㈠ 什么是PLC
PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC下定义:
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
2. PLC的特点
2.1可靠性高,抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低,此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2.2配套齐全,功能完善,适用性强
PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合.除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事打开了方便之门。
2.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种,小批量的生产场合。
2.5体积小,重量轻,能耗低
以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
3. PLC的应用领域
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
3.1开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
3.2模拟量控制
在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
3.3运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控
世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合.
3.4过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热炉控制等场合有非常广泛的应用。
3.5数据处理
现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定
控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
3.6通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接接口,通信非常方便。
4. PLC的国内外状况
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能.20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言,并将参加运算及处理的计算机存储元件器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期型机和超小型机;从控制能力上来说,诞生了各种各样的特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合;从产品的配套能力来说,生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制控制设备的配套更加容易。目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用.程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前,我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外,无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较着名的PLC生产厂家。可以预期,随着我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。
5. PLC未来展望
21世纪,PLC会有更大的发展。从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求;从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编程语言;从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算集散控制系统DCS(Distributed Control System)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展,可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发
挥越来越大的作用。
1 PLC基础知识
1.1 PLC的发展历程
在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取
制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于
这就是第一代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Progra
c Controller(PLC)。上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力.能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处
的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是的地位,在可预见的将来,是无法取代的。
1.2 PLC的构成
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定置。
1.3 CPU的构成
程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前,我国自己已可以生可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合
所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获用。此外,无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较着名的PLC生产厂家。可以预
我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。
5. PLC未来展望
21世纪,PLC会有更大的发展。从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型
方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信好地适应各种工业控制场合的需求;从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编程语言;从网络的发展情况来看控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算制系统DCS(Distributed Control System)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发大的作用。
CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。
1.4 I/O模块
PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信
出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI
输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。
常用的I/O分类如下:
开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14b等。
除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或制。
1.5 电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:
(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VDC)。
1.6 底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械模块间的连接,使各模块构成一个整体。
1.7 PLC系统的其它设备
1.7.1 编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行充当编程器。也就是我们系统的上位机。
1.7.2 人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。
1.8 PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性着,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过PI)的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。
2 PLC控制系统的设计基本原则
2.1 最大限度的满足被控对象的控制要求。
2.2 在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。
2.3 保证控制系统安全可靠。
2.4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。
3 PLC软件系统及常用编程语言
3.1 PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等,主要用于管程序语言翻译成机器语言,诊断机器故障。系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中,不能直接存取和干预。用户根据现场控制要求,用PLC的程序语言编制的应用程序(也就是逻辑控制)用来实现各种控制。STEP7是用于SIMATIC可制器组态和编程的标准软件包,也就是用户程序,我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制,以及逻辑程序
在线监视。
3.2 PLC提供的编程语言
3.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言,它有以下特点
3.2.1.1 它是一种图形语言,沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成,左右的竖线。
3.2.1.2 梯形图中接点(触点)只有常开和常闭,接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内计数器等的状态。
3.2.1.3 梯形图中的接点可以任意串、并联,但线圈只能并联不能串联。
3.2.1.4 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载,只能做中间结果供CPU内部使用。
3.2.1.5 PLC是按循环扫描事件,沿梯形图先后顺序执行,在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出户程序中可以当做条件使用。
3.2.2 语句表语言,类似于汇编语言。
3.2.3 逻辑功能图语言,沿用半导体逻辑框图来表达,一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。
4 STEP7程序的使用
4.1 创建一个项目结构,项目就象一个文件夹,所有数据都以分层的结构存在于其中,任何时候你都可以使用。在创之后,所有其他任务都在这个项目下执行。
4.2 组态一个站,组态一个站就是指定你要使用的可编程控制器,例如S7300、S7400等。
5.2.4 变量记录,变量记录是用来从运行过程中采集数据并准备将它们显示和归档。
4.3 组态硬件,组态硬件就是在组态表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访板,地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值。
4.4 组态网络和通讯连接,通讯的基础是预先组态网络,也就是要创建一个满足你的控制方案的子网,设置网络特
