西门子6ES7322-1HF10-0AA0功能参数

  在应用PLC高速计数器时往往会碰到如下一系列问题，计数器与输入计数脉冲信号的脉冲电平不匹配。如旋转编码器、光栅尺数据输出是TTL电平，而PLC高速计数器为确保工业现场的高抗干扰性能，却要求接受的是0 - 24v传输脉冲信号、又有的编码器为了提高编码可靠性，提供A+、A-，B+、B-，Z+、Z- 对称反相的编码计数脉冲或者是提供A+、A-，B+、B-，Z+、Z- 对称反向的正弦矢量差分、差模信号，但PLC高速计数器要求接收的是单相计数脉冲。而使用者没有选择用到合适的转换接口而放弃了其中一相（编码器本因为要提高系统工业现场抗干扰能力，而提供的双相计数脉冲信号）进行计数。
　　又如在应用旋转编码器、光栅尺的场合非单方向匀速运动，其运动速度是时快时慢、时动时静止、时正时反的不确定性、或者在运动速度非常低的场合，如果接口没有匹配处理好是非常容易发生计数误差的。还有脉冲数据传输距离稍长些，脉冲传输过程中会产生脉冲波形奇变。
　　有许多应用场合虽然计数脉冲频率不高，而忽略了PLC高速脉冲计数器对计数脉冲的前后沿口是有速率要求（脉冲形成的上升、下降沿口响应速度要陡峭），尤其是在应用线数比较高的编码器在低速运行时，由于机械运动必然产生细微斗动或者编码器前级安有变速齿轮，就很容易会引起编码脉冲前后沿口上出现锯齿口。还有长期机械运动产生机械磨损，使间隙变大也会引起编码脉冲前后沿口上出现锯齿口。
　　在工业现场的干扰是错综复杂的，由来自控制现场如电动机的启动停止、大电流接触器的切换、可控硅的调相干扰、电弧电脉冲、电磁波等等复杂的干扰群，那纵向和横向电磁干扰是罗列不完。
　　问题终综合反映在计数脉冲上，产生了寄生毛刺信号或寄生干扰脉冲，寄生毛刺脉冲如果没有得到有效的遏止整形。所以必然会导致PLC高速计数器的计数精度不稳定、不可靠、产生累计误差、经常会碰到偶发性的计数出错等一系列问题。
　　所以许多部件在实验室做模拟试验时是完好无误的，而一旦到了工业现场却出现种种不正常的现象。这往往是因为忽略了系统设计的整体概念，各个系统与系统之间的不匹配所产生的系统性干扰。它会直接影响到PLC控制精度，使得原本为了提高控制精度而设置的功能，却发挥不了本该提高精度的效果。即理论设计精度与实际得到的效果差距甚远。有时误认为PLC高速计数器质量有问题、编码器有故障、码盘线数还不够多。且没有找到问题的真迹源头在哪里而无从着手，也没有采取有效克服措施或者没有找到有效的克服干扰的方法。
　　为此我们针对这些在国内电气系统、工业自动化控制系统普遍存在而又常见的有共性的技术问题，专门精心比照分析，研究了许多国外引进的大系统集成项目，自动化控制程度比较高的比较经典的控制系统时。发现有许多是常被我们设计师所忽略的细节，往往认为是“多余”的或者是认为可以“节省”开销的部件，似乎那些接口件去掉照样可以工作，有些部件当下去掉确实反映不出有无的变化和必要性。尤其是在当前市场竞争白日化，比价竞争为竞标的不明智压力下。常常是会在做设计时从成本角度考虑被“精简”掉了。从而往往会形成许多国产化系统先天不足后天失调，在现场系统调试时常常卡口。在现场采取应急措施，此时所采取措施常常是不十分完善的治标不治本小仓贴。系统不耐用也就自然的了，反倒使工程日后无形的维护费用变大，似乎和前期项目投入是互不关联的两家之的事。其实质原因问题还是在自身，非常值得我们反思。
　　我们对那些可“精简多余”接口部件进行分析研究后又在工业现场实地试验后方知，它在构成系统整体集合时存在的必要性，选好对应匹配的接口，是对系统长期稳定运行的可靠保障。尤其是jingque度要求比较高的机械电气合一的数控项目中尤为重要。
　　为此我们引进了国际上先进而又成熟的接口技术，吸收消化了许多针对性细节的处理方法。专门设计了半国产化的MHM-02A/B型双高速光栅隔离耦合器接口模块和MHM-06双高速差模信号转换器接口模块，而且分别还有多种输入输出方式组合，可以满足国内外现有各种形式的旋转编码器、光栅尺与各种PLC控制器的要求。它已经在许多PLC数控系统上，尤其是在那些“问题系统”上、和在老系统进行数控改造项目上，实际应用得到了验证。使许多项目控制精度有非常显著提高，使理论设计精度与实际得到的效果完全吻合。的确是“多”而不“余”，着实能解决掉问题，起到事半功倍立竿见影的效果。

