西门子变频器6SL3120-2TE21-8AA3

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 梯形图编程语言是从“继电器-接触器”控制线路图上发展起来的一种编程语言，两者的结构非常类似，但其程序执行过程却存在着本质的区别。因此，同样作为"继电器-接触器"控制系统与梯形图的基本组成3要素——触点、线圈、连线，两者有着本质的不同。

  (1) 触点的性质与特点。梯形图中所使用的输入、输出、内部继电器等编程元件的"动合"、"动断"触点，其本质是PLC内部某一存储器的数据"位"状态。程序中的"动合"触点是直接使用该位的状态进行逻辑运算处理；"动断"触点是使用这位的"逻辑非"状态进行处理。它与继电器控制电路的区别在于：

  1) 梯形图中的触点可以在程序中无限次使用，它不像物理继电器那样，受到实际安装触点数量的限制。

  2) 在任何时刻，梯形图中的“动合”、“动断”触点的状态都是唯一的，不可能出现两者同时为“1”的情况，“动合”与“动断”触点存在着严格的“逻辑非”关系。

  (2) 线圈的性质与特点。梯形图编程所使用的内部继电器、输出等编程元件，虽然采用了与“继电器-接触器"控制线路同样的"线圈"这一名称，但它们并非真实存在的物理继电器。程序对以上线圈的输出控制，只是对PLC内部某一存储器数据“位”的状态进行了赋值而已。数据“位”置“1”对应于线圈的“得电”；数据“位”置“0”对应于线圈的“失电”。因此，它与“继电器-接触器”控制电路的区别在于：

  1) 如果需要，梯形图中的"输出线圈"可以在程序中进行多次赋值，即在梯形图中可以使用所谓的“重复线圈”。

  2) PLC程序的执行，严格按照梯形图"从上至下"、"由左向右"的时序执行，在同一个PLC程序执行循环扫描周期内，不能改变已经执行完成的指令输出状态(已经执行完成的指令输出状态，只能在下一个循环扫描周期中予以改变)。有效利用PLC的这一程序执行特点，可以设计出许多区别于"继电器-接触器"控制线路的特殊逻辑，如"边沿"处理信号等。

  (3) 连线的性质与特点。梯形图中的"连线"仅代表指令在PLC中的处理顺序关系("从上至下"、"由左向右")，它不像"继电器-接触器"控制线路那样存在有实际电流。因此，在梯形图中的每一输出线圈应有各自独立的逻辑控制“电路”(即有明确的逻辑控制关系)，不同的输出线圈间不能够采用“继电器-接触器”控制线路中经常使用的“电桥型连接”方式，即试图通过后面的执行条件，来改变已经执行完成的指令输出。

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西门子PLC数据的分离

  数据的分离

  在PLC的通信中，往往需要把接收到的数据进行分离以便使用。如接收到某16位二进制数据，需要从这16位数据中把其高4位与其低12位分离。要实现这一目的，可采用完全整数除法或逻辑运算指令

  1. 用完全整数除法实现

  假设需要分离的16位二进制数据存储在MWO中，将分离后的高4位数据存放于MW4中，低12位数据存放在MW2中，数据分离程序的梯形图与语句表如图6-70所示。

  图6-70 用完全整数除法实现数据分离的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表

  假若数据分离的MWO中存储的数为16#328E，根据完全除法指令，用该数据来除以16#1000，则商为16 #3、余数为16#28E，因此在MD2的低16位中存放商16#3，在MD2的高16位中存放余数16#28E，而MD2的低16位就是MW4，高16位就是MW2。

  2. 用逻辑运算指令实现

  采用逻辑运算实现数据分离的梯形图与语句表如图6-71所示。

  图6-71 采用逻辑运算实现数据分离的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表

  在程序运行中，将MWO中的数据与16#OFFF进行逻辑与运算后，将MWO的高4位全部变成了0，因此也就实现了MWO的低12位的分离；将MWO中的数据与16#FOO0进行逻辑与运算后，将MWO的低12位全部变成了0，然后进行移位操作，将数据向右移12位就实现了高4位的分离。灵活采用进行逻辑运算的值，同时结合移位指令，就可以分离出任何所需位的位。

  按比例放大模拟值

  在工业控制中，会经常使用传感器来检测一些模拟量，如使用温度传感器检测温度。但是由于传感器所采集到的是电压值，如何把传感器所采集到的值换算成被测物理量的实际值，这就需要按比例放大模拟值。例如，知道温度传感器在低检测温度T....时，其输出电压为U...；在高检测温度T...时，其输出电压为Umu；需要找到输出电压为U时所对应的温度T。这一类问题都可以通过PLC的四则运算实现。

  对于比例传感器，温度可以用下式算出

  利用PLC来实现，梯形图与语句表如图6-72所示。

  在转换前先将传感器标定的值存储在PLC内对应的存储器中，然后把传感器所采集到的模拟量也存入对应的位置，利用本程序就能得到对应的物理参数值。在另外一些需要放大模拟量值的时候，或者在进行单位转换时也都可以利用这样的程序来实现。

  求解三角函数值

  在工业控制中有时为了计算某些三角形的高度或者某些距离需要用到数学函数指令。例如需要求解75°正弦值，其梯形图与语句表如图6-73所示。

  表中取数

  在某些工程应用场合，需要用到较多的数据，在这种情况下，可以先把数据存取到表中，然后再从表中把数据取出来。

  从表中取数的梯形图与语句表程序及执行结果如图6-74所示。

  图6-72 按比例放大模拟值的梯形图和语句表程序

  (a)梯形图;(b)语句表