ABPLC-5000编程技术指令入门

PLC-5培训教程,罗克韦尔自动化实验室,PLC控制系统的提出 六十年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，各生产厂家汽车型号不断更新，其加工的生产线亦必须随之改变，对整个控制系统要重新配置，因此，1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标，对控制系统提出具体要求： （1）编程简单，可在现场修改程序； （2）维修方便，采用模块化结构，即插件式；,第1章 可编程序控制器系统概述,第1章 可编程序控制器系统概述,（3）可靠性高于继电器控制系统，能在恶劣 环境下工作； （4）体积小于继电器控制柜； （5）价格便宜，成本应可与继电器控制系统竞争； （6）输入、输出可以采用市电，电流达到一定要求（2A以上），可直接驱动继电器和电磁阀； （7）具有数据通讯功能，数据可直接送入管理计算机；,第1章 可编程序控制器系统概述,（8）易于系统扩展，在扩展系统时只要很小 变更； （9）用户程序存储器容量至少能扩展到4K以 上。 这些要求实际上提出了将继电器控制系统的简单易懂、使用方便、价格低的优点与计算机的功能完善、灵活性、通用性好的特点结合起来，将继电接触器控制硬接线逻辑转变为计算机的软件逻辑编程的设想。,第1章 可编程序控制器系统概述,PLC的历史 1969年美国数字设备公司（DEC）根据上述要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。当时人们把它称为可编程序逻辑控制器PLC（Progrmmable Logic Controller），只是用它取代继电接触器控制，功能仅限于执行继电器逻辑、计时、计数等。可编程序控制器问世后，发展极为迅速。,第1章 可编程序控制器系统概述,1971年日本开始生产可编程序控制器；1973年欧洲开始生产可编程序控制器，到现在世界各国一些著名的电气制造商几乎都在生产PLC装置，如美国罗克韦尔自动化公司的A-B、欧洲的西门子、日本的三菱、日本的OMROM、美国的GE等，PLC已作为一个独立的工业设备被列入生产中，成为当代电控装置的主导。,第1章 可编程序控制器系统概述,PLC的定义： 国际电工委员会（IEC）1985年1月对可编程序控制器作过如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于工业控制系统联成一个整体、易于扩充功能的原则设计。”,第1章 可编程序控制器系统概述,PLC运行框图：,第1章 可编程序控制器系统概述,第一部分： 上电及内部处理，上电后对整个系统进行一些初始化工作，如硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保护设定及其它初始化处理。 第二部分扫描过程： 实际上包含三个部分。首先是输入扫描， 其次是程序扫描阶段， 最后一个阶段即输出扫描阶段 。,第1章 可编程序控制器系统概述,第三部分是诊断及出错处理： 可编程序控制器每扫描一次，就执行一次自诊断，检查诸如CPU、电池电压、程序存储器、I/O通讯是否异常或出错，如查出错误或异常，CPU面板上的指示灯就会指示，并在特殊寄存器中存入出错代码。若出现致命错误，CPU就会被强制成STOP方式，停止扫描。,第1章 可编程序控制器系统概述,扫描周期：通常规定，从扫描过程的某一点开始，经过一个循环重新回到该点所需要的时间称为扫描周期。如果忽略可编程序控制器的通讯服务时间，忽略更新时钟及进行自诊断的时间，忽略I/O刷新的响应滞后时间，扫描周期就是程序执行时间和I/O扫描时间之和。常用1千条（1K）指令所需的时间来说明可编程序控制器的扫描速度（大约1ms10ms/k指令）。,第1章 可编程序控制器系统概述,四、 可编程序控制器的国内外发状况及发 展趋势 （1）产品规模向大、小两个方向发展 （2）体系结构开放化及通信功能标准化 （3）I/O模块智能化及专用化 （4）编程组态软件图形化 （5）发展集成技术及容错技术,Allen-Bradley PLC的发展历史,70年代初，Allen-Bradley收购了3“I”公司，并致力开发一种叫可编程序控制器的设备。当时研制了一种叫PMC的设备： 128 I/O，EPROM内存为256字 指令也只有常用的：常开、常闭、输出 定时器和计数器是硬件模块 71年A-B成为第一个PLC制造商 72年开发了连接PLC的计算机接口，引入 源码编辑功能,Allen-Bradley PLC的发展历史（续）,1974年生产的1774PLC成为第一台可作并行处理的可编程控制器 早期PLC系统最主要竞争对手是继电器，因为当时只有本地的I/O。 1975年引入远程I/O，减少了接线费用，但无算术指令。随后相继开发出操作员接口设备和用于过程控制的模拟量I/O。,Allen-Bradley PLC的发展历史（续）,八十年代出现高性能的分布式I/O系统，带智能的I/O模块和块传送。相应的产品是PLC-2，PLC-3。 此时用户注重指令集、处理器的速度、内存容量及I/O点数。用户需求从单纯代替继电器，转向带MMI的控制系统。 1985年推出PLC-5/15，引入RI/O的扫描器和适配器技术。,Allen-Bradley PLC的发展历史（续）,八十年代末九十年代初推出小型的SLC-500系列以及增强型的PLC-5系列，引入网络技术：以太网、控制网、设备网，以及许多人机界面的产品：PanelView、RediPanel、Dataliner、RSView32等。 发展快，而且新产品性能强、价格低。,Allen-Bradley PLC的发展历史（续）,PLC发展到今天，主要的技术水准： 网络能力 人机接口 过程控制能力 现场连接 可选的语言功能 处理器的速度、尺寸、混合I/O和内存已不再是主要因素,Allen-Bradley PLC的发展历史（续）,Now:,ControlLogix,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,2.1 概述 一、 可编程序控制器系统的组成 组成：PLC主要由电源、处理器(CPU)、输 入/输 出单元(I/O)、特殊输入/输出单 元及一些外部单元(如编程器等)组成。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,安装：常安装于通用的输入/输出框架上装有CPU模块的框架称为基本框架，其它为扩展框架。