㈠ 什麼是PLC
PLC(Programmable logic Controller),是指以計算機技術為基礎的新型工業裝置。在1987年國際電工委員會(International Electrical Committee)頒布的PLC標准草案中對PLC下定義:
「PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編製程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴展其功能的原則而設計。」
2. PLC的特點
2.1可靠性高,抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由於採用現代大規模集成電路技術,採用嚴格的生產工藝製造,內部電路採取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗餘CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低,此外,PLC帶有硬體故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟體中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。
2.2配套齊全,功能完善,適用性強
PLC發展到今天,已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用於各種規模的工業控制場合.除了邏輯處理功能以外,現代PLC大多具有完善的數據運算能力,可用於各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現,使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展,使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。
2.3易學易用,深受工程技術人員歡迎
PLC作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控設備。它介面容易,編程語言易於為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事打開了方便之門。
2.4系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種,小批量的生產場合。
2.5體積小,重量輕,能耗低
以超小型PLC為例,新近出產的品種底部尺寸小於100mm,重量小於150g,功耗僅數瓦。由於體積小很機械內部,是實現機電一體化的理想控制設備。
3. PLC的應用領域
目前,PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運及文化娛樂等各個行業,使用情況大致可歸納為如下幾類。
3.1開關量的邏輯控制
這是PLC最基本、最廣泛的應用領域,它取代傳統的繼電器電路,實現邏輯控制、順序控制,既可用於單台設備的控制,也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
3.2模擬量控制
在工業生產過程當中,有許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了控制器處理模擬量,必須實現模擬量(Analog)和數字量(Digital)之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC產配套的A/D和D/A轉換模塊,使可編程式控制制器用於模擬量控制。
3.3運動控制
PLC可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說,早期直接用於開關量I/O模塊連接位和執行機構,現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控
世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能,廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合.
3.4過程式控制制
過程式控制制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機,PLC能編制各種各樣控制演算法程序,完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程式控制制在冶金、化工、熱爐控制等場合有非常廣泛的應用。
3.5數據處理
現代PLC具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、功能,可以完成數據的採集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定
控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或將它們列印製表。數據處理一般用於大型控制系統控制的柔性製造系統;也可用於過程式控制制系統,如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。
3.6通信及聯網
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展,工廠自動化網路發展得很快,各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網路系統。新近生產的PLC都具有通信接介面,通信非常方便。
4. PLC的國內外狀況
世界上公認的第一台PLC是1969年美國數字設備公司(DEC)研製的。限於當時的元器件條件及計算機發展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小規模集成電路組成,可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能.20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程式控制制器,使PLC增加了運算、數據傳送及處理完成了真正具有計算機特徵的工業控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統的工程技術人員使用控制器採用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言,並將參加運算及處理的計算機存儲元件器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。
20世紀70年代中末期,可編程式控制制器進入實用化發展階段,計算機技術已全面引入可編程式控制制器中,使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。20世紀80年代初,可編程式控制制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用期可編程式控制制器發展的特點是大規模、高速度、高性能、產品系列化。這個階段的另一個特點是世界編程式控制制器的國家日益增多,產量日益上升。這標志著可編程式控制制器已步入成熟階段。
20世紀末期,可編程式控制制器的發展特點是更加適應於現代工業的需要。從控制規模上來說,這個時期型機和超小型機;從控制能力上來說,誕生了各種各樣的特殊功能單元,用於壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合;從產品的配套能力來說,生產了各種人機界面單元、通信單元,使應用可編程式控制制控制設備的配套更加容易。目前,可編程式控制制器在機械製造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。
我國可編程式控制制器的引進、應用、研製、生產是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用.程式控制制器。接下來在各種企業的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前,我國自己已可以生產中小型可編程式控制制器。上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產的S系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列等多種產品已具備了一定的規模並在工業產品中獲得了應用。此外,無錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業也是我國比較著名的PLC生產廠家。可以預期,隨著我國現代化進程的深入,PLC在我國將有更廣闊的應用天地。
5. PLC未來展望
21世紀,PLC會有更大的發展。從技術上看,計算機技術的新成果會更多地應用於可編程式控制制器的設計和製造上,會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現;從產品規模上看,會進一步向超小型及超大型方向發展;從產品的配套性上看,產品的品種會更豐富、規格更齊全,完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求;從市場上看,各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破,會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面,會出現國際通用的編程語言;從網路的發展情況來看,可編程式控制制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程式控制制器技術的發展方向。目前的計算集散控制系統DCS(Distributed Control System)中已有大量的可編程式控制制器應用。伴隨著計算機網路的發展,可編程式控制制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分,將在工業及工業以外的眾多領域發
揮越來越大的作用。
1 PLC基礎知識
1.1 PLC的發展歷程
在工業生產過程中,大量的開關量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,並按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制離散量的數據採集。傳統上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取
制裝置的要求,第二年,美國數字公司研製出了基於集成電路和電子技術的控制裝置,首次採用程序化的手段應用於
這就是第一代可編程序控制器,稱Programmable Controller(PC)。個人計算機(簡稱PC)發展起來後,為了方便,也為了反映可編程式控制制器的功能特點,可編程序控制器定名為Progra
c Controller(PLC)。上世紀80年代至90年代中期,是PLC發展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,PLC在處理模擬量能力.能力、人機介面能力和網路能力得到大幅度提高,PLC逐漸進入過程式控制制領域,在某些應用上取代了在過程式控制制領域處
的DCS系統。
PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業自動化控制特別是的地位,在可預見的將來,是無法取代的。
1.2 PLC的構成
從結構上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等,合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架,這些模塊可以按照一定置。
1.3 CPU的構成
程式控制制器。接下來在各種企業的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前,我國自己已可以生可編程式控制制器。上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合
所生產的S系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列等多種產品已具備了一定的規模並在工業產品中獲用。此外,無錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業也是我國比較著名的PLC生產廠家。可以預
我國現代化進程的深入,PLC在我國將有更廣闊的應用天地。
5. PLC未來展望
21世紀,PLC會有更大的發展。從技術上看,計算機技術的新成果會更多地應用於可編程式控制制器的設上,會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現;從產品規模上看,會進一步向超小型
方向發展;從產品的配套性上看,產品的品種會更豐富、規格更齊全,完美的人機界面、完備的通信好地適應各種工業控制場合的需求;從市場上看,各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的破,會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面,會出現國際通用的編程語言;從網路的發展情況來看控制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程式控制制器技術的發展方向。目前的計算制系統DCS(Distributed Control System)中已有大量的可編程式控制制器應用。伴隨著計算機網路的編程式控制制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分,將在工業及工業以外的眾多領域發大的作用。
CPU是PLC的核心,起神經中樞的作用,每套PLC至少有一個CPU,它按PLC的系統程序賦予的功能接收並存貯用戶程序和描的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或數據,並存入規定的寄存器中,同時,診斷電源和PLC內部電路的工作狀態中的語法錯誤等。進入運行後,從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經分析後再按指令規定的任務產生相應的控制信有關的控制電路。
CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態匯流排構成,CPU單元還包括外圍晶元、總關電路。內存主要用於存儲程序及數據,是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來,不必要詳細分析CPU的內部電路,但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震盪信號控制。運算器用於進行數字或邏輯運算,在控制器指揮下工作與運算,並存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數,它們決定著PLC的工作速度,IO數量及軟體容量等,因此限制著控制規模。
1.4 I/O模塊
PLC與電氣迴路的介面,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信
出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統,輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入(DI
輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。
常用的I/O分類如下:
開關量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14b等。
除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點數確定模塊規格及數量,I/O模塊可多可少,但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或制。
1.5 電源模塊
PLC電源用於為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時,有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:
(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VDC)。
1.6 底板或機架
大多數模塊式PLC使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現各模塊間的聯系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機械模塊間的連接,使各模塊構成一個整體。
1.7 PLC系統的其它設備
1.7.1 編程設備:編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件,用於編程、對系統作一些設定、監控控制的系統的工作狀況,但它不直接參與現場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計算機(運行充當編程器。也就是我們系統的上位機。
1.7.2 人機界面:最簡單的人機界面是指示燈和按鈕,目前液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應用越來越廣機(運行組態軟體)充當人機界面非常普及。
1.8 PLC的通信聯網
依靠先進的工業網路技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數據。因此,網路在自動化系統集成工程中的重要性著,甚至有人提出"網路就是控制器"的觀點說法。
PLC具有通信聯網的功能,它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息,形成一個統一現分散集中控制。多數PLC具有RS-232介面,還有一些內置有支持各自通信協議的介面。PLC的通信現在主要採用通過PI)的數據通訊、PROFIBUS 或工業乙太網進行聯網。
2 PLC控制系統的設計基本原則
2.1 最大限度的滿足被控對象的控制要求。
2.2 在滿足控制要求的前提下,力求使控制系統簡單、經濟、使用和維護方便。
2.3 保證控制系統安全可靠。
2.4 考慮到生產的發展和工藝的改進在選擇PLC容量時應適當留有餘量。
3 PLC軟體系統及常用編程語言
3.1 PLC軟體系統由系統程序和用戶程序兩部分組成。系統程序包括監控程序、編譯程序、診斷程序等,主要用於管程序語言翻譯成機器語言,診斷機器故障。系統軟體由PLC廠家提供並已固化在EPROM中,不能直接存取和干預。用戶根據現場控制要求,用PLC的程序語言編制的應用程序(也就是邏輯控制)用來實現各種控制。STEP7是用於SIMATIC可制器組態和編程的標准軟體包,也就是用戶程序,我們就是使用STEP7來進行硬體組態和邏輯程序編制,以及邏輯程序
在線監視。
3.2 PLC提供的編程語言
3.2.1 標准語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言,它有以下特點
3.2.1.1 它是一種圖形語言,沿用傳統控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯等術語和一些圖形符號構成,左右的豎線。
3.2.1.2 梯形圖中接點(觸點)只有常開和常閉,接點可以是PLC輸入點接的開關也可以是PLC內部繼電器的接點或內計數器等的狀態。
3.2.1.3 梯形圖中的接點可以任意串、並聯,但線圈只能並聯不能串聯。
3.2.1.4 內部繼電器、計數器、寄存器等均不能直接控制外部負載,只能做中間結果供CPU內部使用。
3.2.1.5 PLC是按循環掃描事件,沿梯形圖先後順序執行,在同一掃描周期中的結果留在輸出狀態暫存器中所以輸出戶程序中可以當做條件使用。
3.2.2 語句表語言,類似於匯編語言。
3.2.3 邏輯功能圖語言,沿用半導體邏輯框圖來表達,一般一個運算框表示一個功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。
4 STEP7程序的使用
4.1 創建一個項目結構,項目就象一個文件夾,所有數據都以分層的結構存在於其中,任何時候你都可以使用。在創之後,所有其他任務都在這個項目下執行。
4.2 組態一個站,組態一個站就是指定你要使用的可編程式控制制器,例如S7300、S7400等。
5.2.4 變數記錄,變數記錄是用來從運行過程中採集數據並准備將它們顯示和歸檔。
4.3 組態硬體,組態硬體就是在組態表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用戶程序中以什麼樣的地址來訪板,地址一般不用修改由程序自動生成。模板的特性也可以用參數進行賦值。
4.4 組態網路和通訊連接,通訊的基礎是預先組態網路,也就是要創建一個滿足你的控制方案的子網,設置網路特
網路連接特性以及任何聯網的站所需要的連接。網路地址也是程序自動生成如果沒有更改經驗一定不要修改。
4.5 定義符號,可以在符號表中定義局部或共享符號,在你的用戶程序中用這些更具描述性的符號名替代絕對地址命名一般用字母編寫不超過8個位元組,最好不要使用很長的漢字進行描述,否則對程序的執行有很大的影響。
4.6 創建程序,用梯形圖編程語言創建一個與模板相連結或與模板無關的程序並存儲。創建程序是我們控制工程的之一,一般可以採用線形編程(基於一個塊內,OB1)、分布編程(編寫功能塊FB,OB1組織調用)、結構化編程(編塊)。我們最常採用的是結構化編程和分布編程配合使用,很少採用線形編程。
4.7 下載程序到可編程式控制制器,完成所有的組態、參數賦值和編程任務之後,可以下載整個用戶程序到可編程式控制制載程序時可編程式控制制器必須在允許下載的工作模式下(STOP或RUN-P), RUN-P模式表示,這個程序將一次下載一個塊寫一個舊的CPU程序就可能出現沖突,所以一般在下載前將CPU切換到STOP模式。
5 WINCC程序的使用
5.1 簡介,WINCC是在生產和過程自動化中解決可視化和控制任務的工業技術中性系統。具有控制自動化過程的強大
基於個人計算機的操作監視系統,它很容易結合標準的和用戶的程序建立人機界面精確的滿足生產實際要求。WINCC
本RC版(具有組態和開發環境)、RT版(只有運行環境),我們一般使用的是RC版。
5.2 WINCC簡單使用步驟
5.2.1 變數管理,首先確定通訊方式安裝驅動程序,然後定義內部變數和外部變數,外部變數是受你買的WINCC軟體
的最大授權64K位元組,內部變數沒有限制。
5.2.2 畫面生成,進入圖形編輯器,圖形編輯器是一種用於創建過程畫面的面向矢量的作圖程序。也可以使用包含
樣式庫中的眾多的圖形對象來創建復雜的過程畫面。可以通過動作編程將動態添加到單個圖形對象上。
5.2.3 報警記錄設置,報警記錄提供了顯示和操作選項來獲取和歸檔結果。可以任意地選擇消息塊、消息級別、消消息顯示以及報表。為了在運行中顯示消息,可以使用包含在圖形編輯器中的對象庫中的報警控制項。
當前頁面運行時間: 49,587,360.000毫秒
5.2.5 報表組態,報表組態是通過報表編輯器來實現的。是為消息、操作、歸檔內容和當前或已歸檔的數據定時器或檔的集成的報表系統,可以自由選擇用戶報表的形式。
5.2.6 全局腳本的應用,全局腳本就是C語言函數和動作的通稱,根據不同的類型腳本被用於給對象組態動作並通過言編譯器來處理。全局腳本動作用於過程執行的運行中。一個觸發可以開始這些動作的執行。
5.2.7 用戶管理器設置,用戶管理器用於分配和控制用戶的單個組態和運行系統編輯器的訪問許可權。每建立一個用戶WINCC功能的訪問權利並獨立的分配給此用戶。至多可分配999個不同的授權。
5.2.8 交叉表索引,交叉索引用於為對象尋找和顯示所有使用處,例如變數、畫面和函數等。使用「鏈接」功能可以稱而不會導致組態不一致。
㈡ unity pro 鏈接plc為什麼顯示 在可編程式控制制器上丟失的備份存儲卡
PLC的發展歷程在工業生產過程中,大量的開關量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,並按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數據採集。傳統上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,第二年,美國數字公司研製出了基於集成電路和電子技術的控制裝置,首次採用程序化的手段應用於電氣控制,這就是第一代可編程序控制器,稱ProgrammableController(PC)。個人計算機(簡稱PC)發展起來後,為了方便,也為了反映可編程式控制制器的功能特點,可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController(PLC)。上世紀80年代至90年代中期,是PLC發展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機介面能力和網路能力得到大幅度提高,PLC逐漸進入過程式控制制領域,在某些應用上取代了在過程式控制制領域處於統治地位的DCS系統。PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業自動化控制特別是順序控制中的地位,在可預見的將來,是無法取代的。1.2PLC的構成從結構上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等,這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架,這些模塊可以按照一定規則組合配置。1.3CPU的構成CPU是PLC的核心,起神經中樞的作用,每套PLC至少有一個CPU,它按PLC的系統程序賦予的功能接收並存貯用戶程序和數據,用掃描的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或數據,並存入規定的寄存器中,同時,診斷電源和PLC內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進入運行後,從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經分析後再按指令規定的任務產生相應的控制信號,去指揮有關的控制電路。CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態匯流排構成,CPU單元還包括外圍晶元、匯流排介面及有關電路。內存主要用於存儲程序及數據,是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來,不必要詳細分析CPU的內部電路,但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震盪信號控制。運算器用於進行數字或邏輯運算,在控制器指揮下工作。寄存器參與運算,並存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內存容量是PLC的重要參數,它們決定著PLC的工作速度,IO數量及軟體容量等,因此限制著控制規模。1.4I/O模塊PLC與電氣迴路的介面,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態,輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統,輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入(DI),開關量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。常用的I/O分類如下:開關量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點數確定模塊規格及數量,I/O模塊可多可少,但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數限制。1.5電源模塊PLC電源用於為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時,有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VDC)。1.6底板或機架大多數模塊式PLC使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現各模塊間的聯系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機械上,實現各模塊間的連接,使各模塊構成一個整體。