可編程控制器技術(shù)完整教案

1、CompanyLOGO第二篇第二篇 可編程控制器技術(shù)可編程控制器技術(shù)內(nèi)容提要內(nèi)容提要可編程控制器概述可編程控制器概述1234三菱三菱FX2N系列可編程控制器及其基本指令的應(yīng)用系列可編程控制器及其基本指令的應(yīng)用FX2N系列可編程控制器步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法系列可編程控制器步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法FX2N系列可編程控制器應(yīng)用指令及編程方法系列可編程控制器應(yīng)用指令及編程方法5可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6FX2N系列系列PLC的特殊功能模塊及通信的特殊功能模塊及通信第第5 5章章 可編程控制器概述可編程控制器概述繼電接觸控制系統(tǒng)的問題？繼電接觸控制系統(tǒng)的問題？以低壓電器構(gòu)成的繼電接觸電路，以低壓電

2、器構(gòu)成的繼電接觸電路，是以接線邏輯實(shí)現(xiàn)控制功能，一經(jīng)生產(chǎn)，是以接線邏輯實(shí)現(xiàn)控制功能，一經(jīng)生產(chǎn)，功能固定。功能固定。概括而言概括而言設(shè)備體積大、開關(guān)動(dòng)設(shè)備體積大、開關(guān)動(dòng)作慢、功能較少、接線邏輯復(fù)雜、觸點(diǎn)作慢、功能較少、接線邏輯復(fù)雜、觸點(diǎn)易損壞、改接麻煩、靈活性差等易損壞、改接麻煩、靈活性差等可編程控制器的產(chǎn)生可編程控制器的產(chǎn)生n 世界上第一臺世界上第一臺PLCPLC 19691969年由美國數(shù)字設(shè)備公司（年由美國數(shù)字設(shè)備公司（DECDEC）根據(jù)美國根據(jù)美國通用汽車公司（通用汽車公司（GMGM）的要求研制成功的要求研制成功 n背景：背景： 19681968年美國通用汽車公司（年美國通用汽車公司（G

3、MGM），），為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新，生為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。接線，以降低成本，縮短周期。n 設(shè)計(jì)思想：設(shè)計(jì)思想： 吸取繼電器和計(jì)算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)吸取繼電器和計(jì)算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn) 繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差，更

4、改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差，但但簡單易懂、價(jià)格便宜；簡單易懂、價(jià)格便宜； 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活（可編程）、通用性好功能強(qiáng)大、靈活（可編程）、通用性好，但編，但編程困難；程困難； 采用面向控制過程、面向問題的采用面向控制過程、面向問題的“自然語言自然語言”進(jìn)行編進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。（梯形圖）程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。（梯形圖）v19691969年年，美國數(shù)字設(shè)備公司（，美國數(shù)字設(shè)備公司（DECDEC）研制了第）研制了第1 1臺臺可編程控制器可編程控制器PDP-14PDP-14。將繼電接觸控制的硬連線。將繼電接觸控制的硬連線邏輯轉(zhuǎn)

5、變?yōu)橛?jì)算機(jī)的軟件邏輯編程邏輯轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)的軟件邏輯編程v7070年代年代，將微機(jī)技術(shù)應(yīng)用到可編程控制器中，將微機(jī)技術(shù)應(yīng)用到可編程控制器中v8080年代年代，可編程控制器都采用了，可編程控制器都采用了CPUCPU、ROMROM、RAMRAM或或單片機(jī)作為其核心單片機(jī)作為其核心v9090年代末年代末，PLCPLC幾乎完全計(jì)算機(jī)化幾乎完全計(jì)算機(jī)化n 近年來近年來PLCPLC發(fā)展迅速發(fā)展迅速 PLCPLC集三電（電控、電儀、電傳）為一體、性集三電（電控、電儀、電傳）為一體、性能價(jià)格比高、高可靠性的特點(diǎn)，能價(jià)格比高、高可靠性的特點(diǎn)，已成為自動(dòng)化工已成為自動(dòng)化工程的核心設(shè)備程的核心設(shè)備。 PLCPLC成為

6、具備計(jì)算機(jī)功能的一種成為具備計(jì)算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。通用工業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。 PLCPLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)支柱（成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)支柱（PLCPLC、機(jī)器人、機(jī)器人、CAD/CAMCAD/CAM）之一。之一。5.1 5.1 可編程控制器的基本概念可編程控制器的基本概念PLCPLC的定義的定義19871987年，美國電器制造協(xié)會(huì)給出可編程控制器年，美國電器制造協(xié)會(huì)給出可編程控制器（Programmable Logic Controller Programmable Logic Controller 簡稱簡稱PLCPLC）定義為：定義為

7、：可編程序控制器是一種帶有指令存儲器可編程序控制器是一種帶有指令存儲器和數(shù)字或模擬和數(shù)字或模擬I/OI/O接口，以位運(yùn)算為主，能完接口，以位運(yùn)算為主，能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算功能，成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算功能，用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制裝置。用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制裝置。PLCPLC的主要優(yōu)點(diǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)v可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) v配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)v易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎v系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短, ,維護(hù)方便維護(hù)方便, ,改造容易改造容易v體積小、重量輕

