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文檔簡介
PLC基礎(chǔ)知識基本內(nèi)容:
PLC簡介、基本功能、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、工作方式。難點(diǎn):
工作方式、掃描時(shí)間。
重點(diǎn):
定義、基本功能、工作方式。PLC基礎(chǔ)知識基本內(nèi)容:難點(diǎn):重點(diǎn):第一節(jié)PLC基礎(chǔ)知識一、PLC的產(chǎn)生與歷史二、可編程控制器的定義三、PLC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢四、PLC的特點(diǎn)五、PLC的基本功能六、PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較第一節(jié)PLC基礎(chǔ)知識一、PLC的產(chǎn)生與歷史一、PLC的產(chǎn)生與歷史世界上第一臺PLC
1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)根據(jù)美國通用汽車公司(GE)的要求研制成功。
背景:
1968年美國通用汽車公司(GE),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。一、PLC的產(chǎn)生與歷史世界上第一臺PLC設(shè)計(jì)思想:
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,但簡單易懂、價(jià)格便宜;☆計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活(可編程)、通用性好,但編程困難;☆采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”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)設(shè)計(jì)思想:◆70年代初期:
僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能,只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController)◆70年代中期:
微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中,使PLC不僅具有邏輯控制功能,還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能◆80年代以后:隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中,使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng),同時(shí)可靠性提高,功耗、體積減小,成本降低,編程和故障檢測更加靈活方便,而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能?!?0年代初期:僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能,只近年來PLC發(fā)展迅速
PLC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),已成為自動化工程的核心設(shè)備。
PLC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。
PLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大技術(shù)支柱(PLC、機(jī)器人、CAD/CAM)之一。近年來PLC發(fā)展迅速定義:
國際電工委員會(IEC)于1987年頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿。在草案中對可編程控制器定義如下:
“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。二、可編程控制器的定義定義:二、可編程控制器的定義三、PLC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1969年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司(DEC)研制了第一臺PLC,從此PLC發(fā)展迅猛。
我國改革開放后,美國AB、GE、MODICON、TI,日本OMRON、三菱、富士,德國西門子等廠家的產(chǎn)品不斷進(jìn)入我國,并在各行各業(yè)的工控系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。三、PLC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢PLC三大流派歐洲:德國的西門子(SIEMENS)、AEG及法國的TI公司美國:A-B(Allen-Bradly)(其產(chǎn)品約占美國PLC市場50%的份額。)、GE(GeneralElectric)、莫迪康(MODICON)公司、德州儀器(T1)公司、歌德(Gould)公司、西屋公司日本:三菱電機(jī)(MitsubishiElectric)、歐姆龍(OMRON)、FUJI(日本主要發(fā)展中小型PLC,在世界小型PLC市場上,日本產(chǎn)品約占有70%的份額。在中國,OMRON產(chǎn)品的銷量居首位。)目前國內(nèi)市場還有韓國、臺灣等PLC產(chǎn)品;現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了系列化的國產(chǎn)PLC,其價(jià)格相對低廉,性價(jià)比較高。PLC三大流派西門子PLC外形圖2006-3-310
S7-200系列PLCS7-300系列PLCS7-400系列PLC西門子PLC外形圖2006-3-310S7-200系列
三菱PLC外形圖2006-3-311
Q系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX1S系列PLC三菱PLC外形圖2006-3-311Q系列PLCFX2歐姆龍PLC外形圖C200H系列PLCCPM1A、CPM2A系列PLC歐姆龍PLC外形圖C200H系列PLCCPM1A、CPM2PLC的國內(nèi)外狀況
1974年我國開始仿制美國的第二代PLC產(chǎn)品,但因元器件質(zhì)量和技術(shù)問題等原因未能推廣。直到1977年,我國才研制出第一臺具有實(shí)用價(jià)值的PLC,并開始批量生產(chǎn)和應(yīng)用于工業(yè)過程的控制。主要廠家有:北京和利時(shí),科迪納,張前蘇。洛陽易達(dá),無錫信捷,南京嘉華,蘭州全志,廣州科賽恩,中山智達(dá),恒日等。PLC的國內(nèi)外狀況1974年我國開始仿制美國的第二代P[信息與通信]PLC基礎(chǔ)知識大全課件(1)向高速度、大存儲容量方向發(fā)展(CPU處理速度nS級;內(nèi)存2M字節(jié))(2)向多品種方向發(fā)展和提高可靠性(超大型和超小型)(3)產(chǎn)品更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化(硬件、軟件兼容的PLC)(4)分散型、智能型、與現(xiàn)場總線兼容的I/0(5)加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)和通信的能力(6)控制的開放和模塊化的體系結(jié)構(gòu)OMAC(openModularArchitectureforControl)PLC的發(fā)展趨勢(1)向高速度、大存儲容量方向發(fā)展PLC的發(fā)展趨勢
就全世界自動化市場的過去、現(xiàn)在和可以預(yù)見的未來而言,PLC仍然處于一種核心地位。在最近出現(xiàn)在美國、歐洲和國內(nèi)有關(guān)探討PLC發(fā)展的論文中,這個(gè)結(jié)論是眾口一詞的,盡管對PLC的未來發(fā)展有著許多不同的意見。
近年來PLC的市場銷售一直堅(jiān)挺;PC控制有了引人注目的進(jìn)展,但畢竟只能對高端的PLC產(chǎn)品形成競爭;小型、超小型PLC的發(fā)展勢頭令人刮目相看;PLC和PC控制在今后可能相互融合。
就全世界自動化市場的過去、現(xiàn)在和可以預(yù)見的未來而言,P通用性強(qiáng),使用方便功能強(qiáng),適應(yīng)面廣可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)控制程序可變具有很好的柔性編程方法簡單,容易掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作少.極為方便??刂瞥绦蜃兓奖?具有很好的柔性。體積小、重量輕、功耗低四、PLC的特點(diǎn)通用性強(qiáng),使用方便四、PLC的特點(diǎn)五、PLC的基本功能1邏輯控制功能2定時(shí)控制功能3計(jì)數(shù)控制功能4步進(jìn)控制功能5數(shù)據(jù)處理功能6回路控制功能7通訊聯(lián)網(wǎng)功能8監(jiān)控功能9停電記憶功能10故障診斷功能五、PLC的基本功能1邏輯控制功能PLC應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)控制PLC應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)控制1邏輯控制功能邏輯控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的應(yīng)用領(lǐng)域,可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序控制。在單機(jī)控制、多機(jī)群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例。