1.7PLC系統的其它設備1.7.1編程設備:編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件,用於編程、對系統作一些設定、監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況,但它不直接參與現場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計算機(運行編程軟體)充當編程器。也就是我們系統的上位機。1.7.2人機界面:最簡單的人機界面是指示燈和按鈕,目前液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應用越來越廣泛,由計算機(運行組態軟體)充當人機界面非常普及。1.8PLC的通信聯網依靠先進的工業網路技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數據。因此,網路在自動化系統集成工程中的重要性越來越顯著,甚至有人提出網路就是控制器的觀點說法。PLC具有通信聯網的功能,它使PLC與PLC之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息,形成一個統一的整體,實現分散集中控制。多數PLC具有RS-232介面,還有一些內置有支持各自通信協議的介面。PLC的通信現在主要採用通過多點介面(MPI)的數據通訊、PROFIBUS或工業乙太網進行聯網。2PLC控制系統的設計基本原則2.1最大限度的滿足被控對象的控制要求。2.2在滿足控制要求的前提下,力求使控制系統簡單、經濟、使用和維護方便。2.3保證控制系統安全可靠。2.4考慮到生產的發展和工藝的改進在選擇PLC容量時應適當留有餘量。3PLC軟體系統及常用編程語言3.1PLC軟體系統由系統程序和用戶程序兩部分組成。系統程序包括監控程序、編譯程序、診斷程序等,主要用於管理全機、將程序語言翻譯成機器語言,診斷機器故障。系統軟體由PLC廠家提供並已固化在EPROM中,不能直接存取和干預。用戶程序是用戶根據現場控制要求,用PLC的程序語言編制的應用程序(也就是邏輯控制)用來實現各種控制。STEP7是用於SIMATIC可編程邏輯控制器組態和編程的標准軟體包,也就是用戶程序,我們就是使用STEP7來進行硬體組態和邏輯程序編制,以及邏輯程序執行結果的在線監視。3.2PLC提供的編程語言3.2.1標准語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言,它有以下特點3.2.1.1它是一種圖形語言,沿用傳統控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯等術語和一些圖形符號構成,左右的豎線稱為左右母線。3.2.1.2梯形圖中接點(觸點)只有常開和常閉,接點可以是PLC輸入點接的開關也可以是PLC內部繼電器的接點或內部寄存器、計數器等的狀態。3.2.1.3梯形圖中的接點可以任意串、並聯,但線圈只能並聯不能串聯。3.2.1.4內部繼電器、計數器、寄存器等均不能直接控制外部負載,只能做中間結果供CPU內部使用。3.2.1.5PLC是按循環掃描事件,沿梯形圖先後順序執行,在同一掃描周期中的結果留在輸出狀態暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當做條件使用。3.2.2語句表語言,類似於匯編語言。3.2.3邏輯功能圖語言,沿用半導體邏輯框圖來表達,一般一個運算框表示一個功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。4STEP7程序的使用4.1創建一個項目結構,項目就象一個文件夾,所有數據都以分層的結構存在於其中,任何時候你都可以使用。在創建一個項目之後,所有其他任務都在這個項目下執行。4.2組態一個站,組態一個站就是指定你要使用的可編程式控制制器,例如S7300、S7400等。4.3組態硬體,組態硬體就是在組態表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用戶程序中以什麼樣的地址來訪問這些模板,地址一般不用修改由程序自動生成。模板的特性也可以用參數進行賦值。4.4組態網路和通訊連接,通訊的基礎是預先組態網路,也就是要創建一個滿足你的控制方案的子網,設置網路特性、設置網路連接特性以及任何聯網的站所需要的連接。網路地址也是程序自動生成如果沒有更改經驗一定不要修改。4.5定義符號,可以在符號表中定義局部或共享符號,在你的用戶程序中用這些更具描述性的符號名替代絕對地址。符號的命名一般用字母編寫不超過8個位元組,最好不要使用很長的漢字進行描述,否則對程序的執行有很大的影響。4.6創建程序,用梯形圖編程語言創建一個與模板相連結或與模板無關的程序並存儲。創建程序是我們控制工程的重要工作之一,一般可以採用線形編程(基於一個塊內,OB1)、分布編程(編寫功能塊FB,OB1組織調用)、結構化編程(編寫通用塊)。我們最常採用的是結構化編程和分布編程配合使用,很少採用線形編程。4.7下載程序到可編程式控制制器,完成所有的組態、參數賦值和編程任務之後,可以下載整個用戶程序到可編程式控制制器。在下載程序時可編程式控制制器必須在允許下載的工作模式下(STOP或RUN-P),RUN-P模式表示,這個程序將一次下載一個塊,如果重寫一個舊的CPU程序就可能出現沖突,所以一般在下載前將CPU切換到STOP模式。5WINCC程序的使用5.1簡介,WINCC是在生產和過程自動化中解決可視化和控制任務的工業技術中性系統。具有控制自動化過程的強大功能,是基於個人計算機的操作監視系統,它很容易結合標準的和用戶的程序建立人機界面精確的滿足生產實際要求。WINCC有兩個版本RC版(具有組態和開發環境)、RT版(只有運行環境),我們一般使用的是RC版。5.2WINCC簡單使用步驟5.2.1變數管理,首先確定通訊方式安裝驅動程序,然後定義內部變數和外部變數,外部變數是受你買的WINCC軟體授許可權制的最大授權64K位元組,內部變數沒有限制。5.2.2畫面生成,進入圖形編輯器,圖形編輯器是一種用於創建過程畫面的面向矢量的作圖程序。也可以使用包含在對象和樣式庫中的眾多的圖形對象來創建復雜的過程畫面。可以通過動作編程將動態添加到單個圖形對象上。5.2.3報警記錄設置,報警記錄提供了顯示和操作選項來獲取和歸檔結果。可以任意地選擇消息塊、消息級別、消息類型、消息顯示以及報表。為了在運行中顯示消息,可以使用包含在圖形編輯器中的對象庫中的報警控制項。5.2.4變數記錄,變數記錄是用來從運行過程中採集數據並准備將它們顯示和歸檔。5.2.5報表組態,報表組態是通過報表編輯器來實現的。是為消息、操作、歸檔內容和當前或已歸檔的數據定時器或事件控制文檔的集成的報表系統,可以自由選擇用戶報表的形式。5.2.6全局腳本的應用,全局腳本就是C語言函數和動作的通稱,根據不同的類型腳本被用於給對象組態動作並通過系統內部C語言編譯器來處理。全局腳本動作用於過程執行的運行中。一個觸發可以開始這些動作的執行。5.2.7用戶管理器設置,用戶管理器用於分配和控制用戶的單個組態和運行系統編輯器的訪問許可權。每建立一個用戶,就設置了WINCC功能的訪問權利並獨立的分配給此用戶。至多可分配999個不同的授權。5.2.8交叉表索引,交叉索引用於為對象尋找和顯示所有使用處,例如變數、畫面和函數等。使用「鏈接」功能可以改變變數名稱而不會導致組態不一致。
㈢ 哪位兄弟懂得PLC的詳細發展史啊,急求!!!
1、PLC即可編程式控制制器(Programmable logic Controller,是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在1987年國際電工委員會(International Electrical Committee)頒布的PLC標准草案中對PLC做了如下定義:
PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器,定義是:一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境應用而設計的。它採用一類可編程的存儲器,用於其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程.PLC是可編程邏輯電路,也是一種和硬體結合很緊密的語言,在半導體方面有很重要的應用,可以說有半導體的地方就有PLC
「PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編製程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴展其功能的原則而設計。」
PLC的特點
2.1可靠性高,抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由於採用現代大規模集成電路技術,採用嚴格的生產工藝製造,內部電路採取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗餘CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬體故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟體中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。
2.2配套齊全,功能完善,適用性強
PLC發展到今天,已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用於各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外,現代PLC大多具有完善的數據運算能力,可用於各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現,使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展,使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。
2.3易學易用,深受工程技術人員歡迎
PLC作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控設備。它介面容易,編程語言易於為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制打開了方便之門。
2.4系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。
2.5體積小,重量輕,能耗低
以超小型PLC為例,新近出產的品種底部尺寸小於100mm,重量小於150g,功耗僅數瓦。由於體積小很容易裝入機械內部,是實現機電一體化的理想控制設備。
3。PLC基礎知識
1.1 PLC的發展歷程 在工業生產過程中,大量的開關量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,並按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數據採集。傳統上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。
4. PLC的應用領域
目前,PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業,使用情況大致可歸納為如下幾類。
4.1開關量的邏輯控制
這是PLC最基本、最廣泛的應用領域,它取代傳統的繼電器電路,實現邏輯控制、順序控制,既可用於單台設備的控制,也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
4.2模擬量控制
在工業生產過程當中,有許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程式控制制器處理模擬量,必須實現模擬量(Analog)和數字量(Digital)之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊,使可編程式控制制器用於模擬量控制。
4.3運動控制
PLC可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說,早期直接用於開關量I/O模塊連接位置感測器和執行機構,現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能,廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合。
4.4過程式控制制
過程式控制制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機,PLC能編制各種各樣的控制演算法程序,完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程式控制制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
4.5數據處理
現代PLC具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數據的採集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或將它們列印製表。數據處理一般用於大型控制系統,如無人控制的柔性製造系統;也可用於過程式控制制系統,如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。
4.6通信及聯網
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展,工廠自動化網路發展得很快,各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網路系統。新近生產的PLC都具有通信介面,通信非常方便。
5. PLC的國內外狀況
在工業生產過程中,大量的開關量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,並按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數據採集。傳統上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,第二年,美國數字設備公司(DEC)研製出了基於集成電路和電子技術的控制裝置,首次採用程序化的手段應用於電氣控制,這就是第一代可編程序控制器,稱Programmable ,是世界上公認的第一台PLC.