基本框架与扩展框架之间如果距离较近(一般不超过30m)，可通过扩展本地I/O(并行)通信口与多个本地扩展框架相连；如果距离较远(一般少于3000m)，可以通过远程I/O口连接。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,典型结构：,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,二、 可编程序控制器的主要性能指标 1、存储容量 ：生产厂家在生产可编程序控制器时，已按照机器型号的不同，设置了不同容量的存储器，小到1K几K，大至12M 。 2、控制容量：就是I/O容量，也叫I/O能力，通常以离散量(数字量)个数计。 3、扫描周期 ： 4、指令功能及软件支持 5、网络与通信,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,2.2 PLC5系列处理器 1771框架：,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,PLC-5处理器类型： 基本型处理器：1771-5/15，-25 增强型处理器 ：PLC5/11，5/20，5/30，5/40，5/60，5/80 扩展本地I/O型处理器 ：1771-5/60L 控制网型处理器 ：1771-5/20C，-5/40C，-5/80C 以太网型处理器 ：1771-5/20E，-5/40E，-5/80E,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,一、增强型PLC5处理器的共同特性 支持多种编程语言 ：梯形逻辑图、结构文本语言 、顺序功能流程图 （SFC）。 控制性能优越的主控程序：编程人员可以任意使用顺序功能流程图、梯形图和结构文本来完成多达16个主控程序，每个主控程序对应一个实际的设备或功能块，在实际应用中可使用若干个主控程序。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,3. 支持由定时器和事件驱动的处理器中断子程序，支持PID算法，通用指令系列包括基本和扩展的ASCII字符串指令以及包括对数、指数、三角、统计等浮点运算功能。 4. 内置可组态RS232/422/423串行口，以及最大距离可达3048m的DH+网、远程I/O(可组态)链路通信口。 5. 口令和权限操作保护。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,二、PLC-5/40处理器,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,1.前面板: （1）钥匙开关 :用来设定可编程序控制器的工作状态,共 (PROG/REM/RUN)三种状态 . 其中:当开关处于“REM”即远程(Remote)状 态时，可以通过编程软件设定处理器 工作在“编程”、“调试”或“运 行”状态。 使用钥匙是为了在调试完毕后使处理器固定 在运行状态，防止程序被意外修改。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,（2）.指示灯 电池指示灯“BATT”: 灯(红)亮表示电池盒里的电池该更换了。一般该指示灯亮后，应在10天内及时更换电池，否则可能因CMOS RAM的失效而造成程序的丢失。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,处理器运行/故障(绿/红)指示器灯“PROC”: 显示处理器当前的工作情况 灯(绿)亮：表示运行正常 灯(红)亮：表示处理器故障 强制指示灯 “FORCE”：显示用户有无强制I/O。 灯亮 ：表示被强制 输入强制：用户强制输入数据文件中的位； 输出强制：能使用户强制实际的输出模板而 保留其输出数据文件处在原始状态。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,串行口状态指示灯：闪绿表示通信正常 通信口指示灯（1A、1B；2A、2B）： 固绿表示通信正常 （3）通信口：串行口：25针支持由EIARS-232C 和RS-423，也与RS-422A兼容 1A、1B口：1A缺省为DH+，1B缺省为RIO 2A、2B口：2A缺省为DH+，2B缺省为RIO 编程口：为8针小型DIN插座，该编程终端插座是和通道1A和2A的3针插座并联连接的 。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,（4）电池盒 （5）EEPROM模块插槽 ： 用于当电池失效是时，通过开关设定处理器在上电时从EEPROM中读取程序送到CMOS RAM或在CMOS RAM失效(程序丢失)时将EEPROM中的内容传送到CMOS RAM，以避免因维护人员的疏忽而造成程序的丢失。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,2、侧面板,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,（1）SW1开关：设定该处理器在DH+网络中的 地址。 （2）SW2开关：设定该处理器串行口协议。 （3）3A口：PLC-5 B系列以上的处理器，还在侧面板上附加通道3，该通道可作为以太网通信口(需附加1785-ENET接口模块)，使得增强型PLC-5处理器具备了以太网的连接能力。,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,三、其他处理器 1. 以太网PLC-5处理器 增强型PLC-5处理器在侧面都提供了一个内连连接器，它允许直接与控制处理器或以太网模块（1771-ENET）相连，这种连接使处理器可以访问以太网。 “以太网处理器”：是指具备嵌入的TCP/IP通信能力的PCL-5处理器，其型号有PLC-5/20E、-5/40E和-5/80E,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,第2章 可编程序控制器处理器及I/O模块,2.控制网PLC-5处理器(PLC-5/20C、-5/40C、-5/80