例如:機(jī)床電氣控制、起重機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)和包裝機(jī)械的控制、注塑機(jī)控制、電梯控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器(電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)等)自動裝配線控制、汽車、化工、造紙、軋鋼自動生產(chǎn)線控制等。
1邏輯控制功能邏輯控制功能是PLC最基本功能之一,是2定時(shí)控制功能
定時(shí)控制功能是PLC的最基本功能之一。
PLC中有許多可供用戶使用的定時(shí)器,功能類似于繼電器線路中的時(shí)間繼電器。定時(shí)器的設(shè)定值(定時(shí)時(shí)間)可以在編程時(shí)設(shè)定,也可以在運(yùn)動過程中根據(jù)需要進(jìn)行修改,使用方便靈活。同時(shí)PLC還提供了高精度的時(shí)鐘脈沖,用于準(zhǔn)確實(shí)時(shí)控制。
2定時(shí)控制功能定時(shí)控制功能是PLC的最基本功能之一3計(jì)數(shù)控制功能計(jì)數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一。
PLC為用戶提供許多計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到某一數(shù)值時(shí),產(chǎn)生一個(gè)狀態(tài)信號(計(jì)數(shù)值到),利用該狀態(tài)信號實(shí)現(xiàn)對某個(gè)操作的計(jì)數(shù)控制。計(jì)數(shù)器的設(shè)定值可以在編程時(shí)設(shè)定,也可以在運(yùn)行過程中根據(jù)需要進(jìn)行修改。傳感器旋轉(zhuǎn)編碼器變頻器等計(jì)數(shù)輸入輸入復(fù)位0000000001000023計(jì)數(shù)控制功能計(jì)數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一5數(shù)據(jù)處理功能PLC大部分都具有數(shù)據(jù)處理功能,可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換譯碼編碼等操作。中、大型PLC數(shù)據(jù)處理功能更加齊全,可完成開方、PID運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算等操作,還可以和CRT、打印機(jī)相聯(lián),實(shí)現(xiàn)程序、數(shù)據(jù)的顯示和打印。5數(shù)據(jù)處理功能PLC大部分都具有數(shù)據(jù)處理功能,可以實(shí)8監(jiān)控功能
PLC設(shè)置了較強(qiáng)的監(jiān)控功能。利用編程器或監(jiān)視器,操作人員可以對PLC有關(guān)部分的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。利用編程器,可以調(diào)整定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值和當(dāng)前值,并可以根據(jù)需要改變PLC內(nèi)部邏輯信號的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容,為調(diào)整和維護(hù)提供了極大的方便。8監(jiān)控功能PLC設(shè)置了較強(qiáng)的監(jiān)控功能。9停電記憶功能
PLC內(nèi)部的部分存儲器所使用的RAM設(shè)置了停電保持器件(備用電池等),以保證斷電后這部分存儲器中的信息能夠長期保存。利用某些記憶指令,可以對工作狀態(tài)進(jìn)行記憶,以保持PLC斷電后的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。
PLC電源恢復(fù)后,可以在原工作基礎(chǔ)上繼續(xù)工作。9停電記憶功能PLC內(nèi)部的部分存儲器所使用的RAM10故障診斷功能PLC可以對系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性等進(jìn)行自診斷,發(fā)現(xiàn)異常情況,發(fā)出報(bào)警并顯示錯(cuò)誤類型,如屬嚴(yán)重錯(cuò)誤則自動中止運(yùn)行。
PLC的故障自診斷功能,大大提高了PLC控制系統(tǒng)的安全和可維護(hù)性。10故障診斷功能PLC可以對系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、六、PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較
PLC與繼電器控制系統(tǒng)比較繼電器控制采用硬接線方式裝配而成,只能完成既定的功能。PLC控制只要改變程序并改動少量的接線端子,就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。從適應(yīng)性、可靠性及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等各方面進(jìn)行比較。傳統(tǒng)的繼電器控制大多數(shù)將被PLC所取代。與工業(yè)計(jì)算機(jī)比較工業(yè)控制機(jī)控制要求開發(fā)人員具有較高的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識和微機(jī)軟件編程的能力。PLC采用了采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進(jìn)行編程,使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用,便于推廣應(yīng)用。PLC是專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,具有更高的可靠性。在模型復(fù)雜、計(jì)算量大且較難、實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境中,工業(yè)控制機(jī)則更能發(fā)揮其專長。六、PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較PLC與繼電器控制系統(tǒng)比第二節(jié)PLC基本原理2.1PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作用2.2PLC工作過程特點(diǎn)及主要性能指標(biāo)2.4
PLC分類第二節(jié)PLC基本原理2.1PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作2.1PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作用2.1.1
PLC的組成
PLC由四部分組成:中央處理單元(CPU板)、輸入輸出(I/O)部件和電源部件。2.1PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作用2.1.1PLC的PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似:是一種以微處理器為核心的、用于控制的特殊計(jì)算機(jī)PLC的基本組成包括硬件與軟件兩部分PLC的硬件:中央處理器(CPU)、存儲器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等PLC的軟件:系統(tǒng)程序和用戶程序PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似:是一種以微處理器為核心2.1.2
PLC內(nèi)部主要部件功能1.
PLC中的CPU作用及分類CPU的作用:按系統(tǒng)程序賦予的功能,指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作。歸納起來主要有以下五個(gè)方面:1)接收并存儲編程器或其它外設(shè)輸入的用戶程序或數(shù)據(jù)2)診斷電源、PLC內(nèi)部電路故障和編程中的語法錯(cuò)誤等3)接收并存儲從輸入單元(接口)得到現(xiàn)場輸入狀態(tài)或數(shù)據(jù)4)逐條讀取并執(zhí)行存儲器中的用戶程序,將運(yùn)算結(jié)果存入存儲器5)根據(jù)運(yùn)算結(jié)果,更新有關(guān)標(biāo)志位和輸出內(nèi)容,通過輸出接口實(shí)現(xiàn)控制、制表打印或數(shù)據(jù)通訊等功能2.1.2PLC內(nèi)部主要部件功能1.PLC中的CPU作PLC中常采用的CPU有三類:
1)通用微處理器(如Z80、8086、80286等)2)單片微處理器(如8031、8096等)3)位片式微處理器(如AMD29W等)小型PLC:大多采用8位通用微處理器和單片微處理器;中型PLC:大多采用16位通用微處理器或單片微處理器;
大型PLC:大多采用高速位片式微處理器(32位);
小型PLC為單CPU系統(tǒng);中、大型PLC則大多為雙CPU或多CPU系統(tǒng);對于雙CPU系統(tǒng),一個(gè)為字處理器,一般采用8位、16位或32位處理器;另一個(gè)為位處理器,采用由各廠家設(shè)計(jì)制造的專用芯片。PLC中常采用的CPU有三類:存儲器的作用:
PLC中,存儲器主要用于系統(tǒng)程序、用戶程序、數(shù)據(jù)存儲器的類型:①可讀/寫操作的隨機(jī)存儲器RAM②只讀存儲器ROM、PROM、EPROM、E2PROM2.系統(tǒng)程序存貯器存儲器的作用:2.系統(tǒng)程序存貯器4.輸入/輸出接口(I/O模塊)輸入/輸出接口通常也稱I/O單元或I/O模塊,是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接通道。PLC輸入接口-----用戶設(shè)備需輸入PLC的各種控制信號,如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)以及其它一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量(要通過模數(shù)變換進(jìn)入機(jī)內(nèi))等,通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成中央處理單元能夠接收和處理的信號,用這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù)。PLC輸出接口-----路將中央處理單元送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強(qiáng)電信號輸出,以驅(qū)動電磁閥、接觸器、電機(jī)等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。4.輸入/輸出接口(I/O模塊)輸入/輸出接口通常也稱I◆I/O接口的作用:電平轉(zhuǎn)換功能:由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的,而PLC內(nèi)部CPU的處理的信號是標(biāo)準(zhǔn)電平信號。光電隔離和濾波功能,以提高PLC的抗干擾能力,通常還有狀態(tài)指示,工作狀況直觀,便于維護(hù)。I/O接口的類型:開關(guān)量輸入/輸出接口模擬量輸入/輸出接口◆I/O接口的作用:◆輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù):PLC的I/O點(diǎn)數(shù)是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個(gè)數(shù)和輸出信號個(gè)數(shù)的總和。I/O點(diǎn)數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。當(dāng)I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí),可通過PLC的I/O擴(kuò)展接口對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。◆輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù):5.PLC編程器及作用
編程器的作用:是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序,也可在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù),與PLC進(jìn)行人機(jī)對話。
它是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)PLC不可缺少的設(shè)備。5.PLC編程器及作用編程器的作用:是編輯、調(diào)試、輸入6.PLC中的電源及作用PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源,以提供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比,PLC電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。因此,對于電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高,一般允許電源電壓在其額定值±15%的范圍內(nèi)波動。許多PLC還向外提供直流24V穩(wěn)壓電源,用于對外部傳感器供電。電源的容量。6.PLC中的電源及作用PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源,以提供內(nèi)◆PLC配有各種通信接口與外部設(shè)備連接
與打印機(jī)連接,可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印與監(jiān)視器連接,可將控制過程圖像顯示出來與PLC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)??刂婆c計(jì)算機(jī)連接,組成多級分布式控制系統(tǒng),控制與管理相結(jié)合與人機(jī)界面(觸摸屏)連接與智能接口模塊連接。智能接口模塊是一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲器以及與PLC系統(tǒng)總線相連的接口。PLC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)動控制模塊、中斷控制模塊等。與編程器連接◆PLC配有各種通信接口與外部設(shè)備連接PLC主機(jī)1號擴(kuò)展機(jī)主機(jī)PLCA)近程擴(kuò)展方式2號擴(kuò)展機(jī)1號近程擴(kuò)展機(jī)遠(yuǎn)程從站擴(kuò)展機(jī)遠(yuǎn)程從站PLCPLCPLCPLCPLCB)遠(yuǎn)程擴(kuò)展方式C)連網(wǎng)方式PLC的擴(kuò)展構(gòu)成PLC主機(jī)1號擴(kuò)展機(jī)主機(jī)PLCA)近程擴(kuò)展方式2號擴(kuò)展機(jī)1號A)近程擴(kuò)展方式A)近程擴(kuò)展方式B)遠(yuǎn)程擴(kuò)展方式B)遠(yuǎn)程擴(kuò)展方式C)連網(wǎng)方式C)連網(wǎng)方式編程器編程器是PLC最常用的外設(shè),也是PLC中唯一不需要通過功能模塊而直接與總線相聯(lián)接的外設(shè)。它通過主機(jī)上的編程器接口直接與主機(jī)相連。
編程器上有一個(gè)方式選擇開關(guān),用于控制PLC主機(jī)的工作方式。編程器編程器是PLC最常用的外設(shè),也是PLC中唯一掌上電腦編程器可編程終端掌上電腦編程器可編程終端高檔可編程終端高檔可編程終端8、其它功能模塊功能模塊模擬量輸入模塊(即A/D模塊)模擬量→數(shù)字量模擬量輸出模塊(即D/A模塊)數(shù)字量→模擬量動態(tài)輸入/輸出模塊自帶動態(tài)掃描功能溫度傳感器模塊溫度→模擬量→數(shù)字量高速計(jì)數(shù)模塊高頻脈沖信號PID模塊遠(yuǎn)程I/O模塊擴(kuò)展I/O點(diǎn)的距離通訊模塊與其它PLC、微機(jī)、互連網(wǎng)通訊8、其它功能模塊功能模塊模擬量輸入模塊(即A/D模塊)模系統(tǒng)程序:
系統(tǒng)程序,完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用、管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。
系統(tǒng)程序,由PLC的制造廠家編寫的,在PLC使用過程中不會變動,它和PLC的硬件組成有關(guān),它關(guān)系到PLC的性能。
系統(tǒng)程序,由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM或EPROM中,用戶不能訪問和修改。2.1.4PLC的軟件系統(tǒng)1系統(tǒng)程序;2用戶程序;3編程語言系統(tǒng)程序:2.1.4PLC的軟件系統(tǒng)1系統(tǒng)程序;2用◆用戶程序:用戶程序是用戶根據(jù)控制對象生產(chǎn)工藝及控制的要求而編制的應(yīng)用程序。它是由PLC控制對象的要求而定的。為便于讀出、檢查和修改,用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,用鋰電池作為后備電源,以保證掉電時(shí)不會丟失信息。為防止干擾對RAM中程序的破壞,當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常,不需要改變,可將其固化在EPROM中?,F(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。◆用戶程序:PLC的編程語言在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí),PLC的編程語言也越來越豐富,功能也不斷提高。
程序的表達(dá)方式基本有四種:梯形圖、指令表、邏輯功能圖和高級語言。梯形圖是當(dāng)前使用最廣泛的一種編程方法。
除了的梯形圖語言外,為了適應(yīng)各種控制要求,出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級語言(BASIC、C語言等)等。
多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢。
PLC的編程語言在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí),PLC的
1.梯形圖編程語言兩種梯形圖的繼電器符號圖對照
梯形圖(Ladderdiagram)編程語言是一種圖形語言
,類似于繼電器控制線路圖的一種編程語言,它面向控制過程,直觀易懂,是PLC編程語言中應(yīng)用最多的一種語言。
物理繼電器PLC繼電器常開常閉觸點(diǎn)線圈1.梯形圖編程語言兩種梯形圖的繼電器符號圖對照梯形(1)名詞解釋——軟繼電器
PC的繼電器不是物理的電器,它是PC內(nèi)部的寄存器位,因?yàn)樗哂信c物理繼電器相似的功能,常稱之為“軟繼電器”。
PLC每一個(gè)繼電器都對應(yīng)著內(nèi)部的一個(gè)寄存器位,該位為“1”態(tài)時(shí),相當(dāng)于繼電器接通;為“0”態(tài)時(shí),則相當(dāng)于繼電器斷開。常閉觸點(diǎn)線圈常開觸點(diǎn)說明:(1)名詞解釋——軟繼電器PC的繼電器不是物理的電器,000000100001000PLC控制00001SB2KMKM繼電器控制SB1線圈線圈常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)(2)兩種控制的梯形圖比較000000100001000PLC控制00001SB2KM物理繼電器繼電器需硬接線連接觸點(diǎn)個(gè)數(shù)有限PLC繼電器繼電器用程序軟連接觸點(diǎn)個(gè)數(shù)無限繼電器的接線改變——控制功能改變PLC的用戶程序改變——控制功能改變