限於當時的元器件條件及計算機發展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小規模集成電路組成,可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能。20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程式控制制器,使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能,完成了真正具有計算機特徵的工業控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統的工程技術人員使用,可編程式控制制器採用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言,並將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。個人計算機(簡稱PC)發展起來後,為了方便,也為了反映可編程式控制制器的功能特點,可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC)。
20世紀70年代中末期,可編程式控制制器進入實用化發展階段,計算機技術已全面引入可編程式控制制器中,使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。20世紀80年代初,可編程式控制制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程式控制制器發展的特點是大規模、高速度、高性能、產品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產可編程式控制制器的國家日益增多,產量日益上升。這標志著可編程式控制制器已步入成熟階段。
上世紀80年代至90年代中期,是PLC發展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機介面能力和網路能力得到大幅度提高,PLC逐漸進入過程式控制制領域,在某些應用上取代了在過程式控制制領域處於統治地位的DCS系統。
20世紀末期,可編程式控制制器的發展特點是更加適應於現代工業的需要。從控制規模上來說,這個時期發展了大型機和超小型機;從控制能力上來說,誕生了各種各樣的特殊功能單元,用於壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合;從產品的配套能力來說,生產了各種人機界面單元、通信單元,使應用可編程式控制制器的工業控制設備的配套更加容易。目前,可編程式控制制器在機械製造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。
我國可編程式控制制器的引進、應用、研製、生產是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程式控制制器。接下來在各種企業的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前,我國自己已可以生產中小型可編程式控制制器。上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產的S系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列等多種產品已具備了一定的規模並在工業產品中獲得了應用。此外,無錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業也是我國比較著名的PLC生產廠家。可以預期,隨著我國現代化進程的深入,PLC在我國將有更廣闊的應用天地。
6. PLC未來展望
21世紀,PLC會有更大的發展。從技術上看,計算機技術的新成果會更多地應用於可編程式控制制器的設計和製造上,會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現;從產品規模上看,會進一步向超小型及超大型方向發展;從產品的配套性上看,產品的品種會更豐富、規格更齊全,完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求;從市場上看,各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破,會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面,會出現國際通用的編程語言;從網路的發展情況來看,可編程式控制制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程式控制制器技術的發展方向。目前的計算機集散控制系統DCS(Distributed Control System)中已有大量的可編程式控制制器應用。伴隨著計算機網路的發展,可編程式控制制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分,將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。
1.2 PLC的構成
從結構上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等,這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架,這些模塊可以按照一定規則組合配置。
1.3 CPU的構成
CPU是PLC的核心,起神經中樞的作用,每套PLC至少有一個CPU,它按PLC的系統程序賦予的功能接收並存貯用戶程序和數據,用掃描的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或數據,並存入規定的寄存器中,同時,診斷電源和PLC內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進入運行後,從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經分析後再按指令規定的任務產生相應的控制信號,去指揮有關的控制電路。
CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態匯流排構成,CPU單元還包括外圍晶元、匯流排介面及有關電路。內存主要用於存儲程序及數據,是PLC不可缺少的組成單元。
在使用者看來,不必要詳細分析CPU的內部電路,但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震盪信號控制。運算器用於進行數字或邏輯運算,在控制器指揮下工作。寄存器參與運算,並存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數,它們決定著PLC的工作速度,IO數量及軟體容量等,因此限制著控制規模。
1.4 I/O模塊
PLC與電氣迴路的介面,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態,輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統,輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入(DI),開關量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。
常用的I/O分類如下:
開關量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點數確定模塊規格及數量,I/O模塊可多可少,但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數限制。
1.5 電源模塊
PLC電源用於為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時,有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VDC)。
1.6 底板或機架
大多數模塊式PLC使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現各模塊間的聯系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機械上,實現各模塊間的連接,使各模塊構成一個整體。
1.7 PLC系統的其它設備
1.7.1
編程設備:編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件,用於編程、對系統作一些設定、監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況,但它不直接參與現場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計算機(運行編程軟體)充當編程器。也就是我們系統的上位機。