8、、功耗低體積小、重量輕、功耗低v聯(lián)網(wǎng)方便，便于集成聯(lián)網(wǎng)方便，便于集成可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)硬件方面硬件方面：I/OI/O接口采用采用光電隔離，有效地抑制了外部接口采用采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，干擾源的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對從而消除或抑制了高頻干擾；對CPUCPU等重要部件采用良好等重要部件采用良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進(jìn)行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進(jìn)行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷電路等。些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷電路等。軟件方

9、面軟件方面：采用掃描工作方式，減少了外界的干擾；設(shè)有：采用掃描工作方式，減少了外界的干擾；設(shè)有故障檢測和自診斷程序，能對系統(tǒng)硬件電路等故障實(shí)現(xiàn)檢故障檢測和自診斷程序，能對系統(tǒng)硬件電路等故障實(shí)現(xiàn)檢測和判斷；當(dāng)由干擾引起故障時(shí)，能立即將當(dāng)前重要信息測和判斷；當(dāng)由干擾引起故障時(shí)，能立即將當(dāng)前重要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦正常后，便加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作?？苫謴?fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作。PLCPLC的應(yīng)用范圍的應(yīng)用范圍v開關(guān)量的邏輯控制開關(guān)量的邏輯控制v模擬量控制模擬量控制v運(yùn)動(dòng)控制模塊運(yùn)動(dòng)控制模塊v過程控

10、制過程控制v數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理v組成大型控制網(wǎng)絡(luò)組成大型控制網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前流行的可編程控制器當(dāng)前流行的可編程控制器從第一臺從第一臺PLCPLC出現(xiàn)以后，日本、德國、法國等也相繼開始研出現(xiàn)以后，日本、德國、法國等也相繼開始研制制PLCPLC，并得到了迅速的發(fā)展。各國并得到了迅速的發(fā)展。各國PLCPLC都有自己的特色。都有自己的特色。v 歐洲：歐洲：西門子（西門子（SiemensSiemens）；）； 法國的法國的（TelemecaniqueTelemecanique）v 美國：美國：A-BA-B（Allen-BradlyAllen-Bradly）、）、GEGE（General ElectricGener

11、al Electric） v 日本：日本：三菱電機(jī)（三菱電機(jī)（Mitsubishi ElectricMitsubishi Electric）、）、 歐姆龍歐姆龍（OMRONOMRON）、）、 FUJI FUJI （日本主要發(fā)展中小型日本主要發(fā)展中小型PLCPLC，其小型其小型機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜）機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜） 目前國內(nèi)市場還有韓國、臺灣等目前國內(nèi)市場還有韓國、臺灣等PLCPLC產(chǎn)品。自產(chǎn)品。自19731973年，年，我國開始研制順序控制器，并取得不小的進(jìn)展，現(xiàn)在市場我國開始研制順序控制器，并取得不小的進(jìn)展，現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了系列化的國產(chǎn)上出現(xiàn)了系列化的國產(chǎn)PLCPL

12、C，其價(jià)格相對低廉，性價(jià)比較高，其價(jià)格相對低廉，性價(jià)比較高。我國我國PLCPLC發(fā)展情況發(fā)展情況v 在在7070年代末和年代末和8080年代初，我國隨國外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少年代初，我國隨國外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國外的國外的PLCPLC。v 我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLCPLC，如遼寧無線電二廠、無錫如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門華光電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門A-BA-B公司等。公司等。v 在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中，在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中，PLCPLC的應(yīng)用逐年增多，取得良好效果。的

13、應(yīng)用逐年增多，取得良好效果。PLCPLC在我國的應(yīng)用越來越廣泛。在我國的應(yīng)用越來越廣泛。v 目前，國內(nèi)目前，國內(nèi)PLCPLC生產(chǎn)廠家有生產(chǎn)廠家有3030余家，并有跡象顯示，更多的來自于原余家，并有跡象顯示，更多的來自于原PLCPLC應(yīng)用的技術(shù)人員準(zhǔn)備加入到小型應(yīng)用的技術(shù)人員準(zhǔn)備加入到小型PLCPLC開發(fā)的行列。但在目前上市的開發(fā)的行列。但在目前上市的眾多眾多PLCPLC產(chǎn)品中，還沒有形成規(guī)?；纳a(chǎn)和名牌產(chǎn)品。產(chǎn)品中，還沒有形成規(guī)?；纳a(chǎn)和名牌產(chǎn)品。v 從技術(shù)角度來看，國內(nèi)外的小型從技術(shù)角度來看，國內(nèi)外的小型PLCPLC差距正在縮小。如無錫信捷、蘭州差距正在縮小。如無錫信捷、蘭州全志等公司生

14、產(chǎn)的微型全志等公司生產(chǎn)的微型PLCPLC已經(jīng)比較成熟，有些國產(chǎn)已經(jīng)比較成熟，有些國產(chǎn)PLCPLC（如和利時(shí)、（如和利時(shí)、科迪納）已經(jīng)擁有符合科迪納）已經(jīng)擁有符合IECIEC標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件、支持了現(xiàn)場總線技術(shù)等。標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件、支持了現(xiàn)場總線技術(shù)等。v 面對國際廠商數(shù)十年的規(guī)?；a(chǎn)和市場管理經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)廠商更多地面對國際廠商數(shù)十年的規(guī)?；a(chǎn)和市場管理經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)廠商更多地只停留在小批量生產(chǎn)和維系生存的起步階段，離真正批量生產(chǎn)、市場只停留在小批量生產(chǎn)和維系生存的起步階段，離真正批量生產(chǎn)、市場化經(jīng)營乃至創(chuàng)建品牌還有很長的路要走。與此同時(shí)，國產(chǎn)化經(jīng)營乃至創(chuàng)建品牌還有很長的路要走。與此同時(shí)，國產(chǎn)PLCP