(3)兩種控制中繼電器的區(qū)別物理繼電器繼電器需硬接線連接觸點(diǎn)個(gè)數(shù)有限PLC繼電器繼電器用用PLC控制——外部接線不變,改變用戶程序。用繼電器控制——要改變控制電路的實(shí)際接線。KMQFUKR
M3~SB1SB2KMKHKM繼電器控制接線
PLC控制外部接線輸入設(shè)備PLC~SB1SB2KRKM輸出設(shè)備欲改變控制功能:主電路相同例如用PLC控制——外部接線不變,改變用戶程序。用繼電器控制——2、語句表編程語言用助記符表示指令的功能多條指令語句的組合構(gòu)成了語句表程序指令語句是PLC用戶程序的基礎(chǔ)元素LD
00000,表示邏輯操作開始OR
01000;表示常開觸點(diǎn)01000與前面的觸點(diǎn)并聯(lián)
ANDNOT00001;
表示常閉觸點(diǎn)00101與前面的觸點(diǎn)串聯(lián)OUT01000;表示前面的邏輯運(yùn)算結(jié)果輸出給01000END
;表示程序結(jié)束梯形圖程序語句表程序00000010000100000001END2、語句表編程語言用助記符表示指令的功能多條指令語句的組(3)順序功能圖
順序功能圖常用來編制順序控制程序,它包括步、動作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能圖法可以將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為一些小的工作狀態(tài)。對于這些小狀態(tài)的功能依次處理后再把這些小狀態(tài)依一定順序控制要求連接成組合整體的控制程序。
步1步2步3動作1動作2轉(zhuǎn)換1轉(zhuǎn)換2圖順序功能圖(3)順序功能圖步1步2步3動作1動作2轉(zhuǎn)換1轉(zhuǎn)換2圖順序ORANDSRS1Q1RI1I2I3I4I5Q1圖功能塊圖(4)功能塊圖
功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言,用類似與門、或門的方框來表示邏輯運(yùn)算關(guān)系,方塊左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量,右側(cè)為輸出變量,輸入端、輸出端的小圓點(diǎn)表示“非”運(yùn)算,信號自左向右流動。
類似于電路一樣,方框被“導(dǎo)線”連接在一起。ORSRI1I2I3I4I5Q1圖功能塊圖(4)功能塊圖2.2可編程控制器工作過程特點(diǎn)及主要性能指標(biāo)當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí),需要進(jìn)行眾多的操作,而PLC的CPU不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(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)操作原理掃描工作方式:由于CPU的運(yùn)算處理速度很快,所以從宏觀上來看,PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)完成的,這種分時(shí)操作的方法稱為掃描工作方式。
2.2.1循環(huán)掃描工作方式2.2可編程控制器工作過程特點(diǎn)及主要性能指標(biāo)當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)
PLC采用“順序掃描、不斷循環(huán)”工作方式,這個(gè)過程可分輸入采樣,程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段,整個(gè)過程掃描并執(zhí)行一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。輸入端子輸入鎖存器輸入狀態(tài)寄存器輸出鎖存器輸出狀態(tài)寄存器輸出端子程序執(zhí)行讀讀寫輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新PLC采用“順序掃描、不斷循環(huán)”工作方式,這個(gè)過程可分檢查CPU等內(nèi)部硬件,對監(jiān)視定時(shí)器(WDT)復(fù)位以及其它工作與其它智能裝置(如編程器、計(jì)算機(jī)等)實(shí)現(xiàn)通信
按順序?qū)λ休斎攵说臓顟B(tài)進(jìn)行采樣,并存入相應(yīng)寄存器對用戶程序掃描執(zhí)行,并將結(jié)果存入相應(yīng)的寄存器將寄存器中與輸出有關(guān)狀態(tài),轉(zhuǎn)到輸出鎖存器,輸出驅(qū)動外部負(fù)載
2.2.2
PLC的工作過程分自診斷、與編程器或計(jì)算機(jī)等通信、輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新五個(gè)階段。檢查CPU等內(nèi)部硬件,對監(jiān)視定時(shí)器(WDT)復(fù)位以及其它工作0000201000000010000201000
2.2.2PLC掃描工作各環(huán)節(jié)的功能①PLC上電后,首先檢查硬件是否正常。②按自上而下的順序,逐條讀用戶程序并執(zhí)行。對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將結(jié)果存入元件映象寄存器。③計(jì)算掃描周期。若正常,則進(jìn)行下一步;若不正常,則報(bào)警并作處理。母線00002010000000100002010002.2.④
I/O刷新階段⑤
外設(shè)端口服務(wù)讀輸入點(diǎn)的狀態(tài)并寫入輸入映像寄存器。將元件映像寄存器的狀態(tài)經(jīng)輸出鎖存器、輸出電路送到輸出點(diǎn)。訪問外設(shè)端口連接的外部設(shè)備。④I/O刷新階段⑤外設(shè)端口服務(wù)讀輸入點(diǎn)的狀態(tài)并寫入輸入映4.PLC執(zhí)行用戶程序的特點(diǎn)①按梯形圖自左向右、自上而下逐次執(zhí)行程序②
執(zhí)行程序時(shí)所需數(shù)據(jù)取自于:輸入映像寄存器元件映像寄存器③
輸入映像寄存器和元件映像寄存器中的數(shù)據(jù)元件映像寄存器:在一個(gè)掃描周期中可讀可寫輸入映像寄存器:在一個(gè)掃描周期中保持不變④
每個(gè)掃描周期I/O刷新階段集中讀入/讀出數(shù)據(jù)4.PLC執(zhí)行用戶程序的特點(diǎn)①按梯形圖自左向右、自上而下讀讀讀寫寫執(zhí)行用戶程序
I/O刷新I/O刷新
I/O刷新I/O刷新0100101000000000000101000輸入端子輸入電路用戶輸入設(shè)備輸入映像寄存器輸出電路輸出端子元件映像寄存器輸出鎖存器
用戶輸出設(shè)備從輸入端子到輸出端子的信號傳遞過程(3)PC的循環(huán)掃描工作過程(信號傳遞過程)讀讀讀寫寫執(zhí)行用戶程序I/O刷新I/O刷新I/O刷新3.PLC控制的原理等效電路圖SB1SB2ST公共端公共端輸入部分輸出端子輸入端子用戶程序輸出部分主電路KMFUKH
M3~Q~KM01000PLCCOM00000000000000100002≈0000001000000010000201000COM0000100002PLC~SB1SB2KMST00000000010000201000COMCOM3.PLC控制的原理等效電路圖SB1SB2ST公共端公共~KM線圈通電SB1閉合00000閉合接點(diǎn)閉合KMFUKH
M3~QKM通電KM通電觸點(diǎn)閉合電動機(jī)轉(zhuǎn)觸點(diǎn)閉合PLCCOM00000000000000100002≈0000001000000010000201000COM010000000100002SB2STPLC~SB1SB2KMST00000000010000201000COMCOM~KM線圈通電SB1閉合00000閉合接點(diǎn)閉合KMFUKH~KM線圈斷電00001斷開接點(diǎn)斷開KMFUKH
M3~QKM通電KM斷電觸點(diǎn)斷開電動停轉(zhuǎn)觸點(diǎn)斷開PLCCOM00000000000000100002≈0000001000000010000201000COM010000000100002SB2STPLC~SB1SB2KMST00000000010000201000COMCOMSB2閉合~KM線圈斷電00001斷開接點(diǎn)斷開KMFUKHMQK2.3掃描周期和I/O滯后時(shí)間
I/O滯后時(shí)間又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間,是指PLC外部輸入信號發(fā)生變化的時(shí)刻起至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時(shí)刻之間的間隔。
PLC在運(yùn)行工作狀態(tài)時(shí),執(zhí)行一次掃描操作所需要的時(shí)間稱為掃描周期。其典型值為1-100ms。2.3掃描周期和I/O滯后時(shí)間I/O滯后時(shí)間又稱1.產(chǎn)生I/O滯后現(xiàn)象的原因(1)由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。
PLC只在每個(gè)掃描周期的I/O刷新階段集中輸入/輸出,導(dǎo)致輸出信號相對輸入信號滯后。(2)輸入濾波器對信號的延遲作用。濾波器時(shí)間常數(shù)越大,對輸入信號的延遲作用越強(qiáng)。有的PLC其輸入電路濾波器的時(shí)間常數(shù)可以調(diào)整。1.產(chǎn)生I/O滯后現(xiàn)象的原因(1)由于PLC采用循環(huán)掃描——輸出ON延時(shí)。(3)輸出繼電器的動作延遲(繼電器輸出型PLC)。從輸出鎖存器ON、到輸出觸點(diǎn)ON經(jīng)歷一定時(shí)間(4)用戶程序的長短及語句編排。要求有較快響應(yīng)的場合最好不要使用繼電器輸出型PLC。I/O滯后現(xiàn)象,對慢速控制系統(tǒng)影響不大。要求快速響應(yīng)的場合,需要解決I/O速度問題?!敵鯫N延時(shí)。(3)輸出繼電器的動作延遲(繼電器輸出型2.I/O響應(yīng)時(shí)間的估算以20點(diǎn)的繼電器輸出型CPM1A為例。設(shè)輸入ON延時(shí)為8毫秒公共處理和I/O刷新時(shí)間為2毫秒執(zhí)行用戶程序時(shí)間為14毫秒輸出ON延時(shí)為15毫秒輸入狀態(tài)經(jīng)過一個(gè)掃描周期后在輸出得到響應(yīng)