1.7.2 人機界面:最簡單的人機界面是指示燈和按鈕,目前液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應用越來越廣泛,由計算機(運行組態軟體)充當人機界面非常普及。
1.8 PLC的通信聯網
依靠先進的工業網路技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數據。因此,網路在自動化系統集成工程中的重要性越來越顯著,甚至有人提出"網路就是控制器"的觀點說法。
PLC具有通信聯網的功能,它使PLC與PLC
之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息,形成一個統一的整體,實現分散集中控制。多數PLC具有RS-232介面,還有一些內置有支持各自通信協議的介面。PLC的通信現在主要採用通過多點介面(MPI)的數據通訊、PROFIBUS
或工業乙太網進行聯網。
2 PLC控制系統的設計基本原則
2.1 最大限度的滿足被控對象的控制要求。
2.2 在滿足控制要求的前提下,力求使控制系統簡單、經濟、使用和維護方便。
2.3 保證控制系統安全可靠。
2.4 考慮到生產的發展和工藝的改進在選擇PLC容量時應適當留有餘量。
3 PLC軟體系統及常用編程語言
3.1 PLC軟體系統由系統程序和用戶程序兩部分組成。系統程序包括監控程序、編譯程序、診斷程序等,主要用於管理全機、將程序語言翻譯成機器語言,診斷機器故障。系統軟體由PLC廠家提供並已固化在EPROM中,不能直接存取和干預。用戶程序是用戶根據現場控制要求,用PLC的程序語言編制的應用程序(也就是邏輯控制)用來實現各種控制。STEP7是用於SIMATIC可編程邏輯控制器組態和編程的標准軟體包,也就是用戶程序,我們就是使用STEP7來進行硬體組態和邏輯程序編制,以及邏輯程序執行結果的在線監視。
3.2 PLC提供的編程語言
3.2.1 標准語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言,它有以下特點
3.2.1.1 它是一種圖形語言,沿用傳統控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯等術語和一些圖形符號構成,左右的豎線稱為左右母線。
3.2.1.2 梯形圖中接點(觸點)只有常開和常閉,接點可以是PLC輸入點接的開關也可以是PLC內部繼電器的接點或內部寄存器、計數器等的狀態。
3.2.1.3 梯形圖中的接點可以任意串、並聯,但線圈只能並聯不能串聯。
3.2.1.4 內部繼電器、計數器、寄存器等均不能直接控制外部負載,只能做中間結果供CPU內部使用。
3.2.1.5 PLC是按循環掃描事件,沿梯形圖先後順序執行,在同一掃描周期中的結果留在輸出狀態暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當做條件使用。
3.2.2 語句表語言,類似於匯編語言。
3.2.3 邏輯功能圖語言,沿用半導體邏輯框圖來表達,一般一個運算框表示一個功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。
4 STEP7程序的使用
4.1 創建一個項目結構,項目就象一個文件夾,所有數據都以分層的結構存在於其中,任何時候你都可以使用。在創建一個項目之後,所有其他任務都在這個項目下執行。
4.2 組態一個站,組態一個站就是指定你要使用的可編程式控制制器,例如S7300、S7400等。
4.3 組態硬體,組態硬體就是在組態表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用戶程序中以什麼樣的地址來訪問這些模板,地址一般不用修改由程序自動生成。模板的特性也可以用參數進行賦值。
4.4 組態網路和通訊連接,通訊的基礎是預先組態網路,也就是要創建一個滿足你的控制方案的子網,設置網路特性、設置網路連接特性以及任何聯網的站所需要的連接。網路地址也是程序自動生成如果沒有更改經驗一定不要修改。
4.5 定義符號,可以在符號表中定義局部或共享符號,在你的用戶程序中用這些更具描述性的符號名替代絕對地址。符號的命名一般用字母編寫不超過8個位元組,最好不要使用很長的漢字進行描述,否則對程序的執行有很大的影響。
4.6 創建程序,用梯形圖編程語言創建一個與模板相連結或與模板無關的程序並存儲。創建程序是我們控制工程的重要工作之一,一般可以採用線形編程(基於一個塊內,OB1)、分布編程(編寫功能塊FB,OB1組織調用)、結構化編程(編寫通用塊)。我們最常採用的是結構化編程和分布編程配合使用,很少採用線形編程。
4.7 下載程序到可編程式控制制器,完成所有的組態、參數賦值和編程任務之後,可以下載整個用戶程序到可編程式控制制器。在下載程序時可編程式控制制器必須在允許下載的工作模式下(STOP或RUN-P),
RUN-P模式表示,這個程序將一次下載一個塊,如果重寫一個舊的CPU程序就可能出現沖突,所以一般在下載前將CPU切換到STOP模式。
5 WINCC程序的使用
5.1 簡介,WINCC是在生產和過程自動化中解決可視化和控制任務的工業技術中性系統。具有控制自動化過程的強大功能,是基於個人計算機的操作監視系統,它很容易結合標準的和用戶的程序建立人機界面精確的滿足生產實際要求。WINCC有兩個版本RC版(具有組態和開發環境)、RT版(只有運行環境),我們一般使用的是RC版。
5.2 WINCC簡單使用步驟
5.2.1 變數管理,首先確定通訊方式安裝驅動程序,然後定義內部變數和外部變數,外部變數是受你買的WINCC軟體授許可權制的最大授權64K位元組,內部變數沒有限制。
5.2.2 畫面生成,進入圖形編輯器,圖形編輯器是一種用於創建過程畫面的面向矢量的作圖程序。也可以使用包含在對象和樣式庫中的眾多的圖形對象來創建復雜的過程畫面。可以通過動作編程將動態添加到單個圖形對象上。
5.2.3 報警記錄設置,報警記錄提供了顯示和操作選項來獲取和歸檔結果。可以任意地選擇消息塊、消息級別、消息類型、消息顯示以及報表。為了在運行中顯示消息,可以使用包含在圖形編輯器中的對象庫中的報警控制項。
5.2.4 變數記錄,變數記錄是用來從運行過程中採集數據並准備將它們顯示和歸檔。
5.2.5 報表組態,報表組態是通過報表編輯器來實現的。是為消息、操作、歸檔內容和當前或已歸檔的數據定時器或事件控制文檔的集成的報表系統,可以自由選擇用戶報表的形式。
5.2.6 全局腳本的應用,全局腳本就是C語言函數和動作的通稱,根據不同的類型腳本被用於給對象組態動作並通過系統內部C語言編譯器來處理。全局腳本動作用於過程執行的運行中。一個觸發可以開始這些動作的執行。
5.2.7 用戶管理器設置,用戶管理器用於分配和控制用戶的單個組態和運行系統編輯器的訪問許可權。每建立一個用戶,就設置了WINCC功能的訪問權利並獨立的分配給此用戶。至多可分配999個不同的授權。
5.2.8 交叉表索引,交叉索引用於為對象尋找和顯示所有使用處,例如變數、畫面和函數等。使用「鏈接」功能可以改變變數名稱而不會導致組態不一致。
㈣ S7300PLC的保存與編譯保存有什麼不同
說明你的程序有問題,下次編譯前打開「視圖」--「訊息區」,在屏幕的最下方就有告訴你出錯的地方了,如果不行,我這有幾個我做的台達plc程序,你可以參考一下
㈤ PLC的CPU和普通單片機有什麼區別
其實際,PLC就是一個完整的單片機系統,你可以把它形像化為一個功能專一的單片機開發板.
這個單片機開發板由電源+單片機+繼電器或MOS管+端子等等組成.
現在的PLC,多用32位單片機,也有16位,早很多年前的PLC,還有用8位的,比如西門子曾經用的是51單片機.
而梯形圖燒錄到PLC後內正常運行,是因為PLC的開發軟體,把梯形圖通過電腦運算,轉換成了二進制的機器語言,然後燒錄的PLC內部的單片機或者PLC內部的Flash里去了,這點,和你用單片機編程沒有什麼特別區別.
而你在編寫單片機的時候,一般來說是需要硬體圖的,我說的是一般,有一種情況不用,那就是,有人把單片機的底層給編寫好的,你不需要關心底層驅動是怎麼實現的,只需要知道怎麼用就行了.在這種情況下,你不需要知道硬體如何實現,就不需要看硬體電路.
舉例:
unsigned char Output_Y00 = 0,Output_Y01 = 0;
//-----這是底層函數-------------------------------------
void Output_Process(void)
{
if(Output_Y00) P1_0 = 0;//---打開第一路輸出
else P1_0 = 1;//---關閉第一路輸出
if(Output_Y01) P1_4 = 0;//---打開第二路輸出
else P1_4 = 1;//---關閉第二路輸出
}
上面的例子,在編程的時候,如果是分層編程,即一個人寫邏輯,一個人寫底層,你是看不到那個
Output_Process()的存在的,因為編寫底層的人給封裝起來了,你可能只看到一個庫.
但是他同時也給你留下了介面,就是 Output_Y00,Output_Y01,你通過這兩個變數,就能操作
輸出口的驅動,同樣的道理,什麼AD,DA,串口,都是一個樣,把底層封裝起來,然後由另一個人操作介面變數就行了
這就是單片機分層編程的概念.
而PLC也是基於這種概念,PLC廠商已經把底層做好,並且封裝起來了,你在電腦上的梯形圖,只是做邏輯控制,等你做好了,翻譯成特定的代碼,再聯合廠商做好的底層,一直編譯成二進制機器碼,下載到PLC的單片機里.
