6ES7312-5BF04-0AB0详细说明

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在工程设计中常常会遇到控制系统信号太多而PLC输入点不够用的情况，而增加硬件则需要追加投资。如何利用现有设备处理尽可能多的数据点是一个值得我们探讨的问题。

（1）减少所需输入点数的方法

a.分组输入

自动程序与手动程序不会同时执行，可考虑把这两种信号叠加起来按照不同的控制状态要求分组输入PLC。

b.触点合并输入

如一个两地启动，三地停止的继电器—接触器控制。在该为PLC控制电路的时候，可将三地停止按钮串联接一个输入点，将两地启动按钮并联接一个输入点，这样所占用的输入点数大大减少。而实现的功能一样。

c.充分利用PLC的内部功能

利用转移指令在一个输入端上接一开关，作为手动/自动方式转换开关。

运用转移指令可将手动和自动操作加以区别。利用计数指令或者位移寄存器，也可利用交替输出指令实现单按钮的启动和停止。

（2）减少所需输出点数的方法

a.通断状态相同的负载，在PLC的输出点功率允许的情况下可并联于同一输出端点，即一个输出端点带多个负载。

b.当有m个BCD码显示器显示PLC数据时候，可以使BCD显示器并联占用4个输出端点，即一个输出点带多个负载。

c.某些控制逻辑简单，而又不参加工作循环，或者在工作循环开始之前必须启动的电器可以不通过PLC控制。

通过软件和硬件的结合可以设计出各种输入/输出点的控制方案，这里介绍的仅起抛砖引玉的作用。希望学员在实际工作中不断探索，积累更多的宝贵经验

在炉温控制系统中，炉子由电加热器加热，炉温用热电耦检测，与热电耦型温度传感器匹配的模拟量输入模块 FX_2N-4AD-TC将温度转换为数字输出，CPU将检测的温度与温度设定值比较，通过PLC的PID控制改变加热器的加热时间从而实现对炉温的闭环控制。PID控制时和自动调谐时电加热器的动作情况如图17-7示。其参数设定内容如表17-7所示。

表17-7  参数设定内容

2、实训要求

2.1 输入和输出点分配表

见表17-8。

表17-8  输入与输出点分配表

2.2  PLC接线图

按图17-8接好线。配线时，应使用带屏蔽的补偿导线和模拟输入电缆配合，屏蔽一切可能产生的干扰。FX_2N-4AD-TC的特殊功能模块编号为0。

2.3 程序设计

用选择开关置X10作为自动调谐控制后的PID控制，用选择开关置X11作为无自动调谐的PID控制。当选择开关置X10时，控制用参数的设定值在PID运算前必须预先通过指令写入，见图17-9,程序0步开始，M8002为初始化脉冲，用MOV指令将目标值、输入滤波常数、微分增益、输出值上限、输出值下限的设定值分别传送给数据寄存器D500、D512、D515、D532、D533。程序第26步，使M0得电，使用自动调谐功能是为了得到最佳PID控制，自动调谐不能自动设定的参数必须通过指令设定，在第29步～47步之间用MOV指令将自动调谐用的参数（自动调谐采用时间、动作方向自动调谐开始、自动调谐用输出值）分别传送给数据寄存器D510、D511、D502。程序第53步开始，对FX_2N-4AD-TC进行确认、模式设定，且在PLC运行中读取来自FX_2N-4AD-TC的数据送到PLC的D501中，103步开始对PID动作进行初始化。第116步开始，X10闭合，在自动调谐后实行PID控制，当自动调谐开始时的测定值达到目标值的变化量变化1/3以上，则自动调谐结束，程序第128步～140步，自动调谐结束，转移到通常动作，M1复位，第47步，将通常动作的采样时间设定值500ms用脉冲执行型MOV（P）指令送给D510，进行PID控制。

用选择开关置X11作为无自动调谐的PID控制（当选择开关置断开位置时，将PID动作初始化，即D502清零）。程序116步，执行PID指令。加热器动作周期T246设为2秒，当加热器动作周期2秒钟到，通过复位指令将T246清零，因为M3动作，T246重新计时。通过触点比较指令，控制加热器是否工作，由于PID调节获得需要的加热时间的数据置于D502中，D502不是固定值，靠PID来调节，在PID调节过程中，M3动合触点始终是闭合的，当加热时间通过T246记录的数据小于PID传送的数据D502时，加热器加热，否则停止加热，等待加热器动作周期2秒到，T246清零并重新计时，此时加热器又加热，周而复始。因而通过PID控制不断调节加热器的加热时间，从而实现了恒温控制。当控制参数的设定值或PID运算中的数据发生错误时，则运算错误标志辅助继电器M8067变为ON状态，通过Y0输出给故障指示灯显示。

2.4运行并调试程序

（1）将梯形图程序输入到计算机，检查电源正确无误。

（2）对程序进行调试运行

a. 将选择开关S置X10，先执行自动调谐，观察程序的运行情况；

b.将选择开关S置X11，仅执行PID控制，观察程序的运行情况。

（3）调试运行记录：

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MPS(Push)，MRD(Read)，MPP(Pop)指令分别是进栈、读栈和出栈指令，它们用于多重输出电路。   

FX系列有11个存储中间运算结果的堆栈存储器(见图1)，堆栈采用*后出的数据存取方式。MPS指令用于储存电路中有分支处的逻辑运算结果，以便以后处理有线圈的支路时可以调用该运算结集。使用一次MPS指令，当时的逻辑运算结果压入堆栈的第一层，堆栈中原来的数据依次向下一层推移。

MRD指令读取存储在堆栈最上层的电路中分支点处的运算结果，将下一个触点强制性地连接在该点。读数后堆栈内的数据不会上移或下移。

MPP指令弹出(调用并去掉)存储的电路中分支点的运算结果。首先将下一触点连接在该点，然后从堆栈中去掉该点的运算结果。使用MPP指令时，堆栈中各层的数据向上移动一层，最上层的数据在读出后从栈内消失。

图1和图2分别给出了使用一层栈和使用多层栈的例子。每一条MPS指令必须有一条对应的MPP指令，处理最后一条支路时必须使用MPP指令，而不是MRD指令。在一块独立电路中，用进栈指令同时保存在堆栈中的运算结果不能超过11个