——最小I/O響應(yīng)時(shí)間輸入狀態(tài)經(jīng)過兩個(gè)掃描周期后在輸出得到響應(yīng)
——最大I/O響應(yīng)時(shí)間2.I/O響應(yīng)時(shí)間的估算以20點(diǎn)的繼電器輸出型CPM1A為最小I/O響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算最小I/O響應(yīng)時(shí)間
=輸入ON延時(shí)+(公共處理+I/O刷新時(shí)間)
+執(zhí)行程序時(shí)間
+輸出ON延時(shí)=8+2+14+15=39ms輸入觸點(diǎn)輸入濾波輸出鎖存輸出觸點(diǎn)刷新執(zhí)行程序其他刷新執(zhí)行程序其他掃描周期(Ts)掃描周期(Ts)輸入ON延時(shí)輸出ON延時(shí)I/O響應(yīng)時(shí)間最小I/O響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算最小I/O響應(yīng)時(shí)間輸入觸點(diǎn)輸入濾波輸輸入ON延時(shí)最大I/O響應(yīng)時(shí)間
=輸入ON延時(shí)+(公共處理+I/O刷新+執(zhí)行程序)×2+輸出ON延時(shí)
=8+(2+14)×2+15=55ms。最大I/O響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算輸入觸點(diǎn)輸入濾波輸出鎖存輸出ON延時(shí)輸出觸點(diǎn)I/O響應(yīng)時(shí)間刷新執(zhí)行程序其他刷新執(zhí)行程序其他掃描周期(Ts)掃描周期(Ts)刷新執(zhí)行程序其他掃描周期(Ts)輸入ON延時(shí)最大I/O響應(yīng)時(shí)間程序語句安排對I/O響應(yīng)時(shí)間的影響舉例200000000001000200002000001001PLC~SBKM1000000100101000COMCOMKM2當(dāng)SB閉合,經(jīng)過輸入濾波,設(shè)第一個(gè)掃描周期I/O刷新時(shí)00000的映像寄存器ON。第一個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí),01000為OFF。01000只能在第二個(gè)掃描周期結(jié)束后才能ON。程序語句安排對I/O響應(yīng)時(shí)間的影響舉例20000000000000002000020000010002000001001當(dāng)SB閉合,經(jīng)過輸入濾波,設(shè)第一個(gè)掃描周期00000的映像寄存器ON。01000在第一個(gè)掃描周期結(jié)束后就能ON。如果將梯形圖的第一與第二梯級交換,如下圖:顯然,程序語句的安排對I/O響應(yīng)的影響很大。PLC~SBKM1000000100101000COMCOMKM20000020000200000100020000010013、PLC的掃描時(shí)間計(jì)算1
上電后初始處理2
共同處理時(shí)間:程序自檢。Tc=2.6ms3
上位鏈接服務(wù)(處理微機(jī)與PLC的通訊)Tl
Tl=PLC與微機(jī)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)0—8ms4
運(yùn)算處理TP
:
執(zhí)行用戶程序
TP=平均速度X指令條數(shù)
Tl=PLC與微機(jī)不構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)0ms5I/O刷新Tr=主機(jī)與近程擴(kuò)展機(jī):輸入0.07ms/8個(gè)輸出0.04ms/8個(gè)遠(yuǎn)程擴(kuò)展機(jī):以通道數(shù)計(jì)算,1.3ms+nX0.2ms3、PLC的掃描時(shí)間計(jì)算1上電后初始處理2共同處理時(shí)間6外設(shè)服務(wù)(裝有外設(shè)時(shí))To
To=0.8ms(T=Tc+Tl+Tp+Tr≤13ms)To=0.06×T(T=Tc+Tl+Tp+Tr>13ms)7、共同處理、上位鏈接服務(wù)、外設(shè)服務(wù)、運(yùn)算處理、I/O刷新時(shí)間構(gòu)成了PLC的掃描時(shí)間TsPLC的掃描時(shí)間Ts=Tc+Tl+To+Tp+Tr6外設(shè)服務(wù)(裝有外設(shè)時(shí))ToTo=0.8ms(T=有關(guān)結(jié)論1、PLC的掃描周期和用戶程序的長短與系統(tǒng)構(gòu)成有關(guān),用戶程序越短、系統(tǒng)構(gòu)成越簡單,掃描周期越短。2、PLC的掃描周期一般在10ms級,這樣普通輸入點(diǎn)的信號頻率應(yīng)不大于50HZ(在使用時(shí)一般在10HZ以下)。有關(guān)結(jié)論1、PLC的掃描周期和用戶程序的長短與系統(tǒng)構(gòu)成有關(guān),例3—1某C200H型PLC系統(tǒng),由主機(jī)和遠(yuǎn)程擴(kuò)展機(jī)構(gòu)成。主機(jī)上裝有3個(gè)16點(diǎn)輸入模塊,2個(gè)12點(diǎn)輸出模塊。遠(yuǎn)程擴(kuò)展機(jī)上裝有3個(gè)16點(diǎn)輸入模塊,一個(gè)12點(diǎn)輸出模塊。程序有5000條指令,假定程序中使用的指令均為基本指令,平均執(zhí)行時(shí)間為0.94PS。
試計(jì)算不與微機(jī)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)且不帶編程器時(shí)的掃描時(shí)間。例3—1某C200H型PLC系統(tǒng),由主機(jī)和遠(yuǎn)程擴(kuò)展解:共同處理時(shí)間Tc=2.6m。因不與微機(jī)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),故上位鏈接服務(wù)時(shí)間Tl=0。因不帶外設(shè),所以外設(shè)服務(wù)時(shí)間To=0。
運(yùn)算處理時(shí)Tp=0.94×5000=4.7×103(ms)=4.7ms。
主機(jī)部分的3個(gè)16點(diǎn)模塊可看作6個(gè)8點(diǎn)輸入模塊,2個(gè)12點(diǎn)輸出模塊可看作4個(gè)8點(diǎn)輸出模塊。遠(yuǎn)程擴(kuò)展機(jī)部分3個(gè)16點(diǎn)輸入模塊和1個(gè)12點(diǎn)輸出模塊共占用4個(gè)通道。因此,I/O刷新時(shí)間:
Tr=0.07×6+0.04×4+(1.3+0.2×4)=2.68(ms)所以,該P(yáng)LC系統(tǒng)在不與微機(jī)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),不帶編程器時(shí)的掃描時(shí)間為:
Ts=Tc+Tl+To+Tp+Tr=2.6+4.7+2.7=10(ms)解:共同處理時(shí)間Tc=2.6m。因不與微機(jī)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)1.I/O點(diǎn)數(shù)指PLC外部輸入和輸出端子數(shù)。2.用戶程序存儲容量用來衡量PLC所能存儲用戶程序的多少。3.掃描速度指掃描1000步用戶程序所需的時(shí)間,以ms/千步為單位。4.指令系統(tǒng)條數(shù)指PLC具有的基本指令和高級指令的種類和數(shù)量。種類數(shù)量越多,軟件功能越強(qiáng)。2.4PLC主要技術(shù)性能指標(biāo)5.內(nèi)部寄存器6.高功能模塊1.I/O點(diǎn)數(shù)指PLC外部輸入和輸出端子數(shù)。2.用戶程序存儲2.5可編程序控制器分類1.按結(jié)構(gòu)形式分類
整體式PLC:整體式是將PLC的CPU、存儲器、I/O單元、電源等安裝在同一機(jī)體內(nèi),構(gòu)成主機(jī),另外還有I/O擴(kuò)展單元配合主機(jī)使用,用以擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)。整體式PLC的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低、安裝方便,但輸入輸出點(diǎn)數(shù)固定,靈活性較低,小型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)。2.5可編程序控制器分類1.按結(jié)構(gòu)形式分類[信息與通信]PLC基礎(chǔ)知識大全課件
組合式PLC:組合式PLC是由一些標(biāo)準(zhǔn)模塊單元組成,采用總線結(jié)構(gòu),不同功能的模塊(如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等)通過總線連接起來。
組合式PLC的特點(diǎn)是可以根據(jù)功能需要靈活配置,構(gòu)成具有不同功能和不同控制規(guī)模的PLC,多用于大型和中型PLC。組合式PLC:組合式PLC是由一些標(biāo)準(zhǔn)模塊單元組成,組合式PLC組合式PLC[信息與通信]PLC基礎(chǔ)知識大全課件電源模塊CPU模塊IO模塊底板模塊式電源模塊CPU模塊IO模塊底板模塊式模塊式結(jié)構(gòu)PLC的結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)PLC的結(jié)構(gòu)
3)疊裝式PLC
還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O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,并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣,不但系統(tǒng)可以靈活配置,還可做得體積小巧。