㈥ 現在最主流的PLC是什麼的
西門子的s7-200 ,300,400之類的,學好它就可以了,國外好多都用的是西門子,以後學習其他的也容易,
祝你好運,以下是他的一些見介:
SIEMENS PLC在中國的產品,根據規模和性能的大小,主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三種,下面就簡單介紹一下該三種產品的一些特性。
S7-200
針對低性能要求的摸塊化小控制系統,它最多可有7個模塊的擴展能力,在模塊中集成背板匯流排,它的網路聯接有RS-485通訊介面和Profibus兩種,可通過編程器PG訪問所有模塊,帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設備。
其中的擴展模塊(EM)有以下幾種:數字量輸入模塊(DI)——24VDC 和 120/230VAC;數字量輸出(DO)——24VDC 和繼電器;模擬量輸入模塊(AI)——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。 還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器(CP)——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-介面(感測器和執行器介面),通過AS-介面的從站可以控制多達248個設備,這樣就可以顯著的擴展S7-200的輸入和輸出點數。
CPU設計
有3種手動選擇操作模式:STOP——停機模式,不執行程序;TERM——運行程序,可以通過編程器進行讀/寫訪問;RUN——運行程序,通過編程器僅能進行讀操作。
狀態指示器(LED):SF——系統錯誤或(和)CPU內部錯誤;RUN——運行模式,綠燈;STOP——停機模式,黃燈;DP——分布式I/O(僅對CPU-215)。
存儲器卡——用來在沒電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。PPI口用來連接編程設備、文本顯示器或其他CPU。
S7-300
相比較S7-200,S7-300針對的是中小系統,他的模塊可以擴展多達32個模塊,背板匯流排也在模塊內集成,它的網路連接已比較成熟和流行,有MPI (多點介面)、Profibus和工業乙太網,使通訊和編程變的簡單和多選性,並可以藉助於HWConfig工具可以進行組態和設置參數。
S7-300 的模塊稍微多一點,除了信號模塊(SM)和200的EM模塊同類型之外,它還有介面模塊(IM)——用來進行多層組態,把匯流排從一層傳到另一層;佔位模塊(DM)——為沒有設置參數的信號模塊保留一個插槽或為以後安裝的介面模塊保留一個插槽;功能模塊(FM)——執行特殊功能,如計數、定位、閉環控制相當於對CPU功能的一個擴展或補充;通訊處理器(CP)——提供點對點連接、Profibus和工業乙太網。
CPU設計
模式選擇器有:MRES=模塊復位功能;STOP=停止模式,程序不執行;RUN=程序執行,編程器只讀操作;RUN-P=程序執行,編程器可讀寫操作。
狀態指示器:SF,BATF=電池故障;DC5V=內部5 V DC電壓指示;FRCE=表示至少有一個輸入或輸出被強制;RUN=當CPU啟動時閃爍,在運行模式下常亮;STOP=在停止模式下常亮,有存儲器復位請求時慢速閃爍,正在執行復位時快速閃爍。
MPI介面用來連接到編程設備或其他設備,DP介面用來直接連接到分布式I/O。
S7-400
同300的區別主要?--*婺:托閱萇細�看螅�舳�嘈陀欣淦舳�–RST)和熱啟動(WRST)之分,其他基本一樣。哦,它還有一個外部的電池電源介面,當在線更換電池時可以向RAM提供後備電源。
編程設備
編程設備主要有PG720 PG740 PG760——可以理解成裝有編程軟體的手提電腦;也可以直接用安裝有STEP7(SIEMENS的編程軟體)的PC來完成。而實現通訊(要編程首先要和 PLC的CPU通訊上)的要求主要在於介面:1.可以在PC上裝CP5611卡——上面有MPI口,可用電纜直接連接。2.加個PC適配器,把MPI口轉換成RS-232口後接到PC上。3.PLC加CP343卡,使它具有乙太網口。
一個工程的建立
項目管理
每個自動化過程都是由許多較小的部分和子過程組成,所以工程建立的第一個任務是分解子任務。而每個子任務定義了自動化系統要完成的硬體和軟體要求。其中硬體包括輸入/輸出數目和類型,對應模塊序號和類型,所用機架號,CPU型號和容量,HMI(人機界面)系統,網路系統。軟體方面主要是程序結構,自動化過程中的數據管理,組態數據、通訊數據及程序和項目文檔。在SIEMENS的S7中,上述工作都在項目管理(SIMATIC 管理器),包括必須的硬體(+組態),網路(+組態),所有程序和自動化解決方案的數據管理。 F1在線幫助。
SIMATIC管理器管理STEP 7項目,編寫 STEP 7用戶程序的工具,有梯形圖LAD,語句表STL,和功能塊圖FBD,編程語言。利用編程器或外部編程器可以把用戶程序保存到EPROM卡上。
SIMATIC管理器是一個在線/離線編輯S7對象的圖形化用戶界面,這些對象包括項目、用戶程序、快、硬體站和工具。此管理器的用戶界面中工具條和WINDOWS差不多,就是多了幾個PLC菜單——顯示訪問節點、存儲器卡、下載、模擬模塊。
註::由於目前主流系統是S7-300,所以下面的操作基本以S7-300為主,而實際過程由於配置的不同可能會有所不同。
STEP 7項目結構:項目中,數據以對象形式存儲,按樹型結構組織。
第一級:包含項目圖表,每個項目代表和項目存儲有關的一個數據結構。
第二級:站(如S7-300)用於存放硬體組態和模塊參數等信息,站是組態硬體的起點。
S7程序文件夾是編寫程序的起點,所有S7系列的軟體均放在S7程序文件夾下,它包含程序塊文件和源文件夾。
SIMATIC的網路圖表(MPI、Profibus、工業乙太網)
第三級和其他級:和上級對象類型有關。
編程器可離線/在線查看項目——OFFLINE:編程器硬碟上的內容;ONLINE:通過網線從PLC讀到的內容。
菜單選項: 在OPTIONS-CUSTOMIZE 設置語言、助記符、常用特性(存儲位置、系統信息顯示)。
創建一個項目:FILE NEW NEW PROJECT
插入 S7程序塊:INSERT PROGRAM S7 PROGRAM
插入 S7 塊: INSERT S7 BLOCK 然後可選:1:組織塊(OB)被操作系統調用,他們是操作系統和用戶程序的介面。 2:功能FC和功能塊FB是實際的用戶程序利用他們可以把復雜的程序分解成小的,易於調試的單元。3:數據塊存儲用戶的數據。選擇所需塊類型後,會打開一個屬性對話框,其中可輸入塊序號和要使用的編程語言,及其他設置。
補充一下:
1、內存總清——MRES=MEMORY RESET,經過MRES的模塊相當於一個新模塊,所以請務必謹慎。方法是:放在MRES足夠時間,到STOP指示燈閃2下;彈回到STOP再迅速放到 MRES,此時STOP快速閃6下——內存清空,將刪除所有用戶程序數據,硬體測試和初始化,如果此時裝有EPROM卡,把卡內容COPY到內部RAM 區。
2、SIEMENS的信號模塊(SM)結構設計,接線非常方便,更換摸板無需接線(可拔下來)。固定方式有彈簧和螺釘連接兩種。
3、對於軟體的授權:在光碟安裝後以後,一定要用軟盤(權盤)授權,對於重裝系統或軟體的,一定要先」收回「權到軟盤以後,才進行,以便重裝以後再次授權,否則只能聯系西門子了。
硬體組態和存儲器概念
S7-300的存儲器概念:
裝載存儲器是一個可編程模塊,它包括建立在編程設備上的裝載對象(邏輯塊、數據塊和其他信息),它可以是存儲器卡或內部集成的RAM。存儲器卡一般有兩種,其中,當採用RAM存儲器卡時,系統必須配備電池,當採用Flash EPROM存儲器卡時,則斷電不會丟失,但內部RAM中的數據仍需電池保持。工作存儲器僅包含和運行時間使用的程序和數據,RAM工作存儲器集成在CPU 中,通過後備電池保持。系統存儲器包括過程映象輸入和輸出表(PII,PIQ),位存儲器,定時器,計數器和局部堆踐。保持存儲器是非揮發的RAM,即使沒有安裝後備電池也可用來保持某些數據,設置CPU參數時要指定保持的區域。
從上述概念可知,假如我們在線修改程序,被修改的塊存放在工作存儲器中,當把程序上載到編程器時,就從工作存儲器傳到編程器。由於斷電會導致RAM數據的丟失,所以假如要安全保存被修改的程序,就必須保存在FEPROM或硬碟上。
硬體組態和參數分配
一些概念:組態就是指在硬體組態的站窗口中分配機架、塊可分布式I/O,可從硬體目錄中選擇部件;參數分配就是建立可分配參數模塊的特性,例如啟動特性、保持區等;設定組態就是設定好的硬體組態和參數分配;實際組態指已存在的實際組態和參數分配,一般是在已裝配的系統中,從PLC的CPU中讀出來的。