15、LC的低價(jià)優(yōu)的低價(jià)優(yōu)勢也正在受到新的挑戰(zhàn)。勢也正在受到新的挑戰(zhàn)。 v中國中國PLC市場（市場（ 2004年度）年度）：v 產(chǎn)品覆蓋范圍產(chǎn)品覆蓋范圍。排在最前的三個(gè)品牌有最豐富的產(chǎn)品系列，。排在最前的三個(gè)品牌有最豐富的產(chǎn)品系列，而且沒有偏重，用戶很容易得到恰當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品；其他品牌如而且沒有偏重，用戶很容易得到恰當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品；其他品牌如Fuji，LG則以小型和微型產(chǎn)品為主，則以小型和微型產(chǎn)品為主，GE和和Schneider以中以中大型產(chǎn)品為主。雖然大型產(chǎn)品為主。雖然AB擁有出色的技術(shù)和全面的產(chǎn)品系擁有出色的技術(shù)和全面的產(chǎn)品系列，但是高價(jià)格使用戶卻步。列，但是高價(jià)格使用戶卻步。v 中國市場上的歷史中國市場上

16、的歷史。Siemens，Mitsubishi和和Omron都是在都是在中國市場上傳統(tǒng)的供應(yīng)商，在很多領(lǐng)域占了先機(jī)，相對應(yīng)中國市場上傳統(tǒng)的供應(yīng)商，在很多領(lǐng)域占了先機(jī)，相對應(yīng)的是的是GE，Schneider和和LG這些后來者雖然市場快速增長，這些后來者雖然市場快速增長，但距先行者仍有一定的差距。但距先行者仍有一定的差距。德國西門子公司的德國西門子公司的PLCPLC西門子公司是歐洲最大的電氣、電子制造商。西門子公司是歐洲最大的電氣、電子制造商。v19751975，S3S3系列系列v19791979，S5S5系列系列v9090年代中期，年代中期，S7S7系列系列S7-200S7-200：小型：小型PL

17、CPLC，整體式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)小巧、可靠性高、，整體式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)小巧、可靠性高、運(yùn)行速度快，指令豐富。運(yùn)行速度快，指令豐富。S7-300S7-300：中型：中型PLCPLC，模板式結(jié)構(gòu)，模板式結(jié)構(gòu)S7-400S7-400：大型：大型PLCPLC，模板式結(jié)構(gòu)，模板式結(jié)構(gòu)日本三菱公司的日本三菱公司的PLCPLCv19811981，F(xiàn) F系列系列PLCPLC，小型整體式結(jié)構(gòu)，小型整體式結(jié)構(gòu)vF1F1、F2F2系列系列PLCPLC，功能進(jìn)一步增強(qiáng)，功能進(jìn)一步增強(qiáng)vFX2FX2系列系列PLCPLC，高性能整體式，高性能整體式PLCPLCvFX2NFX2N系列系列PLCPLC，最先進(jìn)的系列，最先進(jìn)的系列vA

18、A系列系列PLCPLC，帶有智能型接口，帶有智能型接口日本歐姆龍公司的日本歐姆龍公司的PLCPLCv C C系列系列PLCPLC有微型、小型、中型和大型有微型、小型、中型和大型4 4大類十幾大類十幾種種5.2 5.2 可編程控制器的組成及其各部分功能可編程控制器的組成及其各部分功能繼電接觸控制系統(tǒng)繼電接觸控制系統(tǒng)輸入設(shè)備輸入設(shè)備（按鈕、開關(guān)等）（按鈕、開關(guān)等）繼電器控制線路繼電器控制線路（由繼電器和導(dǎo)線組成）（由繼電器和導(dǎo)線組成）輸出設(shè)備輸出設(shè)備（接觸器、電磁閥等）（接觸器、電磁閥等）被控生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過程被控生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過程微處理器微處理器存儲器存儲器PLCPLC的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu) 中央

19、處理器中央處理器CPUCPUnPLC中常采用的CPU有三類： 1) （如（如Z80、8086、80286等）等） 2) （如（如8031、8096等）等） 3) (如如AMD29W等等)n小型小型PLC：大多采用大多采用8位通用微處理器和單片微處理器，位通用微處理器和單片微處理器， 中型中型PLC：大多采用大多采用16位通用微處理器或單片微處理器位通用微處理器或單片微處理器 大型大型PLC：大多采用高速位片式微處理器（大多采用高速位片式微處理器（32位）位） 小型小型PLC為為中、大型中、大型PLC則大多為則大多為對于雙對于雙CPU系統(tǒng)，一般一個(gè)為系統(tǒng)，一般一個(gè)為，一般采用，一般采用8位、位、