3)疊裝式PLC2.按控制規(guī)模分類輸入輸出的總路數(shù),又稱為I/O點(diǎn)數(shù),是表征PLC控制規(guī)模的重要參數(shù)。因此,按控制規(guī)模對PLC分類時(shí),可分為:1.小型PLC:I/O點(diǎn)數(shù)較少,在256點(diǎn)以下的PLC。2.中型PLC:I/O點(diǎn)數(shù)較多,在256點(diǎn)以上、2048點(diǎn)以下的PLC。3.大型PLC:I/O點(diǎn)數(shù)較多,在2048點(diǎn)以上的PLC。但大中小型PLC的劃分并無嚴(yán)格的界限,PLC的I/O點(diǎn)數(shù)可以依據(jù)需要靈活配置。2.按控制規(guī)模分類1)微型機(jī)OMRON公司的SP系列1)微型機(jī)OMRON公司的SP系列2)小型機(jī)OMRON公司的CPM1A、CQM系列松下公司的FP1系列2)小型機(jī)OMRON公司的松下公司的FP1系列3)中型機(jī)OMRON公司的C200H西門子公司的S7-3003)中型機(jī)OMRON公司的C200H西門子公司的S7-3004)大型機(jī)OMRON公司的C1000H松下公司的FP3COMRON公司的2000H4)大型機(jī)OMRON公司的C1000H松下公司的FP3COMCOMRON公司的2000HCOMRON公司的2000H5)超大型機(jī)美國GE公司的90—70機(jī),其點(diǎn)數(shù)可達(dá)24000點(diǎn),另外還有8000路的模擬量。5)超大型機(jī)美國GE公司的90—70機(jī),其點(diǎn)數(shù)可達(dá)21)低檔PLC
具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能,還可有少量模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)系統(tǒng)
2)中檔PLC
具有低檔PLC功能外,具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還增設(shè)中斷、PID控制等功能3)高檔PLC
具有中檔機(jī)功能外,增加帶符號算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)運(yùn)算、制表及表格傳送等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能,可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工廠自動化。3、PLC的分類(按功能分類)1)低檔PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、
PLC基礎(chǔ)知識基本內(nèi)容:
PLC簡介、基本功能、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、工作方式。難點(diǎn):
工作方式、掃描時(shí)間。
重點(diǎn):
定義、基本功能、工作方式。PLC基礎(chǔ)知識基本內(nèi)容:難點(diǎn):重點(diǎn):第一節(jié)PLC基礎(chǔ)知識一、PLC的產(chǎn)生與歷史二、可編程控制器的定義三、PLC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢四、PLC的特點(diǎn)五、PLC的基本功能六、PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較第一節(jié)PLC基礎(chǔ)知識一、PLC的產(chǎn)生與歷史一、PLC的產(chǎn)生與歷史世界上第一臺PLC
1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)根據(jù)美國通用汽車公司(GE)的要求研制成功。
背景:
1968年美國通用汽車公司(GE),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。一、PLC的產(chǎn)生與歷史世界上第一臺PLC設(shè)計(jì)思想:
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,但簡單易懂、價(jià)格便宜;☆計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活(可編程)、通用性好,但編程困難;☆采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”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)設(shè)計(jì)思想:◆70年代初期:
僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能,只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController)◆70年代中期:
微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中,使PLC不僅具有邏輯控制功能,還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能◆80年代以后:隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中,使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng),同時(shí)可靠性提高,功耗、體積減小,成本降低,編程和故障檢測更加靈活方便,而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能?!?0年代初期:僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能,只近年來PLC發(fā)展迅速
PLC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),已成為自動化工程的核心設(shè)備。
PLC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。
PLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大技術(shù)支柱(PLC、機(jī)器人、CAD/CAM)之一。近年來PLC發(fā)展迅速定義:
國際電工委員會(IEC)于1987年頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿。在草案中對可編程控制器定義如下:
“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。二、可編程控制器的定義定義:二、可編程控制器的定義三、PLC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1969年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司(DEC)研制了第一臺PLC,從此PLC發(fā)展迅猛。
我國改革開放后,美國AB、GE、MODICON、TI,日本OMRON、三菱、富士,德國西門子等廠家的產(chǎn)品不斷進(jìn)入我國,并在各行各業(yè)的工控系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。三、PLC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢PLC三大流派歐洲:德國的西門子(SIEMENS)、AEG及法國的TI公司美國:A-B(Allen-Bradly)(其產(chǎn)品約占美國PLC市場50%的份額。)、GE(GeneralElectric)、莫迪康(MODICON)公司、德州儀器(T1)公司、歌德(Gould)公司、西屋公司日本:三菱電機(jī)(MitsubishiElectric)、歐姆龍(OMRON)、FUJI(日本主要發(fā)展中小型PLC,在世界小型PLC市場上,日本產(chǎn)品約占有70%的份額。在中國,OMRON產(chǎn)品的銷量居首位。)目前國內(nèi)市場還有韓國、臺灣等PLC產(chǎn)品;現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了系列化的國產(chǎn)PLC,其價(jià)格相對低廉,性價(jià)比較高。PLC三大流派西門子PLC外形圖2006-3-3108
S7-200系列PLCS7-300系列PLCS7-400系列PLC西門子PLC外形圖2006-3-310S7-200系列
三菱PLC外形圖2006-3-3109
Q系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX1S系列PLC三菱PLC外形圖2006-3-311Q系列PLCFX2歐姆龍PLC外形圖C200H系列PLCCPM1A、CPM2A系列PLC歐姆龍PLC外形圖C200H系列PLCCPM1A、CPM2PLC的國內(nèi)外狀況
1974年我國開始仿制美國的第二代PLC產(chǎn)品,但因元器件質(zhì)量和技術(shù)問題等原因未能推廣。直到1977年,我國才研制出第一臺具有實(shí)用價(jià)值的PLC,并開始批量生產(chǎn)和應(yīng)用于工業(yè)過程的控制。主要廠家有:北京和利時(shí),科迪納,張前蘇。洛陽易達(dá),無錫信捷,南京嘉華,蘭州全志,廣州科賽恩,中山智達(dá),恒日等。PLC的國內(nèi)外狀況1974年我國開始仿制美國的第二代P[信息與通信]PLC基礎(chǔ)知識大全課件(1)向高速度、大存儲容量方向發(fā)展(CPU處理速度nS級;內(nèi)存2M字節(jié))(2)向多品種方向發(fā)展和提高可靠性(超大型和超小型)(3)產(chǎn)品更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化(硬件、軟件兼容的PLC)(4)分散型、智能型、與現(xiàn)場總線兼容的I/0(5)加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)和通信的能力(6)控制的開放和模塊化的體系結(jié)構(gòu)OMAC(openModularArchitectureforControl)PLC的發(fā)展趨勢(1)向高速度、大存儲容量方向發(fā)展PLC的發(fā)展趨勢