組態過程:
啟動硬體組態:新建一個項目(PROJECT),選擇該項目,並插入(INSERT)一個站(STATION),在SIMATIC管理器中選擇硬體站(HARDWARE)雙擊OPEN即可,我們同時可以打開硬體目錄——VIEW-CATALOG,如果選擇標准硬體目錄庫,它會提供所有的機架、模塊和介面模塊。
產生硬體組態:主要選擇機架,指定模塊如何在機架擺放。具體是:
1、 在硬體目錄中打開一個SIMATIC300站的RACK-300(例如是300),雙擊或拖到左邊窗口。這樣在左邊的窗口中就出現兩個機架表:上面的部分顯示一個簡表,下面的部分顯示帶有定貨號、MPI地址和I/O地址的詳細信息。
2、 電源:雙擊或拖拉目錄中的「PS-300」模塊,放到表中的一號槽位上。
3、 CPU:從CPU-300的目錄中選擇你所配置的CPU,列入2號槽位。
4、 3號槽—一般介面模塊保留(用於多層組態),在實際配置中,如果這個位置要保留以後安裝介面模塊,在安裝時就必須插入一個佔位模塊。
5、 信號模塊:從4號槽位開始最多可以插入八塊信號模塊(SM卡),包括通訊處理器(CP)和功能模塊(FM)。
CPU ——屬性包括通用屬性General(主要提供模塊的類型,位置和MPI地址—如果要把幾個PLC通過MPI介面組成網路,每個CPU分配不同的MPI地址);啟動項目START.UP(主要選擇三種啟動方式,HOT—從斷電時的語句,也就是程序斷電處開始,WARM—從頭,也就是程序第一步開始, COLD—冷啟動;監視時間包括從模塊讀准備的信息時間和傳遞參數到模塊的時間;可保存數量Retentive Memory:用來指定當出現斷電或從STOP到RUN切換時需要保持的存儲器區域;循環/時鍾存儲器;保護功能(設定鑰匙許可權和各種級別及口令);診斷 /時鍾。
保存下載及上傳:經過上述設置以後,我們就可以保存、編譯、一致性檢查後,把設定組態下載到PLC中。當然,對實際運行的PLC,我們也可以通過上傳(Upload Station)把實際組態讀到編程器。
硬體診斷及組態中可能出現的問題:在SIMATIC管理器中可以用PLC-Diagnose Hardware來獲得PLC的診斷狀態。在實際組態過程中最可能出現的問題是以下幾點:
1、 在S7-300中,組態中有空位置,此時組態不能編譯通過;
2、 不正確的CPU(例如:是CPU 315-2DP,不是CPU 314)此時組態不能下載;
3、 模擬量模塊分配到不正確的槽位置,此時CPU會因為參數分配錯誤進入STOP模式;
4、模擬量模塊不正確的測量范圍,導致模擬量模塊組態錯誤。
塊的編輯
STEP 7編程語言:LAD 梯形圖/FBD功能塊圖/STL語句表,更加豐富,更加靈活,但對初學者比較難以理解,當然某些語言不能用LAD表達。
塊編輯的啟動:選擇所需編程語言,雙擊打開需編輯的塊,如OB1或FC1等。當採用LAD或FBD編程語言時,可用工具條來插入簡單的程序文件,當採用STL,則可用在線幫助得到有關語言的語法和功能——HELP-Help on STL。
編程器組成:聲明表:屬於塊,為塊聲明變數和參數;代碼區:包含程序本身;編程元件:可選打開或關閉,內容依賴於所選擇的編程語言,雙擊插入或拖拉插入。
VIEW菜單:可切換到另一種語言,並可實現LAD/FBD/STL之間的轉換,要知道,LAD/FBD轉換成STL的,在語句表中可能不是最有效程序。而STL轉換成其他則不一定行,轉換不了的仍用語句表示,轉換過程絕不會丟失程序。
其他菜單由於篇幅較大,請最好結合教材及軟體自己熟悉。
在討論調用塊前先介紹一下OB1塊——主循環塊,絕對不能改名或刪除,它是由操作系統循環調用,可以訪問其他的S7程序塊,它包括自身程序和其他塊的調用。所以,當我們編輯好一個塊以後,如FC1,為了讓新塊集成在CPU中的循環程序中,必須在OB1中調用。即在OB1中CALL F1。子程序(新塊FC 1)執行的條件有以下三個:已經下載到PLC中,必須在OB1調用,PLC處於運行狀態。下載到實際的PLC時,我們可以選擇所有塊或其中的一個或幾個,再Download到PLC中。
程序的執行過程:當PLC得電或從STOP切換到RUN模式,CPU會執行一次全啟動(使用OB100)在全啟動期間,操作系統清除非保持位存儲器、定時器和計數器,刪除中斷堆箋和塊堆箋,復位所有保存的硬體中斷,並啟動掃描循環監視時間。
CPU 的循環操作包括三個主要部分:CPU檢查輸入信號的狀態並刷新過程影象輸入表(PII..);執行用戶程序,也就是OB1中的程序及一些事件(中斷等);把過程輸出影象輸出表(PIQ)寫到輸出模塊。上面所提到的PII/PIQ是CPU中特定的存儲器,用來保存輸入模塊/輸出模塊的信號,在用戶程序中檢查時,可以保證在一個掃描周期內為同樣的信號狀態。
程序結構:上面曾經提到過,一個比較簡單的程序,我們可以不用各種子程序塊(如FC.FB),而是直接把整個程序直接寫在一個塊上(通常是OB1主塊上),CPU逐條的處理指令,我們稱這種叫線形編程;而對稍微有點復雜的程序,我們可以把它分成幾個塊,每塊包含處理一部分任務的程序,在每一個塊中可以進一步分解、成幾個段,可以為相同類型的段生成段模塊,組織塊OB1包含按順序調用其他塊的指令,我們把這種方法叫分塊編程;另外,對可重復使用的功能裝入單個塊中,OB1(或其他塊)調用這些塊並傳遞相關參數,這種方法叫結構化編程。用戶塊(程序塊)包括程序代碼和用戶數據,在結構化程序中,一些塊循環調用處理,一些塊需要時才調用。程序塊共有組織塊(OB)、功能塊(FB)、功能(FC)、系統功能塊(SFB)和系統功能(FC)5種,其中系統塊是在CPU操作系統中預先定義好的功能和功能塊,這些塊不佔用用戶程序空間。
在下節討論位指令前先討論一下SIEMENS的模塊地址:在不帶DP口的S7-300和不組態的S7-400採用固定槽位編址,使用帶DP口的S7-300和S7-400,可以分配模塊的起始地址。但要注意,由於CPU存儲器復位後,參數和地址會丟失,這就意味著所有地址都回到和槽位有關的地址或是預設地址。我們還是以S7 -300為例,在S7-300中,機架上的插槽號簡化了模塊地址,模塊的第一個地址由機架上的模塊地址決定。一般槽1給電源,槽2是CPU,槽3為IM (介面模板)所用,4~11為I/O卡、CP卡和FM卡。他們的固定地址就是為每個槽位保留4個位元組——就是說,槽4(第一塊I/O卡),地址為 0.0~3.7(共32位),槽5(第二塊I/O卡)地址為4.0~7.7,假設第一卡是DI,那麼他們的地址就是I0.0、I0.1、、、I3.7,若第二卡為DO卡,地址為Q4.0、Q4.1、、、、Q7.7,請注意,當使用16通道的DI/DO模塊時,每個槽位就會失去兩個位元組(16位)。
基本邏輯指令
與 %26(FBD) A(STL) (AND指令)
或 %26gt;=1(FBD) O (STL) (OR指令)
異或 XOR(FBD) X(STL) (XOR指令)
注意:異或操作是指:當兩個信號中僅有一個滿足時,輸出狀態才是「1」,這個指令不能使用於多個地址的異或邏輯操作(N個中有一個1時才是1),所以三個及三個以上的異或指令,舊的RLO(邏輯操作結果)和另一個輸入作異或運算。
賦值語句 =
置位 S 光是置位,一直保持到它被另一個指令復位為止。
復位 R 光是復位,一直保持到它被另一個指令置位為止。
觸發器的置位復位:同時有置位輸入和復位輸入,如果兩個輸入端同時出現RLO=1,根據優先順序。在LAD/FBD中,分別有置位優先和復位優先的不同符號,在STL中,最後編寫的指令具有高優先權。
注意:如果用置位命令把輸出置位,當CPU全啟動時它被復位,但如果聲明保持,則當CPU全啟動時,它就一直保持置位狀態。
連接器:M0.0(#),為中間賦值元件,它把當前RLO保存到指定地址,當它和其他元件串聯時,連接器指令和觸點一樣插入。
注意連接器不能:
直接連接到電源母線
直接跟一個分支;
用在分支末尾。
但連接器可以用「NOT」元件對它進行取反操作。
影響RLO的指令:
NOT=取反;CLR=復位(僅用在STL中);SET=置位(僅用在STL中);SAVE=把RLO保存到狀態寄存器中的「BR」;BR=用來重新檢查保存的RLO。
主控繼電器功能 MCR:是一個用來接通或斷開電流的邏輯主開關。如果MCR條件不滿足:0分配給輸出線圈,置位線圈和復位線圈指令不改變當前值,MOVE指令把0傳到目的地址。MCRA指令啟動主控繼電器功能/MCRD指令取消MCR功能,直到另一個MCRA指令起作用。
無條件轉移(不依賴於RLO) JMP
在LAD/FBD中,在線圈符號上面輸入作為表示的標號或符號,如NEW1,NEW2等,標號最多有4個字元,第一個字元必須使用字母或「_」。