20、16位或位或32位處理器；另一個(gè)為位處理器；另一個(gè)為，采用由各廠家設(shè)計(jì)制造的專用芯片。，采用由各廠家設(shè)計(jì)制造的專用芯片。 存儲器存儲器 在在PLC中，存儲器主要用于中，存儲器主要用于 可讀可讀/寫操作的寫操作的RAM ROM、PROM、EPROM、E2PROMv系統(tǒng)程序存儲區(qū)系統(tǒng)程序存儲區(qū)v系統(tǒng)系統(tǒng)RAMRAM存儲區(qū)（包括存儲區(qū)（包括I/OI/O映象區(qū)和系統(tǒng)映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）軟設(shè)備等）v用戶程序存儲區(qū)用戶程序存儲區(qū)PLCPLC存儲空間的分配存儲空間的分配系統(tǒng)程序存儲區(qū)系統(tǒng)程序存儲區(qū)PLC存儲空間的分配存儲空間的分配在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操

21、作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在制造廠商將其固化在 EPROM中，用戶不能直接存中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的性能。的性能。系統(tǒng)系統(tǒng)RAMRAM存儲區(qū)存儲區(qū)(I/O(I/O映象區(qū)、系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū)映象區(qū)、系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) ) )vI/OI/O映象區(qū)：映象區(qū)：由于由于PLCPLC投入運(yùn)行后，只是在輸入采投入運(yùn)行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)

22、和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要一定數(shù)量的存儲單元因此，它需要一定數(shù)量的存儲單元(RAM)(RAM)以存放以存放I/OI/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/OI/O映象區(qū)。映象區(qū)。一個(gè)開關(guān)量一個(gè)開關(guān)量I/OI/O占用存儲單元中的一個(gè)位（占用存儲單元中的一個(gè)位（bitbit），），一個(gè)模擬量一個(gè)模擬量I/OI/O占用存儲單元中的一個(gè)字（占用存儲單元中的一個(gè)字（1616個(gè)個(gè)bitbit）。因此整個(gè)）。因此整個(gè)I/OI/O映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開關(guān)量開關(guān)量I/OI/O

23、映象區(qū)映象區(qū)；模擬量模擬量I/OI/O映象區(qū)映象區(qū)。 PLC存儲空間的分配存儲空間的分配v系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū)系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) ：該存儲區(qū)又分為具有失電保：該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在PLCPLC斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)遺失；斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)遺失；后者當(dāng)后者當(dāng)PLCPLC斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。 邏輯線圈邏輯線圈：每個(gè)邏輯線圈：每個(gè)邏輯線圈占用系統(tǒng)占用系統(tǒng) RAMRAM存儲區(qū)中的一個(gè)存儲區(qū)中的一個(gè)位位，但不能直接驅(qū)動(dòng)外設(shè)，只供用戶在編程中使用，其，但不能直接驅(qū)動(dòng)外設(shè)，只供

24、用戶在編程中使用，其作用類似于電器控制線路中的作用類似于電器控制線路中的繼電器繼電器。另外，不同的。另外，不同的PLCPLC還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器：每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng)：每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng)RAMRAM存儲區(qū)中的存儲區(qū)中的一個(gè)字一個(gè)字(16 bits)(16 bits)。 計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)器 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 用戶程序存儲區(qū)用戶程序存儲區(qū)v 用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的類型的 PLCPLC，其存儲容量各不相同。，其存儲容量各不相同。 用戶程序一般存放

25、于電可改寫的用戶程序一般存放于電可改寫的EEPROMEEPROM中。中。PLC存儲空間的分配存儲空間的分配 輸入輸出接口輸入輸出接口是是PLCPLC與輸入控制信號和被控制設(shè)備連接的部件。與輸入控制信號和被控制設(shè)備連接的部件。輸入部件：輸入部件：PLCPLC與生產(chǎn)過程相連接的輸入通道，輸與生產(chǎn)過程相連接的輸入通道，輸入部分接受來自生產(chǎn)現(xiàn)場的各種信號，如限位開入部分接受來自生產(chǎn)現(xiàn)場的各種信號，如限位開關(guān)、按鈕、傳感器的信號等。關(guān)、按鈕、傳感器的信號等。輸出部件：輸出部件：PLCPLC與生產(chǎn)過程相連接的輸出通道，輸與生產(chǎn)過程相連接的輸出通道，輸出部分接收出部分接收CPUCPU的處理輸出，并轉(zhuǎn)換成被控

26、設(shè)備所的處理輸出，并轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接受的電壓、電流信號，以驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備。能接受的電壓、電流信號，以驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備。v開關(guān)量開關(guān)量I/OI/O模塊的外部接線方式模塊的外部接線方式l匯點(diǎn)式匯點(diǎn)式 各個(gè)各個(gè)I/O電路有一個(gè)公共點(diǎn)，共用一個(gè)電源。電路有一個(gè)公共點(diǎn)，共用一個(gè)電源。l分組式分組式 I/O分成若干組，每組分成若干組，每組I/O共用一個(gè)電源，各組電源可以不同。共用一個(gè)電源，各組電源可以不同。l分隔式分隔式 各個(gè)各個(gè)I/O點(diǎn)之間相互隔離，每個(gè)點(diǎn)之間相互隔離，每個(gè)I/O可以使用獨(dú)立電源?？梢允褂锚?dú)立電源。v開關(guān)量輸入接口開關(guān)量輸入接口把現(xiàn)場的開關(guān)量信號變成可編程控制器內(nèi)部處把現(xiàn)場的開關(guān)量信號變成