网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。
4.5 定义符号,可以在符号表中定义局部或共享符号,在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代绝对地址命名一般用字母编写不超过8个字节,最好不要使用很长的汉字进行描述,否则对程序的执行有很大的影响。
4.6 创建程序,用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的之一,一般可以采用线形编程(基于一个块内,OB1)、分布编程(编写功能块FB,OB1组织调用)、结构化编程(编块)。我们最常采用的是结构化编程和分布编程配合使用,很少采用线形编程。
4.7 下载程序到可编程控制器,完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后,可以下载整个用户程序到可编程控制载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下(STOP或RUN-P), RUN-P模式表示,这个程序将一次下载一个块写一个旧的CPU程序就可能出现冲突,所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。
5 WINCC程序的使用
5.1 简介,WINCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。具有控制自动化过程的强大
基于个人计算机的操作监视系统,它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面精确的满足生产实际要求。WINCC
本RC版(具有组态和开发环境)、RT版(只有运行环境),我们一般使用的是RC版。
5.2 WINCC简单使用步骤
5.2.1 变量管理,首先确定通讯方式安装驱动程序,然后定义内部变量和外部变量,外部变量是受你买的WINCC软件
的最大授权64K字节,内部变量没有限制。
5.2.2 画面生成,进入图形编辑器,图形编辑器是一种用于创建过程画面的面向矢量的作图程序。也可以使用包含
样式库中的众多的图形对象来创建复杂的过程画面。可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上。
5.2.3 报警记录设置,报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。可以任意地选择消息块、消息级别、消消息显示以及报表。为了在运行中显示消息,可以使用包含在图形编辑器中的对象库中的报警控件。
当前页面运行时间: 49,587,360.000毫秒
5.2.5 报表组态,报表组态是通过报表编辑器来实现的。是为消息、操作、归档内容和当前或已归档的数据定时器或档的集成的报表系统,可以自由选择用户报表的形式。
5.2.6 全局脚本的应用,全局脚本就是C语言函数和动作的通称,根据不同的类型脚本被用于给对象组态动作并通过言编译器来处理。全局脚本动作用于过程执行的运行中。一个触发可以开始这些动作的执行。
5.2.7 用户管理器设置,用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。每建立一个用户WINCC功能的访问权利并独立的分配给此用户。至多可分配999个不同的授权。
5.2.8 交叉表索引,交叉索引用于为对象寻找和显示所有使用处,例如变量、画面和函数等。使用“链接”功能可以称而不会导致组态不一致。
㈡ unity pro 链接plc为什么显示 在可编程控制器上丢失的备份存储卡
PLC的发展历程在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称ProgrammableController(PC)。个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController(PLC)。上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。1.2PLC的构成从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。1.3CPU的构成CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。1.4I/O模块PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。常用的I/O分类如下:开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。1.5电源模块PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VDC)。1.6底板或机架大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。1.7PLC系统的其它设备1.7.1编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。也就是我们系统的上位机。1.7.2人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。1.8PLC的通信联网依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显着,甚至有人提出网络就是控制器的观点说法。PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口(MPI)的数据通讯、PROFIBUS或工业以太网进行联网。2PLC控制系统的设计基本原则2.1最大限度的满足被控对象的控制要求。2.2在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。2.3保证控制系统安全可靠。2.4考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。3PLC软件系统及常用编程语言3.1PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等,主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言,诊断机器故障。系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中,不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求,用PLC的程序语言编制的应用程序(也就是逻辑控制)用来实现各种控制。STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包,也就是用户程序,我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制,以及逻辑程序执行结果的在线监视。3.2PLC提供的编程语言3.2.1标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言,它有以下特点3.2.1.1它是一种图形语言,沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成,左右的竖线称为左右母线。3.2.1.2梯形图中接点(触点)只有常开和常闭,接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。3.2.1.3梯形图中的接点可以任意串、并联,但线圈只能并联不能串联。3.2.1.4内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载,只能做中间结果供CPU内部使用。3.2.1.5PLC是按循环扫描事件,沿梯形图先后顺序执行,在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。3.2.2语句表语言,类似于汇编语言。3.2.3逻辑功能图语言,沿用半导体逻辑框图来表达,一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。4STEP7程序的使用4.1创建一个项目结构,项目就象一个文件夹,所有数据都以分层的结构存在于其中,任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后,所有其他任务都在这个项目下执行。4.2组态一个站,组态一个站就是指定你要使用的可编程控制器,例如S7300、S7400等。4.3组态硬件,组态硬件就是在组态表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板,地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值。4.4组态网络和通讯连接,通讯的基础是预先组态网络,也就是要创建一个满足你的控制方案的子网,设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。4.5定义符号,可以在符号表中定义局部或共享符号,在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代绝对地址。符号的命名一般用字母编写不超过8个字节,最好不要使用很长的汉字进行描述,否则对程序的执行有很大的影响。4.6创建程序,用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的重要工作之一,一般可以采用线形编程(基于一个块内,OB1)、分布编程(编写功能块FB,OB1组织调用)、结构化编程(编写通用块)。我们最常采用的是结构化编程和分布编程配合使用,很少采用线形编程。4.7下载程序到可编程控制器,完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后,可以下载整个用户程序到可编程控制器。在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下(STOP或RUN-P),RUN-P模式表示,这个程序将一次下载一个块,如果重写一个旧的CPU程序就可能出现冲突,所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。5WINCC程序的使用5.1简介,WINCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。具有控制自动化过程的强大功能,是基于个人计算机的操作监视系统,它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面精确的满足生产实际要求。WINCC有两个版本RC版(具有组态和开发环境)、RT版(只有运行环境),我们一般使用的是RC版。5.2WINCC简单使用步骤5.2.1变量管理,首先确定通讯方式安装驱动程序,然后定义内部变量和外部变量,外部变量是受你买的WINCC软件授权限制的最大授权64K字节,内部变量没有限制。5.2.2画面生成,进入图形编辑器,图形编辑器是一种用于创建过程画面的面向矢量的作图程序。也可以使用包含在对象和样式库中的众多的图形对象来创建复杂的过程画面。可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上。5.2.3报警记录设置,报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。可以任意地选择消息块、消息级别、消息类型、消息显示以及报表。为了在运行中显示消息,可以使用包含在图形编辑器中的对象库中的报警控件。5.2.4变量记录,变量记录是用来从运行过程中采集数据并准备将它们显示和归档。5.2.5报表组态,报表组态是通过报表编辑器来实现的。是为消息、操作、归档内容和当前或已归档的数据定时器或事件控制文档的集成的报表系统,可以自由选择用户报表的形式。5.2.6全局脚本的应用,全局脚本就是C语言函数和动作的通称,根据不同的类型脚本被用于给对象组态动作并通过系统内部C语言编译器来处理。全局脚本动作用于过程执行的运行中。一个触发可以开始这些动作的执行。5.2.7用户管理器设置,用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。每建立一个用户,就设置了WINCC功能的访问权利并独立的分配给此用户。至多可分配999个不同的授权。5.2.8交叉表索引,交叉索引用于为对象寻找和显示所有使用处,例如变量、画面和函数等。使用“链接”功能可以改变变量名称而不会导致组态不一致。
㈢ 哪位兄弟懂得PLC的详细发展史啊,急求!!!
