可编程控制器的应用及发展
14页1、可编程控制器一、 基本要求1、了解可编程控制器的结构与工作原理;2、理解常用型号的PLC的功能与特点,以及指令系统;3、了解用指令对常用PLC控制系统进行编程;4、了解程序写入、修改、调试的方法。二、阅读指导可编程控制器(PLC)是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,通过编程来控制各种类型的机械或生产过程。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术操作,它另具有数字量与模拟量的输入输出功能,是一种工业控制用的专用计算机.它具有可靠、易操作、灵活等特点,是通用计算机和继电器系统所无法比拟的。它由硬件和软件系统两大部分组成。1、 可编程控制器的结构:可编程控制由主机、输入输出接口及外部设备组成。(1)、主机:由中央控制单元、存储器等部分组成。微处理器是可编程控制的运算控制中心,主要是接收和存储输入的程序和数据;接收和存储现场输入的状态信息,进行逻辑、顺序运算、计时、计数和算术运算;诊断系统错误,执行程序输出运算结果等。存储器是可编程序控制器存放系统程序、用户程序和运行数据的单元。它包括只读存储器ROM和随机读写存储器RAM。只读存储器存储的内容在其制造过程中确定,不允许
2、修改。它是用来存放厂家编制的系统管理程序,用户指令解释程序等组成的系统程序。RAM是用户程序存储器,当供电中断或新的内容被写入时,它所存储的内容会丢失,因此在PLC中要装有备用电池,来保护用户程序。(2)、输入输出接口(I/O接口)是可编程控制器与工业控制现场设备之间的连接部件。在输入输出单元中配有电平变换、光电隔离和阻容滤波等电路,具有较好的抗干扰性。I/O接口包括开关量I/O接口和模拟量I/O接口等。(3)、外部设备:它包括编程器、彩色图形显示器、打印机等。编程器:是实现人机对话的重要设备,它不仅可以对用户的程序进行输入、编辑、而且用户可以通过它监测和跟踪程序的运行状况,实现对程序的总体调试。另外,也可借助编程软件、仿真软件等通过个人计算机来进行编程和调试。2、可编程控制器的工作原理:以循环扫描方式工作,每个扫描周期分为以下五步。(1)、输入信号和读入:在每个扫描周期的开始,首先读入连接着该PLC的各输入信号的当前位,并把这些值依次写入输入映像区。(2)、程序的执行:PLC在每个扫描周期中,都从主程序的第一条指令开始执行,直至主程序结束为止,其中子程序是主程序中的“调用”指令来调用
3、的。如果在主程序中开放了中断,则在执行主程序的任意时刻产生中断请求时,可随时得到响应。(3)、通讯的处理:PLC对通讯端口处理,是在每个扫描周期中定时执行的,以便处理数据的传输等事务,如果系统没有接通讯模块,则自动跳过这个步骤。(4)、PLC内部事务处理:PLC定期检查系统中系统程序和用户程序区,以及检查I/O模板的状态,即内部的硬件系统。(5)、输出信号的刷新:PLC在执行用户程序的过程中,只把计算所得的输出信号存入输出映像区,而不直接送到输出节点上,只有在每个扫描周期的最后一步,才统一将输出映像区中的输出信号同时送到输出节点上。3、可编程控制的指令系统:PLC的指令是指挥PLC执行一定操作的命令,它包括梯形图语言、指令语言等。对于不同厂家和型号的PLC指令系统各不相同,现以日本OMRON公司C200HPLC的指令为例,进行说明。表16.1 OMRON C200H指令一览表指令梯形图注释编程元件读取指令LD B以常开触点B开始一行新程序B:IR,SR,HR,AR,LR,TC,TRLDNOT B以常闭触点B开始一行新程序B:IR,SR,HR,AR,LR,TC“与”指令ANDB1 B将两
4、常开触点串联B:IR,SR,HR,AR,LR,TC“或”指令ORB1 B将两常开触点并联B:IR,SR,HR,AR,LR,TC“或非”指令OR NOTB1 B并联常闭触点B:IR,SR,HR,AR,LR,TC“与非”指令AND NOTB1 B串联常闭触点B:IR,SR,HR,AR,LR,TC“块串”指令AND LD 将两程序块串联起来“块并”指令OR LD将两程序块并联起来输出指令OUT BB将运算结果输出B:IR,HR,AR,LR,TROUT NOT BB将运算结果取反后输出B:IR,HR,AR,LR结束指令END(01) END(01)程序结束指令梯形图注释编程元件 分支指令IL(02)分支结束指令ILC(03) IL(02) ILC(03)(01)当分支指令所在梯级条件满足时,将按照没有分支和分支结束的情况正常进行;反之,将被跳过。跳转指令JMP(04)跳转结束指令JME(05) JMP(04)IL(02) JME(05)ILC(03)ND(01)当执行条件满足时,JMP n与JME n之间的程序执行。非零跳转编号在程序中只能使用一次,而JMP00与JME00可使用多次。JMP
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