27、可編程控制器內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號。理的標(biāo)準(zhǔn)信號。直流輸入電路圖直流輸入電路圖直流輸入電路交流輸入電路交流輸入電路 v開關(guān)量輸出接口開關(guān)量輸出接口把把PLCPLC內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)所內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的開關(guān)量信號。需要的開關(guān)量信號。繼電器輸出：繼電器輸出：低速大功率低速大功率直流、交流負(fù)載直流、交流負(fù)載晶體管集電極輸出：晶體管集電極輸出：高速小功率高速小功率直流負(fù)載直流負(fù)載雙向可控硅輸出：雙向可控硅輸出：高速大功率高速大功率交流負(fù)載交流負(fù)載繼電器輸出繼電器輸出以以繼電器形式為例繼電器形式為例PLC內(nèi)內(nèi)部部電電路路內(nèi)內(nèi)部部電電路路J+YCOM-v繼電器的通斷時(shí)間為繼

28、電器的通斷時(shí)間為10- 15ms10- 15msv可在不同的共同端上接不同的控制電壓來控可在不同的共同端上接不同的控制電壓來控制不同電壓等級的設(shè)備制不同電壓等級的設(shè)備v輸出所能連接的設(shè)備輸出所能連接的設(shè)備接觸器（控制電機(jī)）、指示燈（顯示工作狀態(tài)）、接觸器（控制電機(jī)）、指示燈（顯示工作狀態(tài)）、電磁閥（液壓氣壓控制）、電笛電鈴（報(bào)警用）電磁閥（液壓氣壓控制）、電笛電鈴（報(bào)警用）等等 v模擬量輸入接口模擬量輸入接口把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號轉(zhuǎn)換成適合可編程控制器內(nèi)部處理的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成適合可編程控制器內(nèi)部處理的二進(jìn)制數(shù)字信號。字信號。標(biāo)準(zhǔn)信號：標(biāo)

29、準(zhǔn)信號：4 420mA20mA，1 110V10V現(xiàn) 場裝 置現(xiàn) 場裝 置濾波電平轉(zhuǎn)換濾波電平轉(zhuǎn)換多 路轉(zhuǎn) 換開 關(guān)A/D鎖存器光電隔離總 線邏 輯數(shù) 據(jù)總 線變送器變送器PLCv模擬量輸出接口模擬量輸出接口將可編程控制器運(yùn)算處理后的若干位數(shù)字量信號將可編程控制器運(yùn)算處理后的若干位數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬量信號輸出。轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬量信號輸出。總線數(shù) 據(jù) 鎖 存地 址 譯 碼光 電隔 離D/A多 路轉(zhuǎn) 換開 關(guān)采 樣保 持采 樣保 持U。U。I。I。PLCv智能輸入輸出接口智能輸入輸出接口為了適應(yīng)較復(fù)雜的控制需要，為了適應(yīng)較復(fù)雜的控制需要，PLCPLC還有一些智還有一些智能控制單元。如能控制

30、單元。如PIDPID工作單元、高速計(jì)數(shù)器工工作單元、高速計(jì)數(shù)器工作單元、溫度控制單元等。這類單元大多是作單元、溫度控制單元等。這類單元大多是獨(dú)獨(dú)立的工作單元立的工作單元。它們和普通輸入輸出接口的區(qū)。它們和普通輸入輸出接口的區(qū)別在于它們一般帶有別在于它們一般帶有單獨(dú)的單獨(dú)的CPUCPU，有專門的處有專門的處理能力。理能力。 電源電源可編程控制器的電源包括為可編程控制器各工作可編程控制器的電源包括為可編程控制器各工作單元供電的開關(guān)電源以及為掉電保護(hù)電路供電的單元供電的開關(guān)電源以及為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，后備電源一般為電池。后備電源，后備電源一般為電池。把交流電轉(zhuǎn)換成直流電源的裝置，向把交流電

31、轉(zhuǎn)換成直流電源的裝置，向PLCPLC提供所需提供所需要的直流電源。要的直流電源。 外部設(shè)備外部設(shè)備v編程器編程器 用于對用戶程序進(jìn)行輸入用于對用戶程序進(jìn)行輸入 、檢查、調(diào)試和修改，并用來、檢查、調(diào)試和修改，并用來監(jiān)視監(jiān)視PLCPLC的工作狀態(tài)。的工作狀態(tài)。專用編程器專用編程器通用編程系統(tǒng)：通用編程系統(tǒng)：PCPC上配專用編程軟件包上配專用編程軟件包簡易編程器簡易編程器智能編程器智能編程器 v其他外部設(shè)備其他外部設(shè)備l與與打印機(jī)打印機(jī)連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印。連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印。l與與監(jiān)視器監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來。連接，可將控制過程圖像顯示出來。l與

32、與 P L C 連接，組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)連接，組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模控制。?？刂?。l與與計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)連接，組成多級分布式控制系統(tǒng)，控制與管理連接，組成多級分布式控制系統(tǒng)，控制與管理相結(jié)合。相結(jié)合。l與與人機(jī)界面人機(jī)界面（觸摸屏）連接。（觸摸屏）連接。l與與智能接口模塊智能接口模塊連接。智能接口模塊是一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)連接。智能接口模塊是一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的系統(tǒng)，它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲器以及與系統(tǒng)程序、存儲器以及與PLC系統(tǒng)總線相連的接口系統(tǒng)總線相連的接口 ，PLC的智能接口模塊種類很多，的智能接口模塊種類很多，如：高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動(dòng)控