一、 项目所需设备、工具、材料

该项目训练所需设备根据学校实训条件，可以按照控制装置示意图制作模型或电梯模型。表17-1为采用实训模板所需设备、材料表。

表17-1 实训所需设备、材料、工具表

二、项目描述

按照图17-1 所示的模型示意图说明该项目的基本控制要求。电梯所停楼层由平层开关检测，对应层的开关闭合，表示电梯停在该层。在基本训练中，只要求电梯能够根据电梯厢外的呼楼要求，将电梯运行到该层楼。在该项目描述中，只考虑电梯轿厢外的呼楼号，且不考虑按钮表示要求电梯的方向。而在编程练习要求中，要求学员考虑厢内呼层信号。

当呼叫电梯的楼层大于电梯所停的楼层时，电梯上升到呼叫层，电梯停止运行；

当呼叫电梯的楼层小于电梯所停的楼层时，电梯下降到呼叫层，电梯停止运行；

当同时有多层呼梯信号时，电梯先按照同方向依次暂停。图中用▲表示电梯上升，▼表示电梯下降。

三、 实训要求

1 、输入与输出点分配

表17-2。

表17-2 输入与输出点分配表

2 、 PLC接线图

按照I/O点的分配和项目描述的控制要求，设计PLC的接线图如图17-2所示。因为考虑余量，选择PLC为FX2N-48MR。

3、 程序设计

图17-3所示为电梯控制的参考程序。根据工艺分析设计控制程序。其控制要求如下。

(1)当电梯的轿厢停于层或第二层或第三层时，按第四层上升按钮，则轿厢上升至第四层后停；

(2)当电梯的轿厢停于第四层或第三层或第二层时，按层下降按钮，则轿厢下降至层后停；

(3)当轿厢停在层，若按第二层呼梯按钮，则轿厢上升至第二层平层开关闭合后停，若再按第三层呼梯按钮则继续上升至第三层平层开关闭合；

(4)当轿厢停在第四层，若按第三层呼梯按钮，则轿厢下降至第三层平层开关闭合后停，若再按第二层呼梯按钮则继续上升至第二层平层开关闭合；

(5)当轿厢停在层，若第二层、第三层、第四层均有呼梯信号，则轿厢上升至第二层暂停后，继续上升至第三层，在第三层暂停后，继续上升至第四层；

(6)当轿厢停在第四层，若第三层、第二层、层均有呼梯信号，则轿厢下降至第三层暂停后，继续下降至第二层，在第二层暂停后，继续下降至层；

(7)轿厢在楼梯间运行时间超过12s，即电梯任一层楼的时间若超过12s电梯停止运行；

(8)当轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的按钮呼梯均无效，但记忆。

呼楼指示、记忆条件是有呼楼信号，且电梯没有在呼叫层。

电梯上升控制条件分别为第四层呼而电梯在第三层；或者电梯在第二层，在第四层或第三层呼梯；或电梯在层，在第四层、第三层或第二层呼梯。同时必须电梯没有处于下降状态且时间定时器没有到时。

电梯下降控制与上升控制原理相同。

4 、运行并调试程序

(1)将梯形图程序输入到计算机。

(2)下载程序到PLC，并对程序进行调试运行。观察电梯能否按照控制要求运行。注意平层开关当电梯运行到时闭合，一旦电梯离开，开关断开。

(3)调试运行并记录调试结果。

5、编程练习

按照以下控制要求编制四层楼电梯控制程序，上机调试程序并运行。

(1)电梯启动后，轿厢在一楼。若层有呼梯信号，则开门；

(2)运行过程中可记忆并响应其他信号，内选优先。当呼梯信号大于当前楼层时上升，呼楼信号小于当前楼层时下降；

(3)到达呼叫楼层，平层后，门开（停2s）, 消除记忆。当前楼层呼梯时可延时（2s）关门；

(4)开门期间，可进行多层呼楼选择，若呼叫信号来自当前楼层上下两侧，且距离相等，则记忆并保持原运动方向，到达呼叫楼层后再反向运行，响应呼梯；

(5)若呼叫信号来自当前楼层两侧，且距离不等，则记忆并选择距离短的楼层先响应；

(6)若无呼楼信号，则轿厢停在当前楼层；

(7)电梯不用时，回到层，开门后断电，再使用时重新启动。