1、PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:
PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路,也是一种和硬件结合很紧密的语言,在半导体方面有很重要的应用,可以说有半导体的地方就有PLC
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
PLC的特点
2.1可靠性高,抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2.2配套齐全,功能完善,适用性强
PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
2.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
2.5体积小,重量轻,能耗低
以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
3。PLC基础知识
1.1 PLC的发展历程 在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
4. PLC的应用领域
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
4.1开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
4.2模拟量控制
在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
4.3运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4.4过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
4.5数据处理
现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
4.6通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
5. PLC的国内外状况
在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字设备公司(DEC)研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Programmable ,是世界上公认的第一台PLC.
限于当时的元器件条件及计算机发展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用,可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言,并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。
20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,诞生了各种各样的特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合;从产品的配套能力来说,生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前,我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外,无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较着名的PLC生产厂家。可以预期,随着我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。
6. PLC未来展望
21世纪,PLC会有更大的发展。从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求;从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编程语言;从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS(Distributed Control System)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展,可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
1.2 PLC的构成
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
1.3 CPU的构成
CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。
1.4 I/O模块
PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。
常用的I/O分类如下:
开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。
1.5 电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VDC)。
1.6 底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。
1.7 PLC系统的其它设备
1.7.1
编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。也就是我们系统的上位机。
1.7.2 人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。
1.8 PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显着,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC
之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口(MPI)的数据通讯、PROFIBUS
或工业以太网进行联网。
2 PLC控制系统的设计基本原则
2.1 最大限度的满足被控对象的控制要求。
2.2 在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。
2.3 保证控制系统安全可靠。
2.4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。
3 PLC软件系统及常用编程语言
3.1 PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等,主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言,诊断机器故障。系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中,不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求,用PLC的程序语言编制的应用程序(也就是逻辑控制)用来实现各种控制。STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包,也就是用户程序,我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制,以及逻辑程序执行结果的在线监视。
3.2 PLC提供的编程语言
3.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言,它有以下特点
3.2.1.1 它是一种图形语言,沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成,左右的竖线称为左右母线。
3.2.1.2 梯形图中接点(触点)只有常开和常闭,接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。
3.2.1.3 梯形图中的接点可以任意串、并联,但线圈只能并联不能串联。
3.2.1.4 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载,只能做中间结果供CPU内部使用。
3.2.1.5 PLC是按循环扫描事件,沿梯形图先后顺序执行,在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。
3.2.2 语句表语言,类似于汇编语言。
3.2.3 逻辑功能图语言,沿用半导体逻辑框图来表达,一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。
4 STEP7程序的使用
4.1 创建一个项目结构,项目就象一个文件夹,所有数据都以分层的结构存在于其中,任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后,所有其他任务都在这个项目下执行。
4.2 组态一个站,组态一个站就是指定你要使用的可编程控制器,例如S7300、S7400等。
4.3 组态硬件,组态硬件就是在组态表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板,地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值。
4.4 组态网络和通讯连接,通讯的基础是预先组态网络,也就是要创建一个满足你的控制方案的子网,设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。
4.5 定义符号,可以在符号表中定义局部或共享符号,在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代绝对地址。符号的命名一般用字母编写不超过8个字节,最好不要使用很长的汉字进行描述,否则对程序的执行有很大的影响。
4.6 创建程序,用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的重要工作之一,一般可以采用线形编程(基于一个块内,OB1)、分布编程(编写功能块FB,OB1组织调用)、结构化编程(编写通用块)。我们最常采用的是结构化编程和分布编程配合使用,很少采用线形编程。
4.7 下载程序到可编程控制器,完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后,可以下载整个用户程序到可编程控制器。在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下(STOP或RUN-P),
RUN-P模式表示,这个程序将一次下载一个块,如果重写一个旧的CPU程序就可能出现冲突,所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。
5 WINCC程序的使用
5.1 简介,WINCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。具有控制自动化过程的强大功能,是基于个人计算机的操作监视系统,它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面精确的满足生产实际要求。WINCC有两个版本RC版(具有组态和开发环境)、RT版(只有运行环境),我们一般使用的是RC版。
5.2 WINCC简单使用步骤
5.2.1 变量管理,首先确定通讯方式安装驱动程序,然后定义内部变量和外部变量,外部变量是受你买的WINCC软件授权限制的最大授权64K字节,内部变量没有限制。
5.2.2 画面生成,进入图形编辑器,图形编辑器是一种用于创建过程画面的面向矢量的作图程序。也可以使用包含在对象和样式库中的众多的图形对象来创建复杂的过程画面。可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上。
5.2.3 报警记录设置,报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。可以任意地选择消息块、消息级别、消息类型、消息显示以及报表。为了在运行中显示消息,可以使用包含在图形编辑器中的对象库中的报警控件。
5.2.4 变量记录,变量记录是用来从运行过程中采集数据并准备将它们显示和归档。
5.2.5 报表组态,报表组态是通过报表编辑器来实现的。是为消息、操作、归档内容和当前或已归档的数据定时器或事件控制文档的集成的报表系统,可以自由选择用户报表的形式。
5.2.6 全局脚本的应用,全局脚本就是C语言函数和动作的通称,根据不同的类型脚本被用于给对象组态动作并通过系统内部C语言编译器来处理。全局脚本动作用于过程执行的运行中。一个触发可以开始这些动作的执行。
5.2.7 用户管理器设置,用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。每建立一个用户,就设置了WINCC功能的访问权利并独立的分配给此用户。至多可分配999个不同的授权。
5.2.8 交叉表索引,交叉索引用于为对象寻找和显示所有使用处,例如变量、画面和函数等。使用“链接”功能可以改变变量名称而不会导致组态不一致。
㈣ S7300PLC的保存与编译保存有什么不同
说明你的程序有问题,下次编译前打开“视图”--“讯息区”,在屏幕的最下方就有告诉你出错的地方了,如果不行,我这有几个我做的台达plc程序,你可以参考一下
㈤ PLC的CPU和普通单片机有什么区别
其实际,PLC就是一个完整的单片机系统,你可以把它形像化为一个功能专一的单片机开发板.