33、制模塊、中如：高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、中斷控制模塊等。斷控制模塊等。 5.3 5.3 可編程控制器的結(jié)構(gòu)及軟件可編程控制器的結(jié)構(gòu)及軟件l 整體式整體式l 模塊式模塊式l 疊裝式疊裝式整整體體式式模模塊塊式式一、可編程控制器物理結(jié)構(gòu)一、可編程控制器物理結(jié)構(gòu)疊疊裝裝式式v整體式（單元式）整體式（單元式）把把CPUCPU、RAMRAM、ROMROM、I IO O接口及與編程器或接口及與編程器或EPROMEPROM寫入器寫入器相連的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等都裝配在相連的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等都裝配在一起的整體裝置。稱為一起的整體裝置。稱為基本單元基本單元。有時(shí)有

34、時(shí)PLCPLC基本單元的輸入和輸出端不能滿足需要，希望基本單元的輸入和輸出端不能滿足需要，希望一種能擴(kuò)展一些一種能擴(kuò)展一些I/OI/O接口而不含接口而不含CPUCPU和電源的裝置，這種和電源的裝置，這種裝置叫做裝置叫做擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元。基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。小型小型PLCPLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。v模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)將將PLCPLC各組成部分分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如各組成部分分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPUCPU模塊、模塊、I/OI/O模塊、電源模塊（有的含在模塊、電源模塊（有的含在CPUCPU模

35、塊模塊中）以及各種功能模塊。中）以及各種功能模塊。模塊式由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或模塊式由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式基板的插座上。這種模塊式PLCPLC的特點(diǎn)是配置靈活，可的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同模塊組成一個(gè)系統(tǒng)，而且裝配方便，根據(jù)需要選配不同模塊組成一個(gè)系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。便于擴(kuò)展和維修。大、中型大、中型PLCPLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。v疊裝式結(jié)構(gòu)疊裝式結(jié)構(gòu)將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來。將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來。疊裝式疊裝式PLCPLC其其CPUCPU、電源、電源、I/OI/O接口等

36、也是各自獨(dú)立接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。模塊可以一層層地疊裝。S7200 二、可編程控制器分類二、可編程控制器分類（按（按I/O點(diǎn)數(shù)分類）點(diǎn)數(shù)分類）1） I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下點(diǎn)以下的為小型PLC （其中I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的為超小型或微型PLC）2） I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以上、點(diǎn)以上、2048點(diǎn)以下點(diǎn)以下的為中型PLC3） I/O點(diǎn)數(shù)為2048以上以上的為大型PLC （其中I/O點(diǎn)數(shù)超過8192點(diǎn)的為超大型PLC）這個(gè)分類界限不是固定不變的，它隨這個(gè)分類界限不是固定不變的，它隨PLCPLC的發(fā)展

37、而變化。的發(fā)展而變化。v系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件包含系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件包含系統(tǒng)的管理程序，用戶指令的解釋管理程序，用戶指令的解釋程序，另外還包括一些供系統(tǒng)調(diào)用的專用標(biāo)準(zhǔn)程程序，另外還包括一些供系統(tǒng)調(diào)用的專用標(biāo)準(zhǔn)程序塊等。序塊等。系統(tǒng)軟件在用戶使用系統(tǒng)軟件在用戶使用PLCPLC之前就已裝入機(jī)之前就已裝入機(jī)內(nèi)，并永久保存。內(nèi)，并永久保存。v應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件也叫用戶軟件。應(yīng)用軟件也叫用戶軟件。是用戶為達(dá)到某種控是用戶為達(dá)到某種控制目的，采用制目的，采用PLCPLC廠家提供的編程語言自主編廠家提供的編程語言自主編制的程序。制的程序。三、可編程控制器軟件三、可編程控制器軟件實(shí)現(xiàn)多地址控制異步電動(dòng)機(jī)啟

38、/停的PLC控制方案及程序n PLC的編程語言（的編程語言（IEC61131-3中的中的5種種PLC基本語言）基本語言）梯梯 形形 圖（圖（ L D ）：以圖形方式表達(dá)觸點(diǎn)和線圈以及：以圖形方式表達(dá)觸點(diǎn)和線圈以及 特殊指令塊的梯級。特殊指令塊的梯級。指指 令令 表（表（ I L ）：類似匯編程序的基于文本的語言：類似匯編程序的基于文本的語言 與其相對應(yīng)的是與其相對應(yīng)的是LD。順序功能圖（順序功能圖（SFC）：不僅僅是一種語言，更是一種組不僅僅是一種語言，更是一種組 織控制程序的圖形化方式?？椏刂瞥绦虻膱D形化方式。結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 文文 本（本（ S T ）：）：類似類似Pascal的基于文本的語言的

