電氣自動化專業(yè)畢業(yè)論文--四節(jié)傳送帶的PLC控制

1、電氣自動化專業(yè)畢業(yè)論文-四節(jié)傳送帶的PLC控制 摘要PLC可編程控制器作為一種工業(yè)控制微型計算機它以其編程方便操作簡單尤其是它的高可性等優(yōu)點在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用它應(yīng)用大規(guī)模集成電路微型機技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展成果逐步形成了具有多種優(yōu)點和微型中型大型超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計算機之間的許多控制領(lǐng)域隨著社會的不斷發(fā)展自動化程度越來越高傳送帶則成為自動化生產(chǎn)線上的的必須設(shè)備傳送帶的不斷發(fā)展不斷改進為自動化程度高速發(fā)展的今天在自動化生產(chǎn)線運輸做出了不可磨滅的貢獻 PLC在傳送帶控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能由于PLC具有邏輯運算計數(shù)和定時以及數(shù)據(jù)輸入

2、輸出的功能在傳送帶運輸過程中各種邏輯開關(guān)控制與PLC很好的結(jié)合很好的實現(xiàn)了對運輸?shù)目刂?本文主要討論研究利用日本三菱公司的C系列P型機對四節(jié)傳送帶的運輸進行控制形成傳送帶控制系統(tǒng)關(guān)鍵詞PLC 四節(jié)傳送帶Conveyor belt Abstract PLC ProgrammableLogicalController tookonekindmostimportanttheapplicationsituationmostindustriescontrolmicrocomputeritisconvenientoperationsimpleinparticularbyitsprogrammingmeri

3、tandsoonredundantreliabilityobtainedthewidespreadapplicationintheindustrialproductionprocessItappliesthelargescaleintegratedcircuittheminiaturemachinetechnologyandthecommunicationtechnologydevelopmentachievementgraduallyformedhadthemanykindsofmeritsandminiaturemediumlarge-scaleultralarge-scaleandsoo

4、neachkindofspecificationseriesproductappliedtomonitorsbetweenthecomputerfromthecontrolsystemmanycontrolsdomainAlongwithsocietysunceasingdevelopmentthebuildingismoreandmorehighbuttheelevatorbecamethehighlevelbuildingtohavetheequipmentAfterhumanitysmorethancenturiesunremittingendeavorstheelevatoralrea

5、dyfromthehandleswitchoperationelevatorthepush-buttoncontrolelevatordevelopstothepresentgroupcontrolelevatorhasmadetheindeliblecontributionforthehighleveltransportationPLCinthecontrolintheelevatortheapplicationmainlytomanifestinitslogicalswitchcontrolfunctionThisfunctionenablePLCtohavethelogicoperati

6、oncountswithfixedtimeaswellasthedatafeedsoutputfunctionRisesandfallsintheprocessintheelevatoreachlogicalswitchcontrolandPLCverygoodunionverygoodrealizationtofluctuationcontrolThisarticlemaindiscussionstudiesusingJapaneseOMRONCorporationsCseriesPmoldingmachinecarriesonthecontroltoTheelevatorfluctuati

7、onformstheelevatorcontrolsystemKeywordsPLC Conveyor belt 目 錄第一章 緒 論 411 PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)比較 412 國內(nèi)外PLC產(chǎn)品介紹 413 本書的主要內(nèi)容 6第二章 可編程控制器概述 7 21 PLC的介紹 7 22 可編程控制器的分類特點應(yīng)用及發(fā)展 8 23 PLC的工作原理 12 24 PLC的硬件和軟件組成 14第三章 三菱FX系列PLC的基本指令系統(tǒng)和編程方法 16 31 基本指令系統(tǒng)特點 16 32 編程語言的形式 16 33 編程器件 18 34 FX2N系列的基本邏輯指令 22 35 可編程控制器的編程方

8、法 25 36 PLC的編程的八個步驟 27第四章 PLC控制四節(jié)傳送帶控制要求及設(shè)計思路 29 41 設(shè)計要求 29 42 設(shè)計思路及指令表 29第五章 結(jié) 論 41參考文獻 42附表1 電機故障時的PLC指令語序表附表2 電機載重時的PLC指令語序表附圖1 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)故障設(shè)置的梯形圖附圖1 四節(jié)傳送帶系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)載重設(shè)置的梯形圖第一章 緒論11 PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)比PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)相比有許多相似之處也有許多不同不同之處主要在以下幾個方面 1從控制方法上看電器控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯其連線多且復(fù)雜

9、體積大功耗大系統(tǒng)構(gòu)成后想再改變或增加功能較為困難另外繼電器的觸點數(shù)量有限所以電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴展性受到很大限制而PLC采用了計算機技術(shù)其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中要改變控制邏輯只需改變程序因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能系統(tǒng)連線少體積小功耗小而且PLC所謂軟繼電器實質(zhì)上是存儲器單元的狀態(tài)所以軟繼電器的觸點數(shù)量是無限的PLC系統(tǒng)的靈活性和可擴展性好 2從工作方式上看在繼電器控制電路中當(dāng)電源接通時電路中所有繼電器都處于受制約狀態(tài)即該吸合的繼電器都同時吸合不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合這種工作方式稱為并行工作方式而PLC的用戶程序是按一定順序循環(huán)執(zhí)行所以各軟繼電器都處于周期性