就全世界自動化市場的過去、現(xiàn)在和可以預(yù)見的未來而言,PLC仍然處于一種核心地位。在最近出現(xiàn)在美國、歐洲和國內(nèi)有關(guān)探討PLC發(fā)展的論文中,這個(gè)結(jié)論是眾口一詞的,盡管對PLC的未來發(fā)展有著許多不同的意見。
近年來PLC的市場銷售一直堅(jiān)挺;PC控制有了引人注目的進(jìn)展,但畢竟只能對高端的PLC產(chǎn)品形成競爭;小型、超小型PLC的發(fā)展勢頭令人刮目相看;PLC和PC控制在今后可能相互融合。
就全世界自動化市場的過去、現(xiàn)在和可以預(yù)見的未來而言,P通用性強(qiáng),使用方便功能強(qiáng),適應(yīng)面廣可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)控制程序可變具有很好的柔性編程方法簡單,容易掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作少.極為方便??刂瞥绦蜃兓奖?具有很好的柔性。體積小、重量輕、功耗低四、PLC的特點(diǎn)通用性強(qiáng),使用方便四、PLC的特點(diǎn)五、PLC的基本功能1邏輯控制功能2定時(shí)控制功能3計(jì)數(shù)控制功能4步進(jìn)控制功能5數(shù)據(jù)處理功能6回路控制功能7通訊聯(lián)網(wǎng)功能8監(jiān)控功能9停電記憶功能10故障診斷功能五、PLC的基本功能1邏輯控制功能PLC應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)控制PLC應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)控制1邏輯控制功能邏輯控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的應(yīng)用領(lǐng)域,可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序控制。在單機(jī)控制、多機(jī)群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例。
例如:機(jī)床電氣控制、起重機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)和包裝機(jī)械的控制、注塑機(jī)控制、電梯控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器(電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)等)自動裝配線控制、汽車、化工、造紙、軋鋼自動生產(chǎn)線控制等。
1邏輯控制功能邏輯控制功能是PLC最基本功能之一,是2定時(shí)控制功能
定時(shí)控制功能是PLC的最基本功能之一。
PLC中有許多可供用戶使用的定時(shí)器,功能類似于繼電器線路中的時(shí)間繼電器。定時(shí)器的設(shè)定值(定時(shí)時(shí)間)可以在編程時(shí)設(shè)定,也可以在運(yùn)動過程中根據(jù)需要進(jìn)行修改,使用方便靈活。同時(shí)PLC還提供了高精度的時(shí)鐘脈沖,用于準(zhǔn)確實(shí)時(shí)控制。
2定時(shí)控制功能定時(shí)控制功能是PLC的最基本功能之一3計(jì)數(shù)控制功能計(jì)數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一。
PLC為用戶提供許多計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到某一數(shù)值時(shí),產(chǎn)生一個(gè)狀態(tài)信號(計(jì)數(shù)值到),利用該狀態(tài)信號實(shí)現(xiàn)對某個(gè)操作的計(jì)數(shù)控制。計(jì)數(shù)器的設(shè)定值可以在編程時(shí)設(shè)定,也可以在運(yùn)行過程中根據(jù)需要進(jìn)行修改。傳感器旋轉(zhuǎn)編碼器變頻器等計(jì)數(shù)輸入輸入復(fù)位0000000001000023計(jì)數(shù)控制功能計(jì)數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一5數(shù)據(jù)處理功能PLC大部分都具有數(shù)據(jù)處理功能,可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換譯碼編碼等操作。中、大型PLC數(shù)據(jù)處理功能更加齊全,可完成開方、PID運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算等操作,還可以和CRT、打印機(jī)相聯(lián),實(shí)現(xiàn)程序、數(shù)據(jù)的顯示和打印。5數(shù)據(jù)處理功能PLC大部分都具有數(shù)據(jù)處理功能,可以實(shí)8監(jiān)控功能
PLC設(shè)置了較強(qiáng)的監(jiān)控功能。利用編程器或監(jiān)視器,操作人員可以對PLC有關(guān)部分的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。利用編程器,可以調(diào)整定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值和當(dāng)前值,并可以根據(jù)需要改變PLC內(nèi)部邏輯信號的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容,為調(diào)整和維護(hù)提供了極大的方便。8監(jiān)控功能PLC設(shè)置了較強(qiáng)的監(jiān)控功能。9停電記憶功能
PLC內(nèi)部的部分存儲器所使用的RAM設(shè)置了停電保持器件(備用電池等),以保證斷電后這部分存儲器中的信息能夠長期保存。利用某些記憶指令,可以對工作狀態(tài)進(jìn)行記憶,以保持PLC斷電后的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。
PLC電源恢復(fù)后,可以在原工作基礎(chǔ)上繼續(xù)工作。9停電記憶功能PLC內(nèi)部的部分存儲器所使用的RAM10故障診斷功能PLC可以對系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性等進(jìn)行自診斷,發(fā)現(xiàn)異常情況,發(fā)出報(bào)警并顯示錯(cuò)誤類型,如屬嚴(yán)重錯(cuò)誤則自動中止運(yùn)行。
PLC的故障自診斷功能,大大提高了PLC控制系統(tǒng)的安全和可維護(hù)性。10故障診斷功能PLC可以對系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、六、PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較
PLC與繼電器控制系統(tǒng)比較繼電器控制采用硬接線方式裝配而成,只能完成既定的功能。PLC控制只要改變程序并改動少量的接線端子,就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。從適應(yīng)性、可靠性及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等各方面進(jìn)行比較。傳統(tǒng)的繼電器控制大多數(shù)將被PLC所取代。與工業(yè)計(jì)算機(jī)比較工業(yè)控制機(jī)控制要求開發(fā)人員具有較高的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識和微機(jī)軟件編程的能力。PLC采用了采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進(jìn)行編程,使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用,便于推廣應(yīng)用。PLC是專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,具有更高的可靠性。在模型復(fù)雜、計(jì)算量大且較難、實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境中,工業(yè)控制機(jī)則更能發(fā)揮其專長。六、PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較PLC與繼電器控制系統(tǒng)比第二節(jié)PLC基本原理2.1PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作用2.2PLC工作過程特點(diǎn)及主要性能指標(biāo)2.4
PLC分類第二節(jié)PLC基本原理2.1PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作2.1PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作用2.1.1
PLC的組成
PLC由四部分組成:中央處理單元(CPU板)、輸入輸出(I/O)部件和電源部件。2.1PLC內(nèi)部硬件框圖及各部分作用2.1.1PLC的PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似:是一種以微處理器為核心的、用于控制的特殊計(jì)算機(jī)PLC的基本組成包括硬件與軟件兩部分PLC的硬件:中央處理器(CPU)、存儲器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等PLC的軟件:系統(tǒng)程序和用戶程序PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似:是一種以微處理器為核心2.1.2
PLC內(nèi)部主要部件功能1.