39、基于文本的語言功功 能能 塊塊 圖（圖（FBD）：一種對應(yīng)于線路圖的圖形語言。：一種對應(yīng)于線路圖的圖形語言。 FBD廣泛地用于過程工業(yè)。廣泛地用于過程工業(yè)。 四、應(yīng)用軟件編程語言的表達(dá)方式四、應(yīng)用軟件編程語言的表達(dá)方式 1 1、梯形圖（、梯形圖（Ladder diagramLadder diagram）梯形圖語言梯形圖語言是一種以圖形符號及其在圖中的相互關(guān)系表示是一種以圖形符號及其在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言控制關(guān)系的編程語言，是從繼電器電路圖演變過來的。，是從繼電器電路圖演變過來的?？删幊炭刂破髦锌删幊炭刂破髦袇⑴c邏輯組合的元件可看成和繼電器一樣參與邏輯組合的元件可看成和繼電器一樣

40、的器件，具有常開、常閉觸點(diǎn)及線圈；且線圈的得電及失的器件，具有常開、常閉觸點(diǎn)及線圈；且線圈的得電及失電將導(dǎo)致觸點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作電將導(dǎo)致觸點(diǎn)的相應(yīng)動(dòng)作。再用母線代替電源線；用能量。再用母線代替電源線；用能量流概念來代替繼電器線路中的電流概念，采用繪制繼電器流概念來代替繼電器線路中的電流概念，采用繪制繼電器線路圖類似的思路繪出梯形圖。線路圖類似的思路繪出梯形圖。PLCPLC中的繼電器等編程元件并不是實(shí)際物理元件，而是機(jī)中的繼電器等編程元件并不是實(shí)際物理元件，而是機(jī)內(nèi)存儲器中的存儲單元，它的所謂接通不過是相應(yīng)存儲單內(nèi)存儲器中的存儲單元，它的所謂接通不過是相應(yīng)存儲單元置元置1 1而已。而已。符號對照表符號

41、對照表符號名稱符號名稱繼電器電路圖符號繼電器電路圖符號梯形圖符號梯形圖符號常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)線線 圖圖控制電路圖控制電路圖SB1SB2KMKMX1X0COMY0COMKMSB2SB1PLC外部接線圖外部接線圖Y0X1Y0X0梯形圖梯形圖u 梯形圖與繼電器控制電路相似梯形圖與繼電器控制電路相似u 直觀、易懂直觀、易懂I/O分配：分配： X0：啟動(dòng)：啟動(dòng) X1：停車：停車 Y0：KMl 最左邊的豎線稱為起始母線也叫最左邊的豎線稱為起始母線也叫左母線左母線，然后，然后按一定的按一定的控制要求和規(guī)則連接各個(gè)觸點(diǎn)，最后以繼電器線圈結(jié)束控制要求和規(guī)則連接各個(gè)觸點(diǎn)，最后以繼電器線圈結(jié)束，稱為一

42、邏輯行或一梯級。稱為一邏輯行或一梯級。X1X3X2Y1X5X3X1X4X5梯形圖按從左到右、從上到下的順序書寫。最左邊的豎線梯形圖按從左到右、從上到下的順序書寫。最左邊的豎線稱為起始母線也叫稱為起始母線也叫左母線左母線，然后，然后按一定的控制要求和規(guī)則連按一定的控制要求和規(guī)則連接各個(gè)觸點(diǎn)，最后以繼電器線圈結(jié)束接各個(gè)觸點(diǎn)，最后以繼電器線圈結(jié)束，稱為一邏輯行或一梯，稱為一邏輯行或一梯級。當(dāng)級。當(dāng)PLCPLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，PLCPLC對梯形圖是按掃描方式順序?qū)μ菪螆D是按掃描方式順序執(zhí)行程序。執(zhí)行程序。梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電

43、器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但他們不是物理繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但他們不是物理繼電器（即硬件繼電器），而是軟件中使用的編程元件，每繼電器（即硬件繼電器），而是軟件中使用的編程元件，每個(gè)繼電器和個(gè)繼電器和PLCPLC存儲器中元件映象寄存器的一個(gè)存儲單元相對存儲器中元件映象寄存器的一個(gè)存儲單元相對應(yīng)，因此稱為應(yīng)，因此稱為“軟繼電器軟繼電器”。相應(yīng)位的狀態(tài)為。相應(yīng)位的狀態(tài)為“1 1”，表示該，表示該繼電器線圈通電，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開；相應(yīng)位繼電器線圈通電，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開；相應(yīng)位的狀態(tài)為的狀態(tài)為“0 0”，表示該繼電器線圈失電，其常開

44、觸點(diǎn)斷開，表示該繼電器線圈失電，其常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。常閉觸點(diǎn)閉合。2 2、指令表（、指令表（Instruction listInstruction list）指令表也叫做指令表也叫做語句表。一條指令一般由助記符語句表。一條指令一般由助記符和操作數(shù)二部分組成和操作數(shù)二部分組成，有的指令只有助記符沒有有的指令只有助記符沒有操作數(shù)，稱為無操作數(shù)指令操作數(shù)，稱為無操作數(shù)指令。 指令表程序和梯形圖程序有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系指令表程序和梯形圖程序有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。步序步序 指令指令 地址地址0 LD X21 AND X02 OUT Y3 3 LD Y34 ANI X35 OUT M1016 AND T