这个单片机开发板由电源+单片机+继电器或MOS管+端子等等组成.
现在的PLC,多用32位单片机,也有16位,早很多年前的PLC,还有用8位的,比如西门子曾经用的是51单片机.
而梯形图烧录到PLC后内正常运行,是因为PLC的开发软件,把梯形图通过电脑运算,转换成了二进制的机器语言,然后烧录的PLC内部的单片机或者PLC内部的Flash里去了,这点,和你用单片机编程没有什么特别区别.
而你在编写单片机的时候,一般来说是需要硬件图的,我说的是一般,有一种情况不用,那就是,有人把单片机的底层给编写好的,你不需要关心底层驱动是怎么实现的,只需要知道怎么用就行了.在这种情况下,你不需要知道硬件如何实现,就不需要看硬件电路.
举例:
unsigned char Output_Y00 = 0,Output_Y01 = 0;
//-----这是底层函数-------------------------------------
void Output_Process(void)
{
if(Output_Y00) P1_0 = 0;//---打开第一路输出
else P1_0 = 1;//---关闭第一路输出
if(Output_Y01) P1_4 = 0;//---打开第二路输出
else P1_4 = 1;//---关闭第二路输出
}
上面的例子,在编程的时候,如果是分层编程,即一个人写逻辑,一个人写底层,你是看不到那个
Output_Process()的存在的,因为编写底层的人给封装起来了,你可能只看到一个库.
但是他同时也给你留下了接口,就是 Output_Y00,Output_Y01,你通过这两个变量,就能操作
输出口的驱动,同样的道理,什么AD,DA,串口,都是一个样,把底层封装起来,然后由另一个人操作接口变量就行了
这就是单片机分层编程的概念.
而PLC也是基于这种概念,PLC厂商已经把底层做好,并且封装起来了,你在电脑上的梯形图,只是做逻辑控制,等你做好了,翻译成特定的代码,再联合厂商做好的底层,一直编译成二进制机器码,下载到PLC的单片机里.
㈥ 现在最主流的PLC是什么的
西门子的s7-200 ,300,400之类的,学好它就可以了,国外好多都用的是西门子,以后学习其他的也容易,
祝你好运,以下是他的一些见介:
SIEMENS PLC在中国的产品,根据规模和性能的大小,主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三种,下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
S7-200
针对低性能要求的摸块化小控制系统,它最多可有7个模块的扩展能力,在模块中集成背板总线,它的网络联接有RS-485通讯接口和Profibus两种,可通过编程器PG访问所有模块,带有电源、CPU和I/O的一体化单元设备。
其中的扩展模块(EM)有以下几种:数字量输入模块(DI)——24VDC 和 120/230VAC;数字量输出(DO)——24VDC 和继电器;模拟量输入模块(AI)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。 还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(CP)——该块的功能是可以把S7-200作为主站连接到AS-接口(传感器和执行器接口),通过AS-接口的从站可以控制多达248个设备,这样就可以显着的扩展S7-200的输入和输出点数。
CPU设计
有3种手动选择操作模式:STOP——停机模式,不执行程序;TERM——运行程序,可以通过编程器进行读/写访问;RUN——运行程序,通过编程器仅能进行读操作。
状态指示器(LED):SF——系统错误或(和)CPU内部错误;RUN——运行模式,绿灯;STOP——停机模式,黄灯;DP——分布式I/O(仅对CPU-215)。
存储器卡——用来在没电的情况下不需要电池就可以保存用户程序。PPI口用来连接编程设备、文本显示器或其他CPU。
S7-300
相比较S7-200,S7-300针对的是中小系统,他的模块可以扩展多达32个模块,背板总线也在模块内集成,它的网络连接已比较成熟和流行,有MPI (多点接口)、Profibus和工业以太网,使通讯和编程变的简单和多选性,并可以借助于HWConfig工具可以进行组态和设置参数。
S7-300 的模块稍微多一点,除了信号模块(SM)和200的EM模块同类型之外,它还有接口模块(IM)——用来进行多层组态,把总线从一层传到另一层;占位模块(DM)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(FM)——执行特殊功能,如计数、定位、闭环控制相当于对CPU功能的一个扩展或补充;通讯处理器(CP)——提供点对点连接、Profibus和工业以太网。
CPU设计
模式选择器有:MRES=模块复位功能;STOP=停止模式,程序不执行;RUN=程序执行,编程器只读操作;RUN-P=程序执行,编程器可读写操作。
状态指示器:SF,BATF=电池故障;DC5V=内部5 V DC电压指示;FRCE=表示至少有一个输入或输出被强制;RUN=当CPU启动时闪烁,在运行模式下常亮;STOP=在停止模式下常亮,有存储器复位请求时慢速闪烁,正在执行复位时快速闪烁。
MPI接口用来连接到编程设备或其他设备,DP接口用来直接连接到分布式I/O。
S7-400
同300的区别主要?--*婺:托阅苌细�看螅�舳�嘈陀欣淦舳�–RST)和热启动(WRST)之分,其他基本一样。哦,它还有一个外部的电池电源接口,当在线更换电池时可以向RAM提供后备电源。
