6ES7312-5BF04-0AB0詳細說明

在工程設計中常常會遇到控制系統信號太多而PLC輸入點不夠用的情況，而增加硬件則需要追加投資。如何利用現有設備處理盡可能多的數據點是一個值得我們探討的問題。

（1）減少所需輸入點數的方法

a.分組輸入

自動程序與手動程序不會同時執行，可考慮把這兩種信號疊加起來按照不同的控制狀態要求分組輸入PLC。

b.觸點合并輸入

如一個兩地啟動，三地停止的繼電器—接觸器控制。在該為PLC控制電路的時候，可將三地停止按鈕串聯接一個輸入點，將兩地啟動按鈕并聯接一個輸入點，這樣所占用的輸入點數大大減少。而實現的功能一樣。

c.充分利用PLC的內部功能

利用轉移指令在一個輸入端上接一開關，作為手動/自動方式轉換開關。

運用轉移指令可將手動和自動操作加以區別。利用計數指令或者位移寄存器，也可利用交替輸出指令實現單按鈕的啟動和停止。

（2）減少所需輸出點數的方法

a.通斷狀態相同的負載，在PLC的輸出點功率允許的情況下可并聯于同一輸出端點，即一個輸出端點帶多個負載。

b.當有m個BCD碼顯示器顯示PLC數據時候，可以使BCD顯示器并聯占用4個輸出端點，即一個輸出點帶多個負載。

c.某些控制邏輯簡單，而又不參加工作循環，或者在工作循環開始之前必須啟動的電器可以不通過PLC控制。

通過軟件和硬件的結合可以設計出各種輸入/輸出點的控制方案，這里介紹的僅起拋磚引玉的作用。希望學員在實際工作中不斷探索，積累更多的寶貴經驗

在爐溫控制系統中，爐子由電加熱器加熱，爐溫用熱電耦檢測，與熱電耦型溫度傳感器匹配的模擬量輸入模塊 FX_2N-4AD-TC將溫度轉換為數字輸出，CPU將檢測的溫度與溫度設定值比較，通過PLC的PID控制改變加熱器的加熱時間從而實現對爐溫的閉環控制。PID控制時和自動調諧時電加熱器的動作情況如圖17-7示。其參數設定內容如表17-7所示。

表17-7  參數設定內容

2、實訓要求

2.1 輸入和輸出點分配表

見表17-8。

表17-8  輸入與輸出點分配表

2.2  PLC接線圖

按圖17-8接好線。配線時，應使用帶屏蔽的補償導線和模擬輸入電纜配合，屏蔽一切可能產生的干擾。FX_2N-4AD-TC的特殊功能模塊編號為0。

2.3 程序設計

用選擇開關置X10作為自動調諧控制后的PID控制，用選擇開關置X11作為無自動調諧的PID控制。當選擇開關置X10時，控制用參數的設定值在PID運算前必須預先通過指令寫入，見圖17-9,程序0步開始，M8002為初始化脈沖，用MOV指令將目標值、輸入濾波常數、微分增益、輸出值上限、輸出值下限的設定值分別傳送給數據寄存器D500、D512、D515、D532、D533。程序第26步，使M0得電，使用自動調諧功能是為了得到最佳PID控制，自動調諧不能自動設定的參數必須通過指令設定，在第29步～47步之間用MOV指令將自動調諧用的參數（自動調諧采用時間、動作方向自動調諧開始、自動調諧用輸出值）分別傳送給數據寄存器D510、D511、D502。程序第53步開始，對FX_2N-4AD-TC進行確認、模式設定，且在PLC運行中讀取來自FX_2N-4AD-TC的數據送到PLC的D501中，103步開始對PID動作進行初始化。第116步開始，X10閉合，在自動調諧后實行PID控制，當自動調諧開始時的測定值達到目標值的變化量變化1/3以上，則自動調諧結束，程序第128步～140步，自動調諧結束，轉移到通常動作，M1復位，第47步，將通常動作的采樣時間設定值500ms用脈沖執行型MOV（P）指令送給D510，進行PID控制。

用選擇開關置X11作為無自動調諧的PID控制（當選擇開關置斷開位置時，將PID動作初始化，即D502清零）。程序116步，執行PID指令。加熱器動作周期T246設為2秒，當加熱器動作周期2秒鐘到，通過復位指令將T246清零，因為M3動作，T246重新計時。通過觸點比較指令，控制加熱器是否工作，由于PID調節獲得需要的加熱時間的數據置于D502中，D502不是固定值，靠PID來調節，在PID調節過程中，M3動合觸點始終是閉合的，當加熱時間通過T246記錄的數據小于PID傳送的數據D502時，加熱器加熱，否則停止加熱，等待加熱器動作周期2秒到，T246清零并重新計時，此時加熱器又加熱，周而復始。因而通過PID控制不斷調節加熱器的加熱時間，從而實現了恒溫控制。當控制參數的設定值或PID運算中的數據發生錯誤時，則運算錯誤標志輔助繼電器M8067變為ON狀態，通過Y0輸出給故障指示燈顯示。

2.4運行并調試程序

（1）將梯形圖程序輸入到計算機，檢查電源正確無誤。

（2）對程序進行調試運行

a. 將選擇開關S置X10，先執行自動調諧，觀察程序的運行情況；

b.將選擇開關S置X11，僅執行PID控制，觀察程序的運行情況。

（3）調試運行記錄：

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MPS(Push)，MRD(Read)，MPP(Pop)指令分別是進棧、讀棧和出棧指令，它們用于多重輸出電路。   

FX系列有11個存儲中間運算結果的堆棧存儲器(見圖1)，堆棧采用*后出的數據存取方式。MPS指令用于儲存電路中有分支處的邏輯運算結果，以便以后處理有線圈的支路時可以調用該運算結集。使用一次MPS指令，當時的邏輯運算結果壓入堆棧的第一層，堆棧中原來的數據依次向下一層推移。

MRD指令讀取存儲在堆棧最上層的電路中分支點處的運算結果，將下一個觸點強制性地連接在該點。讀數后堆棧內的數據不會上移或下移。

MPP指令彈出(調用并去掉)存儲的電路中分支點的運算結果。首先將下一觸點連接在該點，然后從堆棧中去掉該點的運算結果。使用MPP指令時，堆棧中各層的數據向上移動一層，最上層的數據在讀出后從棧內消失。

圖1和圖2分別給出了使用一層棧和使用多層棧的例子。每一條MPS指令必須有一條對應的MPP指令，處理最后一條支路時必須使用MPP指令，而不是MRD指令。在一塊獨立電路中，用進棧指令同時保存在堆棧中的運算結果不能超過11個