāng)接近開關(guān)0.01 ON時，電機停止運行，第二個模擬動作完成。比如：在啟動加速時設(shè)置速度為5HZ，正常速度為8HZ,停止減速度為5HZ。按照要求編寫以下程序。 圖3-3 圖3-4 圖3-5 圖3-6 圖3

13、-3-圖3-6中的程序是移位指令的運用。 圖3-7的程序是對初始位置，正常位置，減速位置，動態(tài)停止位置的各感應(yīng)器ON時的置位與復(fù)位。 圖3-7 圖3-8-圖3-11中的程序分別是對電機多段速的設(shè)置。 圖3-8在PLC的模擬量設(shè)置中，我們設(shè)置的量程為12000。而工程中選擇的電機最大頻率是60赫茲，也就是相當(dāng)為最大量程12000。所以我們把電機設(shè)置的頻率乘以200。TIMH是10毫秒定時器。在第一次編寫此程序時，是沒有這個定時器程序的。后來在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，電機速度很不穩(wěn)定，。時而按要求運行多段速，時而會漏掉某段速度。也就是程序運行時出現(xiàn)很不穩(wěn)定現(xiàn)象。針對這個問題，我們分段對此程序進行測試，發(fā)現(xiàn)程序

14、沒有編寫錯誤。那么問題出在哪里呢？于是我們采用時間來分段。在程序中加入定時器T946，把延時時間調(diào)的較大，如：2秒?？梢杂醚劬τ^看程序的運行過程，方便查找問題。經(jīng)過延時，把賦值指令和乘法指令運行時間錯開，不讓它們同時運行。此時程序正常運行。電機運行速度達到要求?？偨Y(jié)其程序產(chǎn)生錯誤的原因，大概是以下幾條造成的。1、歐姆龍PLC掃描速度慢，每個掃描周期接近10毫秒。2、CPU處理速度慢。3、內(nèi)存小。國產(chǎn)矩形科技公司生產(chǎn)的N80PLC，每個掃描周期才15微妙，比歐姆龍PLC大約快700倍。 CPU具有強大的運算能力：32位處理器+硬解題位塊處理器。超大的程序空間，獨立的48K步。 圖3-9 圖3-1

15、0 圖3-11 圖3-12 圖3-13 圖3-14 圖3-15圖3-12-3-15的程序是移位指令的運用。當(dāng)電機在反轉(zhuǎn)時，此程序?qū)﹄姍C速度進行了設(shè)置。程序全部寫完，現(xiàn)在對設(shè)備進行調(diào)試。檢查電機是否按自行設(shè)計的多段速運行。調(diào)試：1、把程序傳送到PLC。2、在線運行，對程序進行監(jiān)測。3、讓模擬設(shè)備處在最初始狀態(tài)，手動讓設(shè)備處在最初始位置。即I0.01ON狀態(tài)。4、在觸摸屏上設(shè)置啟動加速度、正常運行時的正常速度、加速沖擊時的沖擊速度、反轉(zhuǎn)運行時的減速速度，設(shè)置值范圍強行規(guī)定在0-13HZ,當(dāng)設(shè)置值大于13HZ時，其值自動變換成13HZ。見圖1-4。5、點擊啟動鍵，見圖1-2。電機按設(shè)定的多段速運行。6、再次設(shè)置多段速度，任意變換設(shè)置值，觀察電機的速度變化，電機的多段速運行到達要求。7、自動運行，當(dāng)模擬設(shè)備正轉(zhuǎn)運行結(jié)束后，電機接著反轉(zhuǎn) ，在初始位置停止，然后繼續(xù)第二個循環(huán)。調(diào)試成功。本程序使用了三個移位指令，它們分別負擔(dān)著位置控制與速度的給定工作。指令間相互嵌套。相互自鎖。本程序節(jié)選自門鉸鏈耐久測試程序，略有變動。門鉸鏈耐久測試程序有以下幾大類：1、門鉸鏈耐久測試程序，帶有計數(shù)控制，即設(shè)置的循環(huán)次數(shù)到達后，自動停止。2、自動