编程设备
编程设备主要有PG720 PG740 PG760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有STEP7(SIEMENS的编程软件)的PC来完成。而实现通讯(要编程首先要和 PLC的CPU通讯上)的要求主要在于接口:1.可以在PC上装CP5611卡——上面有MPI口,可用电缆直接连接。2.加个PC适配器,把MPI口转换成RS-232口后接到PC上。3.PLC加CP343卡,使它具有以太网口。
一个工程的建立
项目管理
每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成,所以工程建立的第一个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型,对应模块序号和类型,所用机架号,CPU型号和容量,HMI(人机界面)系统,网络系统。软件方面主要是程序结构,自动化过程中的数据管理,组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在SIEMENS的S7中,上述工作都在项目管理(SIMATIC 管理器),包括必须的硬件(+组态),网络(+组态),所有程序和自动化解决方案的数据管理。 F1在线帮助。
SIMATIC管理器管理STEP 7项目,编写 STEP 7用户程序的工具,有梯形图LAD,语句表STL,和功能块图FBD,编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到EPROM卡上。
SIMATIC管理器是一个在线/离线编辑S7对象的图形化用户界面,这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和WINDOWS差不多,就是多了几个PLC菜单——显示访问节点、存储器卡、下载、仿真模块。
注::由于目前主流系统是S7-300,所以下面的操作基本以S7-300为主,而实际过程由于配置的不同可能会有所不同。
STEP 7项目结构:项目中,数据以对象形式存储,按树型结构组织。
第一级:包含项目图表,每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。
第二级:站(如S7-300)用于存放硬件组态和模块参数等信息,站是组态硬件的起点。
S7程序文件夹是编写程序的起点,所有S7系列的软件均放在S7程序文件夹下,它包含程序块文件和源文件夹。
SIMATIC的网络图表(MPI、Profibus、工业以太网)
第三级和其他级:和上级对象类型有关。
编程器可离线/在线查看项目——OFFLINE:编程器硬盘上的内容;ONLINE:通过网线从PLC读到的内容。
菜单选项: 在OPTIONS-CUSTOMIZE 设置语言、助记符、常用特性(存储位置、系统信息显示)。
创建一个项目:FILE NEW NEW PROJECT
插入 S7程序块:INSERT PROGRAM S7 PROGRAM
插入 S7 块: INSERT S7 BLOCK 然后可选:1:组织块(OB)被操作系统调用,他们是操作系统和用户程序的接口。 2:功能FC和功能块FB是实际的用户程序利用他们可以把复杂的程序分解成小的,易于调试的单元。3:数据块存储用户的数据。选择所需块类型后,会打开一个属性对话框,其中可输入块序号和要使用的编程语言,及其他设置。
补充一下:
1、内存总清——MRES=MEMORY RESET,经过MRES的模块相当于一个新模块,所以请务必谨慎。方法是:放在MRES足够时间,到STOP指示灯闪2下;弹回到STOP再迅速放到 MRES,此时STOP快速闪6下——内存清空,将删除所有用户程序数据,硬件测试和初始化,如果此时装有EPROM卡,把卡内容COPY到内部RAM 区。
2、SIEMENS的信号模块(SM)结构设计,接线非常方便,更换摸板无需接线(可拔下来)。固定方式有弹簧和螺钉连接两种。
3、对于软件的授权:在光盘安装后以后,一定要用软盘(权盘)授权,对于重装系统或软件的,一定要先”收回“权到软盘以后,才进行,以便重装以后再次授权,否则只能联系西门子了。
硬件组态和存储器概念
S7-300的存储器概念:
装载存储器是一个可编程模块,它包括建立在编程设备上的装载对象(逻辑块、数据块和其他信息),它可以是存储器卡或内部集成的RAM。存储器卡一般有两种,其中,当采用RAM存储器卡时,系统必须配备电池,当采用Flash EPROM存储器卡时,则断电不会丢失,但内部RAM中的数据仍需电池保持。工作存储器仅包含和运行时间使用的程序和数据,RAM工作存储器集成在CPU 中,通过后备电池保持。系统存储器包括过程映象输入和输出表(PII,PIQ),位存储器,定时器,计数器和局部堆践。保持存储器是非挥发的RAM,即使没有安装后备电池也可用来保持某些数据,设置CPU参数时要指定保持的区域。
从上述概念可知,假如我们在线修改程序,被修改的块存放在工作存储器中,当把程序上载到编程器时,就从工作存储器传到编程器。由于断电会导致RAM数据的丢失,所以假如要安全保存被修改的程序,就必须保存在FEPROM或硬盘上。
硬件组态和参数分配
一些概念:组态就是指在硬件组态的站窗口中分配机架、块可分布式I/O,可从硬件目录中选择部件;参数分配就是建立可分配参数模块的特性,例如启动特性、保持区等;设定组态就是设定好的硬件组态和参数分配;实际组态指已存在的实际组态和参数分配,一般是在已装配的系统中,从PLC的CPU中读出来的。
组态过程:
