剪板机的PLC控制

2018-05-08徐铁

课程教育研究·新教师教学 2017年34期

关键词：中断

徐铁

【摘要】剪板机作为冶金企业板材生产线上的主要设备之一，在板材生产中占有重要的地位。随着冶金工业自动化的发展，PLC、编码器在冶金设备控制系统中被广泛使用，本文主要是应用PLC与编码器配合实现对剪板机控制系统的改造。

【关键词】剪板机控制系统；高速计数器；中断

【中图分类号】TG333.21 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）34-0286-02

剪板机控制系统采用高速计数器控制板料的长度。导轮按照逆时针方向转动放料，有高、低速放料两种运动方式。放料时，编码器随之转动，将按放料的长度进行脉冲计数，PLC高速计数器采集此脉冲，从而控制板料的长度。其工作过程是：按下启动按钮，先快速放料；快到板料的长度尺寸时，再慢速放料；直到要求的长度后，停止放料；电磁阀得电，开动剪刀切料，剪刀的行程由位置开关SQ1、SQ2控制。剪板机控制系统的组成及具体控制指标如图1所示：

如图1所示，工作开始后，先使导轮高速运转，高速计数器计950个脉冲当量。接着导轮停止并延时1s后，继续低速运转，高速计数器计50个脉冲当量，然后导轮停止开始切料。分析上述控制过程，需要使用高速计数器指令和中断指令编制PLC程序完成控制要求。

一、高速计数器

PLC中普通计数器的计数过程与扫描工作方式有关，CPU通过每一扫描周期读取一次被测信号的方法来捕捉被测信号的上升沿，被测信号的频率较高时，会丢失计数脉冲。因此，普通计数器的工作频率很低，一般仅有几十赫兹。高速计数器可以对普通计数器无能为力的事件进行计数，CPU221和CPU222有4个高速计数器，其余型号的CPU有6个高速计数器，最高计数频率为30kHz，可设置多达12种不同的工作模式。

高速计数器有一组预置值（PV），开始运行时装入第一个预置值，当前计数值（CV）小于预置值时，设置的输出有效。当前计数值等于预置值或有外部复位信号时，产生中断。发生当前计数值等于预置值的中断时，装载入新的预置值，并设置下一阶段的输出。有外部复位中断事件发生时，设置第一个预置值和第一个输出状态，循环又重新开始。

因为中断事件产生的速率远远低于高速计数器计数脉冲的速率，用高速计数器可实现高速运动的精确控制，并且与PLC的扫描周期的关系不大。

1.高速计数器定义指令（HDEF）

HDEF指令为指定的高速计数器（HSC）设置一种工作模式（MODE）。每个高速计数器只能用一条HDEF指令，可以用SM0.1调用包含HDEF指令的子程序来定义高速计数器。

2.高速计数器启动指令（HSC）

HSC指令用于启动编号为N的高速计数器。高速计数器指令中，参数HSC与MODE为字节型常数，N为字型常数。

二、中断

在PLC中，中断是指CPU对系统发生的某个事件做出的一种反应。CPU在正常运行程序时，由于内部、外部事件或由程序预先安排的事件，引起CPU暂时停止正在运行的程序，转到为该内部、外部事件或预先安排的事件服务程序中去，服务程序运行完毕，再返回继续运行被暂时停止的程序，这个过程称为中断。

中断是CPU处理外部突发事件的一个重要手段。它能使CPU在运行过程中对外部事件发出的中断请求及时地进行处理，处理完成后又立即返回断点，继续进行CPU原来的工作。

1.中断服务程序

当中断事件发生时，处理该中断事件的程序称为中断服务程序。

中断处理提供了对特殊的内部或外部事件的响应，用户应当优化中断程序，以执行一个特殊的任务，然后返回主程序。对中断服务程序而言，其经验是“越短越好”。如果做不到这些，意外的情况可能会引起由主程序控制的设备动作异常。

2.中断指令