PLC中的CPU作用及分類CPU的作用:按系統(tǒng)程序賦予的功能,指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作。歸納起來主要有以下五個(gè)方面:1)接收并存儲編程器或其它外設(shè)輸入的用戶程序或數(shù)據(jù)2)診斷電源、PLC內(nèi)部電路故障和編程中的語法錯(cuò)誤等3)接收并存儲從輸入單元(接口)得到現(xiàn)場輸入狀態(tài)或數(shù)據(jù)4)逐條讀取并執(zhí)行存儲器中的用戶程序,將運(yùn)算結(jié)果存入存儲器5)根據(jù)運(yùn)算結(jié)果,更新有關(guān)標(biāo)志位和輸出內(nèi)容,通過輸出接口實(shí)現(xiàn)控制、制表打印或數(shù)據(jù)通訊等功能2.1.2PLC內(nèi)部主要部件功能1.PLC中的CPU作PLC中常采用的CPU有三類:
1)通用微處理器(如Z80、8086、80286等)2)單片微處理器(如8031、8096等)3)位片式微處理器(如AMD29W等)小型PLC:大多采用8位通用微處理器和單片微處理器;中型PLC:大多采用16位通用微處理器或單片微處理器;
大型PLC:大多采用高速位片式微處理器(32位);
小型PLC為單CPU系統(tǒng);中、大型PLC則大多為雙CPU或多CPU系統(tǒng);對于雙CPU系統(tǒng),一個(gè)為字處理器,一般采用8位、16位或32位處理器;另一個(gè)為位處理器,采用由各廠家設(shè)計(jì)制造的專用芯片。PLC中常采用的CPU有三類:存儲器的作用:
PLC中,存儲器主要用于系統(tǒng)程序、用戶程序、數(shù)據(jù)存儲器的類型:①可讀/寫操作的隨機(jī)存儲器RAM②只讀存儲器ROM、PROM、EPROM、E2PROM2.系統(tǒng)程序存貯器存儲器的作用:2.系統(tǒng)程序存貯器4.輸入/輸出接口(I/O模塊)輸入/輸出接口通常也稱I/O單元或I/O模塊,是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接通道。PLC輸入接口-----用戶設(shè)備需輸入PLC的各種控制信號,如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)以及其它一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量(要通過模數(shù)變換進(jìn)入機(jī)內(nèi))等,通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成中央處理單元能夠接收和處理的信號,用這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù)。PLC輸出接口-----路將中央處理單元送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強(qiáng)電信號輸出,以驅(qū)動電磁閥、接觸器、電機(jī)等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。4.輸入/輸出接口(I/O模塊)輸入/輸出接口通常也稱I◆I/O接口的作用:電平轉(zhuǎn)換功能:由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的,而PLC內(nèi)部CPU的處理的信號是標(biāo)準(zhǔn)電平信號。光電隔離和濾波功能,以提高PLC的抗干擾能力,通常還有狀態(tài)指示,工作狀況直觀,便于維護(hù)。I/O接口的類型:開關(guān)量輸入/輸出接口模擬量輸入/輸出接口◆I/O接口的作用:◆輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù):PLC的I/O點(diǎn)數(shù)是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個(gè)數(shù)和輸出信號個(gè)數(shù)的總和。I/O點(diǎn)數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。當(dāng)I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí),可通過PLC的I/O擴(kuò)展接口對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展?!糨斎?輸出(I/O)點(diǎn)數(shù):5.PLC編程器及作用
編程器的作用:是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序,也可在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù),與PLC進(jìn)行人機(jī)對話。
它是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)PLC不可缺少的設(shè)備。5.PLC編程器及作用編程器的作用:是編輯、調(diào)試、輸入6.PLC中的電源及作用PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源,以提供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比,PLC電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。因此,對于電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高,一般允許電源電壓在其額定值±15%的范圍內(nèi)波動。許多PLC還向外提供直流24V穩(wěn)壓電源,用于對外部傳感器供電。電源的容量。6.PLC中的電源及作用PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源,以提供內(nèi)◆PLC配有各種通信接口與外部設(shè)備連接
與打印機(jī)連接,可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印與監(jiān)視器連接,可將控制過程圖像顯示出來與PLC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)??刂婆c計(jì)算機(jī)連接,組成多級分布式控制系統(tǒng),控制與管理相結(jié)合與人機(jī)界面(觸摸屏)連接與智能接口模塊連接。智能接口模塊是一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲器以及與PLC系統(tǒng)總線相連的接口。PLC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)動控制模塊、中斷控制模塊等。與編程器連接◆PLC配有各種通信接口與外部設(shè)備連接PLC主機(jī)1號擴(kuò)展機(jī)主機(jī)PLCA)近程擴(kuò)展方式2號擴(kuò)展機(jī)1號近程擴(kuò)展機(jī)遠(yuǎn)程從站擴(kuò)展機(jī)遠(yuǎn)程從站PLCPLCPLCPLCPLCB)遠(yuǎn)程擴(kuò)展方式C)連網(wǎng)方式PLC的擴(kuò)展構(gòu)成PLC主機(jī)1號擴(kuò)展機(jī)主機(jī)PLCA)近程擴(kuò)展方式2號擴(kuò)展機(jī)1號A)近程擴(kuò)展方式A)近程擴(kuò)展方式B)遠(yuǎn)程擴(kuò)展方式B)遠(yuǎn)程擴(kuò)展方式C)連網(wǎng)方式C)連網(wǎng)方式編程器編程器是PLC最常用的外設(shè),也是PLC中唯一不需要通過功能模塊而直接與總線相聯(lián)接的外設(shè)。它通過主機(jī)上的編程器接口直接與主機(jī)相連。
編程器上有一個(gè)方式選擇開關(guān),用于控制PLC主機(jī)的工作方式。編程器編程器是PLC最常用的外設(shè),也是PLC中唯一掌上電腦編程器可編程終端掌上電腦編程器可編程終端高檔可編程終端高檔可編程終端8、其它功能模塊功能模塊模擬量輸入模塊(即A/D模塊)模擬量→數(shù)字量模擬量輸出模塊(即D/A模塊)數(shù)字量→模擬量動態(tài)輸入/輸出模塊自帶動態(tài)掃描功能溫度傳感器模塊溫度→模擬量→數(shù)字量高速計(jì)數(shù)模塊高頻脈沖信號PID模塊遠(yuǎn)程I/O模塊擴(kuò)展I/O點(diǎn)的距離通訊模塊與其它PLC、微機(jī)、互連網(wǎng)通訊8、其它功能模塊功能模塊模擬量輸入模塊(即A/D模塊)模系統(tǒng)程序:
系統(tǒng)程序,完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用、管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。
系統(tǒng)程序,由PLC的制造廠家編寫的,在PLC使用過程中不會變動,它和PLC的硬件組成有關(guān),它關(guān)系到PLC的性能。
系統(tǒng)程序,由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM或EPROM中,用戶不能訪問和修改。2.1.4PLC的軟件系統(tǒng)1系統(tǒng)程序;2用戶程序;3編程語言系統(tǒng)程序:2.1.4PLC的軟件系統(tǒng)1系統(tǒng)程序;2用◆用戶程序:用戶程序是用戶根據(jù)控制對象生產(chǎn)工藝及控制的要求而編制的應(yīng)用程序。它是由PLC控制對象的要求而定的。為便于讀出、檢查和修改,用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,用鋰電池作為后備電源,以保證掉電時(shí)不會丟失信息。為防止干擾對RAM中程序的破壞,當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常,不需要改變,可將其固化在EPROM中?,F(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器?!粲脩舫绦?PLC的編程語言在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí),PLC的編程語言也越來越豐富,功能也不斷提高。
程序的表達(dá)方式基本有四種:梯形圖、指令表、邏輯功能圖和高級語言。梯形圖是當(dāng)前使用最廣泛的一種編程方法。
除了的梯形圖語言外,為了適應(yīng)各種控制要求,出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級語言(BASIC、C語言等)等。
多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢。
PLC的編程語言在P
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