启动硬件组态:新建一个项目(PROJECT),选择该项目,并插入(INSERT)一个站(STATION),在SIMATIC管理器中选择硬件站(HARDWARE)双击OPEN即可,我们同时可以打开硬件目录——VIEW-CATALOG,如果选择标准硬件目录库,它会提供所有的机架、模块和接口模块。
产生硬件组态:主要选择机架,指定模块如何在机架摆放。具体是:
1、 在硬件目录中打开一个SIMATIC300站的RACK-300(例如是300),双击或拖到左边窗口。这样在左边的窗口中就出现两个机架表:上面的部分显示一个简表,下面的部分显示带有定货号、MPI地址和I/O地址的详细信息。
2、 电源:双击或拖拉目录中的“PS-300”模块,放到表中的一号槽位上。
3、 CPU:从CPU-300的目录中选择你所配置的CPU,列入2号槽位。
4、 3号槽—一般接口模块保留(用于多层组态),在实际配置中,如果这个位置要保留以后安装接口模块,在安装时就必须插入一个占位模块。
5、 信号模块:从4号槽位开始最多可以插入八块信号模块(SM卡),包括通讯处理器(CP)和功能模块(FM)。
CPU ——属性包括通用属性General(主要提供模块的类型,位置和MPI地址—如果要把几个PLC通过MPI接口组成网络,每个CPU分配不同的MPI地址);启动项目START.UP(主要选择三种启动方式,HOT—从断电时的语句,也就是程序断电处开始,WARM—从头,也就是程序第一步开始, COLD—冷启动;监视时间包括从模块读准备的信息时间和传递参数到模块的时间;可保存数量Retentive Memory:用来指定当出现断电或从STOP到RUN切换时需要保持的存储器区域;循环/时钟存储器;保护功能(设定钥匙权限和各种级别及口令);诊断 /时钟。
保存下载及上传:经过上述设置以后,我们就可以保存、编译、一致性检查后,把设定组态下载到PLC中。当然,对实际运行的PLC,我们也可以通过上传(Upload Station)把实际组态读到编程器。
硬件诊断及组态中可能出现的问题:在SIMATIC管理器中可以用PLC-Diagnose Hardware来获得PLC的诊断状态。在实际组态过程中最可能出现的问题是以下几点:
1、 在S7-300中,组态中有空位置,此时组态不能编译通过;
2、 不正确的CPU(例如:是CPU 315-2DP,不是CPU 314)此时组态不能下载;
3、 模拟量模块分配到不正确的槽位置,此时CPU会因为参数分配错误进入STOP模式;
4、模拟量模块不正确的测量范围,导致模拟量模块组态错误。
块的编辑
STEP 7编程语言:LAD 梯形图/FBD功能块图/STL语句表,更加丰富,更加灵活,但对初学者比较难以理解,当然某些语言不能用LAD表达。
块编辑的启动:选择所需编程语言,双击打开需编辑的块,如OB1或FC1等。当采用LAD或FBD编程语言时,可用工具条来插入简单的程序文件,当采用STL,则可用在线帮助得到有关语言的语法和功能——HELP-Help on STL。
编程器组成:声明表:属于块,为块声明变量和参数;代码区:包含程序本身;编程元件:可选打开或关闭,内容依赖于所选择的编程语言,双击插入或拖拉插入。
VIEW菜单:可切换到另一种语言,并可实现LAD/FBD/STL之间的转换,要知道,LAD/FBD转换成STL的,在语句表中可能不是最有效程序。而STL转换成其他则不一定行,转换不了的仍用语句表示,转换过程绝不会丢失程序。
其他菜单由于篇幅较大,请最好结合教材及软件自己熟悉。
在讨论调用块前先介绍一下OB1块——主循环块,绝对不能改名或删除,它是由操作系统循环调用,可以访问其他的S7程序块,它包括自身程序和其他块的调用。所以,当我们编辑好一个块以后,如FC1,为了让新块集成在CPU中的循环程序中,必须在OB1中调用。即在OB1中CALL F1。子程序(新块FC 1)执行的条件有以下三个:已经下载到PLC中,必须在OB1调用,PLC处于运行状态。下载到实际的PLC时,我们可以选择所有块或其中的一个或几个,再Download到PLC中。
程序的执行过程:当PLC得电或从STOP切换到RUN模式,CPU会执行一次全启动(使用OB100)在全启动期间,操作系统清除非保持位存储器、定时器和计数器,删除中断堆笺和块堆笺,复位所有保存的硬件中断,并启动扫描循环监视时间。
CPU 的循环操作包括三个主要部分:CPU检查输入信号的状态并刷新过程影象输入表(PII..);执行用户程序,也就是OB1中的程序及一些事件(中断等);把过程输出影象输出表(PIQ)写到输出模块。上面所提到的PII/PIQ是CPU中特定的存储器,用来保存输入模块/输出模块的信号,在用户程序中检查时,可以保证在一个扫描周期内为同样的信号状态。
程序结构:上面曾经提到过,一个比较简单的程序,我们可以不用各种子程序块(如FC.FB),而是直接把整个程序直接写在一个块上(通常是OB1主块上),CPU逐条的处理指令,我们称这种叫线形编程;而对稍微有点复杂的程序,我们可以把它分成几个块,每块包含处理一部分任务的程序,在每一个块中可以进一步分解、成几个段,可以为相同类型的段生成段模块,组织块OB1包含按顺序调用其他块的指令,我们把这种方法叫分块编程;另外,对可重复使用的功能装入单个块中,OB1(或其他块)调用这些块并传递相关参数,这种方法叫结构化编程。用户块(程序块)包括程序代码和用户数据,在结构化程序中,一些块循环调用处理,一些块需要时才调用。程序块共有组织块(OB)、功能块(FB)、功能(FC)、系统功能块(SFB)和系统功能(FC)5种,其中系统块是在CPU操作系统中预先定义好的功能和功能块,这些块不占用用户程序空间。