跳轉規則:可以向前或向後跳轉,跳轉指令和跳轉目的必須在同一個塊中(最大跳轉長度為64K位元組);在一個塊中跳轉目的只能出現一次;跳轉指令可以用在FB、FC和OB中。
條件跳轉:有兩個:JC——當RLO=1時,JC才執行,當RLO=0時,不跳轉,繼續執行下面的程序,但置RLO=1。 JCN——當RLO=0時,JCN才執行,當RLO=1時,不跳轉。
邊沿檢測:RLO-邊沿檢測和信號-邊沿檢測。
RLO -邊沿檢測:當邏輯操作結果變化時,產生RLO邊沿。檢測正邊沿FP——RLO從「0」變化到「1」,「FP」檢查指令產生一個「掃描周期」的信號 「1」;檢測負邊沿FN,則RLO從「1」變化到「0」,「FN」檢查指令產生一個「掃描周期」的信號「1」。上述兩個結果保存在「FP(FN)」位存儲器中或數據位中,如M 1.0…,同時,可以輸出在其他線圈。
信號-邊沿檢測:同上面的RLO指令類似,當信號變化時,產生信號邊沿,也有正/負邊沿之分:POS/NEG。
上述各種指令,最好請結合實際軟體,掌握其方法、特性和不同之處,其他復雜指令請參考各種高級編程手冊。
數字指令
在討論數字指令前先了解一下各種數據格式,關於二進制、十進制及其他數的表示方法,在其他地方都有介紹,這里就不再重復。
一、數據格式(16位):數據類型INT是整數(16位),其中符號(位15)表示是正數或是負數(「0」=正數,「1」=負數),16位整數的數值范圍是- 32768~+32767。在二進制格式中,整數的負數形式用正數的二進制補碼表示。(二進制補碼利用取反加1得到)負數的位格式,對零的位置加權求和,再加1,然後在前面放一個負號。
BCD碼:十進制的每一位用四個二進制數表示,因為最大為9,所以需要四位二進制才能表示出來(十進制的9=1001二進制),要注意,從0~9的十進制數的BCD碼表示與二進制數表示相同,但BCD碼一般用作顯示,並非二進制。上面的INT(整數)主要是用來運算。
如BCD 碼W#16#296,在CPU中表現為0000,0010,1001,0110(直接為+,2,9,6=+296);而整數+296則表示為0000, 0001,0010,1000(即28+25+23=296),再例如整數-413表示為1111,1110,0110,0011(因為是負數,所以用補碼,取反加1,所以上面的二進制數=-(28+27+24+23+22+1)=「-413」,而在BCD碼該數(W#16#F413)則可以簡單的表示為 1111,0100,0001,0011。
二、數據格式(32位):DINT類型的數據——帶符號位的32-位整數,定義為「雙整數」或「長整數」,它的表示方法及范圍是:L#-2147483648~L#+2147483647;還有一個是實數型REAL型(也叫浮點數),是 1.175495*10-38~3402823*1038之間,實數的通用格式為(Sign)*(1.f)*(2e-127),其中Sign為符號位第 31位(即最高位),低位的0~22位為f=底數位,23~30為e=指數。STEP 7中的實數是按照IEEE標准表示的。
數據的裝入和傳遞: MOVE(LAD/FBD)或L和T(STL):如果輸入EN有效,輸入「IN」處的值拷貝到輸出「OUT」。裝載和傳遞指令的執行與RLO無關,數據通過累加器交換,裝載指令把右邊源地址的值寫到累加器1(不夠32位用0補齊),傳遞指令拷貝累加器中一些或所有內容到指定的目的地址。如先裝載L +5 / L L#523312 / L B#16#EF (分別為裝載一個整數+5/一個雙整數523312/一個十六進制數EF)到第一累加器(ACCU1),然後再傳輸到目的地,如T MB5等。累加器是CPU中的輔助存儲器,它們用於不同地址之間的數據交換、比較和數學運算操作。S7-300有兩個32位的累加器,S7-400有四個 32位的累加器。在裝載過程中,ACCU 1中的值先移入ACCU 2,在新值寫入前先清零,然後在把要裝入的值寫入ACCU 1,傳遞時則從ACCU 1中讀出。裝載和傳遞指令可以指定32位中的一個位元組或是字及雙字,如果僅傳遞一個位元組,只使用右邊的8位。在LAD/FBD中,我們可以使用MOVE的允許輸入(EN)把裝載和傳遞操作和RLO聯系起來,在STL中,則總是執行裝載和傳遞操作,而和RLO無關,但是,我們可以利用條件跳轉指令來執行和 RLO有關的裝入和傳遞功能。
定時器:STEP 7中,CPU為定時器保留了一個特殊存儲器,這個區專門為每個定時器地址保留一個16位字。定時器的位0~9包含用二進製表示的時間值,12、13位為時間基準——0表示10ms,1表示100ms,2=1秒,3=10秒,時間基準定義的是一個單位代表的時間間隔。時間值可以直接用常數來表示(此時時間基準自動由系統自動分配),例如S5T#100ms,S5T#2h2m2s20ms。
S5定時器格式:時間的指定可以如上述所說直接輸入固定的時間常數,或由操作人員用撥輪按扭改變或和存儲器字或數據字中的時間值有關的過程和配方。在使用中可以用L命令(讀出)定時器BI輸出端的地址(包含10位二進制數表示的時間值,不帶時間基準),如 L T5;也可以用LC命令讀出定時器BCD端的地址(3位BCD數表示的時間值和12、13位的時間基準)。具體介紹幾種常用的定時器:下面只介紹功能,具體符號可以在元件表中找。
接通延時(SD)定時器:當定時器的「S」輸入端的RLO從0變到1時,定時器啟動。只要輸入S=1,定時器起作用,當到達指定的TV值(預設值)時定時器啟動(輸出Q=1),同時該定位器還有一個復位端R端,當等於1時,就清除定時值並且復位Q輸出。當前時間可以在BI 輸出端以二進制數讀出,在BCD端以BCD碼形式讀出,當前時間值是TV的初始值減定時器啟動以來的經過時間。
帶保持接通延時定時器(SS):與上面SD定時器基本一致,唯一不同的就是具有保持功能,也就是說:一旦S輸入端的RLO從0變到1,定時器便啟動,即使定時過程中出現輸入S端=0,定時器仍繼續記時。但有一點,在保持過程中,如果S輸入端再次從0變1,則定時器重新開始。
關斷延時定時器(SF):從某些方面說,和上面提到的SD 接通延時定時器狀態正好相反。當定時器的S輸入端的RLO從「1」變到「0」時,定時器啟動,輸出信號Q=0,其他功能和輸出與SD一樣。個人理解,是否 SD接通延時定時器,較多的用於正邏輯,而SF更多的用於事故安全型(有時也叫反邏輯,就是在正常的工況中,輸入輸出都為1或是帶電情況)中。
脈沖(SP):這個比較好理解,當「S」輸入端從0變到1時,啟動定時器,輸出Q=1(最多一個脈沖。輸出Q復位的情況為:定時器時間到或啟動信號從1變到0或復位輸入R信號=1。
擴展脈沖(SE):當輸入端的RLO從0變到1時,定時器啟動,輸出Q置1,即使當中S端輸入變到0,輸出Q仍保持1。當定時器正在運行,如果啟動信號從0變到1,定時器被再次啟動。它的復位情況是定時器時間到或復位R端有信號1。
位指令定時器:所有的定時器也可以用簡單的位指令啟動,這種方法和前面討論的定時器功能的相似處在於:啟動條件在S端,指定時間值,復位條件在R端輸入,信號響應在Q端。不同的是(對LAD/FBD)不能檢查當前時間值(沒有BI/BCD輸出)。
㈦ 在三菱PLC中,結構化工程是什麼意思簡單工程是什麼意思
就是三菱模仿歐美系PLC編程軟體做的一種圖形界面。
簡單點說。放一個塊。有輸出有輸出。有EN。什麼的。
就是像西門子的S7-300。不是有三種模式么。梯形圖。文本語句。還有模塊式的。
三菱的ST跟西門子的模塊式的編程有點像。主要是為了適應歐美用戶的編程習慣。
傳到PLC內部都一樣。都編譯成機器語言。只是用戶面上的使用方式不同。
㈧ GX WORKS2可以進行結構化梯形圖和和FBD編程嗎
可以。大概流程包括
1創建的程序
1.1程序的動作
1.2創建的程序
2工程的創建
2.1 GX Works2的啟動
2.2 GX Works2的畫面構成
2.3創建新工程
2.4參數的設置
2.5標簽的設置
3.2.6程序的創建
2.7程序的編譯
2.8創建FBD語言的程序
3將工程寫入可編程式控制制器CPU
3.1將計算機與可編程式控制制器CPU相連接
3.2將工程寫入可編程式控制制器CPU
4動作的監視
4.1程序的監視
4.2軟元件值的批量監視
5可編程式控制制器診斷
6從可編程式控制制器CPU中讀取工程
7列印
7.1列印機的設置
7.2程序的預覽
7.3程序列印的執行
7.4可編程式控制制器參數的預覽
7.5可編程式控制制器參數列印的執行
8工程的保存
9工程的結束
㈨ 三菱PLC中FX1N系列的CPU可以擴展FX2N系列或FX0N系列的數字量擴展模塊嗎第一次涉及到用擴展模塊
三菱PLC中FX1N系列的CPU可以擴展FX2N系列或FX0N系列的數字量擴展模塊的型號在下面。
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