45、17 OUT Y4ANDANIAND3 3、順序功能圖（、順序功能圖（Sequential function chartSequential function chart）順序功能圖順序功能圖常用來編制順序控制類程序常用來編制順序控制類程序。它包含。它包含步、步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換動(dòng)作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能編程法可將一個(gè)復(fù)雜的控三個(gè)要素。順序功能編程法可將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為一些小的工作狀態(tài)，對這些小的工作狀態(tài)的制過程分解為一些小的工作狀態(tài)，對這些小的工作狀態(tài)的功能分別處理后再依一定的順序控制要求連接組合成整體功能分別處理后再依一定的順序控制要求連接組合成整體的控制程序。的控制程序。4 4、功能

46、塊圖（、功能塊圖（Function block diagramFunction block diagram）功能塊圖是一種功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言，熟悉數(shù)，熟悉數(shù)字電路的人比較容易掌握。該編程語言用類似與門、或門字電路的人比較容易掌握。該編程語言用類似與門、或門的方框來表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸?shù)姆娇騺肀硎具壿嬤\(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，入變量，右側(cè)為輸出變量，信號自左向右流動(dòng)信號自左向右流動(dòng)。就像電路。就像電路圖一樣，它們被圖一樣，它們被“導(dǎo)線導(dǎo)線”連接在一起。連接在一起。助記符 參 數(shù) 注 釋 LD

47、 Dat1 (Dat1 OR) OR Dat2 (Dat2 ) AND Sx1 (AND Sx1) AND Sx2 (AND input3) ST StartRS.S1 (Set input3 of StartRS ) LD Reset (Load value of Reset) ST StartRS.R1 (Store in reset input ) CAL StartRS (Call function blockStartRS ) LD StartRS.Q1 (Load output Q1) ST Start (and store in Start ) 圖5-14 功能塊圖與指令表RSS

48、1R1Q11StartSx1Dat2ResetDat1Sx25 5、結(jié)構(gòu)文體（、結(jié)構(gòu)文體（Structured textStructured text）為了增強(qiáng)為了增強(qiáng)PLCPLC的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示、的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示、報(bào)表打印等功能，許多大中型報(bào)表打印等功能，許多大中型PLCPLC都配備了都配備了PASCALPASCAL、BASICBASIC、C C語言等高級編程語言。這種編程方式叫語言等高級編程語言。這種編程方式叫作作結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文本。與梯形圖相比，結(jié)構(gòu)文本有兩個(gè)很。與梯形圖相比，結(jié)構(gòu)文本有兩個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，其一是能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，其二大的優(yōu)點(diǎn)，其一是能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的

49、數(shù)學(xué)運(yùn)算，其二是非常簡潔和緊湊，用結(jié)構(gòu)文本編制極其復(fù)雜的是非常簡潔和緊湊，用結(jié)構(gòu)文本編制極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算程序可能只占一頁紙。數(shù)學(xué)運(yùn)算程序可能只占一頁紙。用指令表表示為：用指令表表示為：LD START OR LAMP ANI STOP OUT LAMP用用ST（結(jié)構(gòu)化文本）表示就是：（結(jié)構(gòu)化文本）表示就是：LAMP:=(START OR LAMP) AND NOT(LAMP);5.4 5.4 可編程控制器的工作原理可編程控制器的工作原理 當(dāng)當(dāng)PLCPLC運(yùn)行時(shí)，需要進(jìn)行眾多的操作運(yùn)行時(shí)，需要進(jìn)行眾多的操作而而 PLCPLC的的CPUCPU不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，

50、每一刻只能執(zhí)行一個(gè)操作。每一刻只能執(zhí)行一個(gè)操作。 解決的辦法：采用分時(shí)操作原理解決的辦法：采用分時(shí)操作原理 由于由于CPU的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來看，來看，PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)完成的。外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)完成的。這種分時(shí)操作的方法稱為這種分時(shí)操作的方法稱為一、分時(shí)處理及掃描工作方式一、分時(shí)處理及掃描工作方式 輸入端子輸入映象區(qū)輸出映象區(qū)輸出鎖存輸出端子.輸入信號輸出信號輸入刷新輸出刷新輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新“順序掃描、不斷循環(huán)順序掃描、不斷循環(huán)”v輸入采樣階段輸入采樣階段在輸入采樣階段，在輸入采樣階段，PLCPLC以以掃描方式掃描方式依

51、次地讀入所有依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/OI/O映象區(qū)中的相映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，生變化，I/OI/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。不會(huì)改變。輸輸入入端端子子輸輸入入映映象象區(qū)區(qū)輸輸出出映映象象區(qū)區(qū)輸輸出出鎖鎖存存輸輸出出端端子子.輸輸入入信信號號輸輸出出信信號號v程序執(zhí)行階段程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，在用戶程序

52、執(zhí)行階段，PLCPLC總是按由上而下的順序總是按由上而下的順序依次地依次地掃描用戶程序掃描用戶程序( (梯形圖梯形圖) )。在掃描每一條梯。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按成的控制線路，并按先左后右、先上后下先左后右、先上后下的順序的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根對由觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAMRAM存存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者或者刷新該輸出線圈在刷新該輸出線圈在I/OI/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者；或者確定是否要執(zhí)行該確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/OI/O映映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在點(diǎn)和軟設(shè)備在I/OI/O映象區(qū)或系統(tǒng)映象區(qū)或系