在下节讨论位指令前先讨论一下SIEMENS的模块地址:在不带DP口的S7-300和不组态的S7-400采用固定槽位编址,使用带DP口的S7-300和S7-400,可以分配模块的起始地址。但要注意,由于CPU存储器复位后,参数和地址会丢失,这就意味着所有地址都回到和槽位有关的地址或是缺省地址。我们还是以S7 -300为例,在S7-300中,机架上的插槽号简化了模块地址,模块的第一个地址由机架上的模块地址决定。一般槽1给电源,槽2是CPU,槽3为IM (接口模板)所用,4~11为I/O卡、CP卡和FM卡。他们的固定地址就是为每个槽位保留4个字节——就是说,槽4(第一块I/O卡),地址为 0.0~3.7(共32位),槽5(第二块I/O卡)地址为4.0~7.7,假设第一卡是DI,那么他们的地址就是I0.0、I0.1、、、I3.7,若第二卡为DO卡,地址为Q4.0、Q4.1、、、、Q7.7,请注意,当使用16通道的DI/DO模块时,每个槽位就会失去两个字节(16位)。
基本逻辑指令
与 %26(FBD) A(STL) (AND指令)
或 %26gt;=1(FBD) O (STL) (OR指令)
异或 XOR(FBD) X(STL) (XOR指令)
注意:异或操作是指:当两个信号中仅有一个满足时,输出状态才是“1”,这个指令不能使用于多个地址的异或逻辑操作(N个中有一个1时才是1),所以三个及三个以上的异或指令,旧的RLO(逻辑操作结果)和另一个输入作异或运算。
赋值语句 =
置位 S 光是置位,一直保持到它被另一个指令复位为止。
复位 R 光是复位,一直保持到它被另一个指令置位为止。
触发器的置位复位:同时有置位输入和复位输入,如果两个输入端同时出现RLO=1,根据优先级。在LAD/FBD中,分别有置位优先和复位优先的不同符号,在STL中,最后编写的指令具有高优先权。
注意:如果用置位命令把输出置位,当CPU全启动时它被复位,但如果声明保持,则当CPU全启动时,它就一直保持置位状态。
连接器:M0.0(#),为中间赋值元件,它把当前RLO保存到指定地址,当它和其他元件串联时,连接器指令和触点一样插入。
注意连接器不能:
直接连接到电源母线
直接跟一个分支;
用在分支末尾。
但连接器可以用“NOT”元件对它进行取反操作。
影响RLO的指令:
NOT=取反;CLR=复位(仅用在STL中);SET=置位(仅用在STL中);SAVE=把RLO保存到状态寄存器中的“BR”;BR=用来重新检查保存的RLO。
主控继电器功能 MCR:是一个用来接通或断开电流的逻辑主开关。如果MCR条件不满足:0分配给输出线圈,置位线圈和复位线圈指令不改变当前值,MOVE指令把0传到目的地址。MCRA指令启动主控继电器功能/MCRD指令取消MCR功能,直到另一个MCRA指令起作用。
无条件转移(不依赖于RLO) JMP
在LAD/FBD中,在线圈符号上面输入作为表示的标号或符号,如NEW1,NEW2等,标号最多有4个字符,第一个字符必须使用字母或“_”。
跳转规则:可以向前或向后跳转,跳转指令和跳转目的必须在同一个块中(最大跳转长度为64K字节);在一个块中跳转目的只能出现一次;跳转指令可以用在FB、FC和OB中。
条件跳转:有两个:JC——当RLO=1时,JC才执行,当RLO=0时,不跳转,继续执行下面的程序,但置RLO=1。 JCN——当RLO=0时,JCN才执行,当RLO=1时,不跳转。
边沿检测:RLO-边沿检测和信号-边沿检测。
RLO -边沿检测:当逻辑操作结果变化时,产生RLO边沿。检测正边沿FP——RLO从“0”变化到“1”,“FP”检查指令产生一个“扫描周期”的信号 “1”;检测负边沿FN,则RLO从“1”变化到“0”,“FN”检查指令产生一个“扫描周期”的信号“1”。上述两个结果保存在“FP(FN)”位存储器中或数据位中,如M 1.0…,同时,可以输出在其他线圈。
信号-边沿检测:同上面的RLO指令类似,当信号变化时,产生信号边沿,也有正/负边沿之分:POS/NEG。
上述各种指令,最好请结合实际软件,掌握其方法、特性和不同之处,其他复杂指令请参考各种高级编程手册。
数字指令
在讨论数字指令前先了解一下各种数据格式,关于二进制、十进制及其他数的表示方法,在其他地方都有介绍,这里就不再重复。
一、数据格式(16位):数据类型INT是整数(16位),其中符号(位15)表示是正数或是负数(“0”=正数,“1”=负数),16位整数的数值范围是- 32768~+32767。在二进制格式中,整数的负数形式用正数的二进制补码表示。(二进制补码利用取反加1得到)负数的位格式,对零的位置加权求和,再加1,然后在前面放一个负号。
BCD码:十进制的每一位用四个二进制数表示,因为最大为9,所以需要四位二进制才能表示出来(十进制的9=1001二进制),要注意,从0~9的十进制数的BCD码表示与二进制数表示相同,但BCD码一般用作显示,并非二进制。上面的INT(整数)主要是用来运算。
如BCD 码W#16#296,在CPU中表现为0000,0010,1001,0110(直接为+,2,9,6=+296);而整数+296则表示为0000, 0001,0010,1000(即28+25+23=296),再例如整数-413表示为1111,1110,0110,0011(因为是负数,所以用补码,取反加1,所以上面的二进制数=-(28+27+24+23+22+1)=“-413”,而在BCD码该数(W#16#F413)则可以简单的表示为 1111,0100,0001,0011。
二、数据格式(32位):DINT类型的数据——带符号位的32-位整数,定义为“双整数”或“长整数”,它的表示方法及范围是:L#-2147483648~L#+2147483647;还有一个是实数型REAL型(也叫浮点数),是 1.175495*10-38~3402823*1038之间,实数的通用格式为(Sign)*(1.f)*(2e-127),其中Sign为符号位第 31位(即最高位),低位的0~22位为f=底数位,23~30为e=指数。STEP 7中的实数是按照IEEE标准表示的。
数据的装入和传递: MOVE(LAD/FBD)或L和T(STL):如果输入EN有效,输入“IN”处的值拷贝到输出“OUT”。装载和传递指令的执行与RLO无关,数据通过累加器交换,装载指令把右边源地址的值写到累加器1(不够32位用0补齐),传递指令拷贝累加器中一些或所有内容到指定的目的地址。如先装载L +5 / L L#523312 / L B#16#EF (分别为装载一个整数+5/一个双整数523312/一个十六进制数EF)到第一累加器(ACCU1),然后再传输到目的地,如T MB5等。累加器是CPU中的辅助存储器,它们用于不同地址之间的数据交换、比较和数学运算操作。S7-300有两个32位的累加器,S7-400有四个 32位的累加器。在装载过程中,ACCU 1中的值先移入ACCU 2,在新值写入前先清零,然后在把要装入的值写入ACCU 1,传递时则从ACCU 1中读出。装载和传递指令可以指定32位中的一个字节或是字及双字,如果仅传递一个字节,只使用右边的8位。在LAD/FBD中,我们可以使用MOVE的允许输入(EN)把装载和传递操作和RLO联系起来,在STL中,则总是执行装载和传递操作,而和RLO无关,但是,我们可以利用条件跳转指令来执行和 RLO有关的装入和传递功能。
定时器:STEP 7中,CPU为定时器保留了一个特殊存储器,这个区专门为每个定时器地址保留一个16位字。定时器的位0~9包含用二进制表示的时间值,12、13位为时间基准——0表示10ms,1表示100ms,2=1秒,3=10秒,时间基准定义的是一个单位代表的时间间隔。时间值可以直接用常数来表示(此时时间基准自动由系统自动分配),例如S5T#100ms,S5T#2h2m2s20ms。
S5定时器格式:时间的指定可以如上述所说直接输入固定的时间常数,或由操作人员用拨轮按扭改变或和存储器字或数据字中的时间值有关的过程和配方。在使用中可以用L命令(读出)定时器BI输出端的地址(包含10位二进制数表示的时间值,不带时间基准),如 L T5;也可以用LC命令读出定时器BCD端的地址(3位BCD数表示的时间值和12、13位的时间基准)。具体介绍几种常用的定时器:下面只介绍功能,具体符号可以在元件表中找。
接通延时(SD)定时器:当定时器的“S”输入端的RLO从0变到1时,定时器启动。只要输入S=1,定时器起作用,当到达指定的TV值(预设值)时定时器启动(输出Q=1),同时该定位器还有一个复位端R端,当等于1时,就清除定时值并且复位Q输出。当前时间可以在BI 输出端以二进制数读出,在BCD端以BCD码形式读出,当前时间值是TV的初始值减定时器启动以来的经过时间。
带保持接通延时定时器(SS):与上面SD定时器基本一致,唯一不同的就是具有保持功能,也就是说:一旦S输入端的RLO从0变到1,定时器便启动,即使定时过程中出现输入S端=0,定时器仍继续记时。但有一点,在保持过程中,如果S输入端再次从0变1,则定时器重新开始。
关断延时定时器(SF):从某些方面说,和上面提到的SD 接通延时定时器状态正好相反。当定时器的S输入端的RLO从“1”变到“0”时,定时器启动,输出信号Q=0,其他功能和输出与SD一样。个人理解,是否 SD接通延时定时器,较多的用于正逻辑,而SF更多的用于事故安全型(有时也叫反逻辑,就是在正常的工况中,输入输出都为1或是带电情况)中。
脉冲(SP):这个比较好理解,当“S”输入端从0变到1时,启动定时器,输出Q=1(最多一个脉冲。输出Q复位的情况为:定时器时间到或启动信号从1变到0或复位输入R信号=1。
扩展脉冲(SE):当输入端的RLO从0变到1时,定时器启动,输出Q置1,即使当中S端输入变到0,输出Q仍保持1。当定时器正在运行,如果启动信号从0变到1,定时器被再次启动。它的复位情况是定时器时间到或复位R端有信号1。
位指令定时器:所有的定时器也可以用简单的位指令启动,这种方法和前面讨论的定时器功能的相似处在于:启动条件在S端,指定时间值,复位条件在R端输入,信号响应在Q端。不同的是(对LAD/FBD)不能检查当前时间值(没有BI/BCD输出)。
㈦ 在三菱PLC中,结构化工程是什么意思简单工程是什么意思
就是三菱模仿欧美系PLC编程软件做的一种图形界面。
简单点说。放一个块。有输出有输出。有EN。什么的。
就是像西门子的S7-300。不是有三种模式么。梯形图。文本语句。还有模块式的。
三菱的ST跟西门子的模块式的编程有点像。主要是为了适应欧美用户的编程习惯。
传到PLC内部都一样。都编译成机器语言。只是用户面上的使用方式不同。
㈧ GX WORKS2可以进行结构化梯形图和和FBD编程吗
可以。大概流程包括
1创建的程序
1.1程序的动作
1.2创建的程序
2工程的创建
2.1 GX Works2的启动
2.2 GX Works2的画面构成
2.3创建新工程
2.4参数的设置
2.5标签的设置
3.2.6程序的创建
2.7程序的编译
2.8创建FBD语言的程序
3将工程写入可编程控制器CPU
3.1将计算机与可编程控制器CPU相连接
3.2将工程写入可编程控制器CPU
4动作的监视
4.1程序的监视
4.2软元件值的批量监视
5可编程控制器诊断
6从可编程控制器CPU中读取工程
7打印
7.1打印机的设置
7.2程序的预览
7.3程序打印的执行
7.4可编程控制器参数的预览
7.5可编程控制器参数打印的执行
8工程的保存
9工程的结束
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