10、循環(huán)掃描接通中受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決定于程序掃描順序這種工作方式稱為串行工作方式 3從控制速度上看繼電器控制系統(tǒng)依靠機械觸點的動作以實現(xiàn)控制工作頻率低機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題而PLC通過程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制的速度快程序指令執(zhí)行時間在微秒級且不會出現(xiàn)觸點抖動問題 4從定時和計數(shù)控制上看電器控制系統(tǒng)采用時間繼電器的延時動作進行時間控制時間繼電器的延時時間易受環(huán)境溫度和溫度變化的影響定時精度不高而PLC采用半導(dǎo)體集成電路作定時器時鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生精度高定時范圍寬用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值修改方便不受環(huán)境的影響且PLC具有計數(shù)功能而電器控制系統(tǒng)一般不具備計數(shù)功能

11、 5從可靠性和可維護性上看由于電器控制系統(tǒng)使用了大量的機械觸點其存在機械磨損電弧燒傷等壽命短系統(tǒng)的連線多所以可靠性和可維護性較差而PLC大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成其壽命長可靠性高PLC還具有自診斷功能能查出自身的故障隨時顯示給操作人員并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供了方便 世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派一個流派是美國產(chǎn)品一個流派是歐洲產(chǎn)品一個流派是日本產(chǎn)品美國和歐洲的PLC技術(shù)是在相互隔離情況下獨立研究開發(fā)的因此美國和歐洲的PLC產(chǎn)品有明顯的差異性而日本的PLC技術(shù)是由美國引進的對美國的PLC產(chǎn)品有一定的繼承性但日本的主推產(chǎn)品定位在小型PLC上美國和歐洲

12、以大中型PLC而名而日本則以小型PLC著稱一美國PLC產(chǎn)品美國是PLC生產(chǎn)大國有100多家PLC廠商著名的有A-B公司通用電氣GE公司莫迪康MODICON公司德州儀器TI公司西屋公司等其中A-B公司是美國最大的PLC制造商其產(chǎn)品約占美國PLC市場的一半A-B公司產(chǎn)品規(guī)格齊全種類豐富其主推的大中型PLC產(chǎn)品是PLC-5系列該系列為模塊式結(jié)構(gòu)CPU模塊為PLC-510PLC-512PLC-515PLC-525時屬于中型PLCIO點配置范圍為2561024點當(dāng)CPU模塊為PLC-511PLC-520PLC-530PLC-540PLC-560PLC-540LPLC-560L時屬于大型PLCIO點最多可

13、配置到3072點該系列中PLC-5250功能最強最多可配置到4096個IO點具有強大的控制和信息管理功能大型機PLC-3最多可配置到8096個IO點A-B公司的小型PLC產(chǎn)品有SLC500系列等GE公司的代表產(chǎn)品是小型機GE-1GE-1JGE-1P等除GE-1J外均采用模塊結(jié)構(gòu)GEl用于開關(guān)量控制系統(tǒng)最多可配置到112個IO點GE-1J是更小型化的產(chǎn)品其IO點最多可配置到96點GE-1P是GE-1的增強型產(chǎn)品增加了部分功能指令數(shù)據(jù)操作指令功能模塊ADDA等遠程IO功能等其IO點最多可配置到168點中型機GE-它比GE-1P增加了中斷故障診斷等功能最多可配置到400個IO點大型機GE-它比GE-

14、增加了部分數(shù)據(jù)處理表格處理子程序控制等功能并具有較強的通信功能最多可配置到2048個IO點GE-P最多可配置到4000個IO點德州儀器TI公司的小型PLC新產(chǎn)品有510520和TI100等中型PLC新產(chǎn)品有TI3005TI等大型PLC產(chǎn)品有PM550530560565等系列除TI100和TI300無聯(lián)網(wǎng)功能外其它PLC都可實現(xiàn)通信構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)莫迪康MODICON公司有M84系列PLC其中M84是小型機具有模擬量控制與上位機通信功能最多IO點為112點M484是中型機其運算功能較強可與上位機通信也可與多臺聯(lián)網(wǎng)最多可擴展IO點為512點M584是大型機其容量大數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)能力強最多可擴展I

15、O點為8192M884增強型中型機它具有小型機的結(jié)構(gòu)大型機的控制功能主機模塊配置2個RS-232C接口可方便地進行組網(wǎng)通信二歐州PLC產(chǎn)品德國的西門子SIEMENS公司AEG公司法國的TE公司是歐洲著名的PLC制造商德國的西門子的電子產(chǎn)品以性能精良而久負盛名在中大型PLC產(chǎn)品領(lǐng)域與美國的A-B公司齊名西門子PLC主要產(chǎn)品是S5S7系列在S5系列中S5-90US-95U屬于微型整體式PLCS5-100U是小型模塊式PLC最多可配置到256個IO點S5-115U是中型PLC最多可配置到1024個IO點S5-115UH是中型機它是由兩臺SS115U組成的雙機冗余系統(tǒng)S5-155U為大型機最多可配置到

16、4096個IO點模擬量可達300多路SS155H是大型機它是由兩臺S5-155U組成的雙機冗余系統(tǒng)而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎(chǔ)上近年推出的新產(chǎn)品其性能價格比高其中S7-200系列屬于微型PLCS7-300系列屬于于中小型PLCS7-400系列屬于于中高性能的大型PLC三日本PLC產(chǎn)品日本的小型PLC最具特色在小型機領(lǐng)域中頗具盛名某些用歐美的中型機或大型機才能實現(xiàn)的控制日本的小型機就可以解決在開發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機所以格外受用戶歡迎日本有許多PLC制造商如三菱歐姆龍松下富士日立東芝等在世界小型PLC市場上日本產(chǎn)品約占有70的份額三菱公司的PLC是較早進入中國市

17、場的產(chǎn)品其小型機F1F2系列是F系列的升級產(chǎn)品早期在我國的銷量也不小F1F2系列加強了指令系統(tǒng)增加了特殊功能單元和通信功能比F系列有了更強的控制能力繼F1F2系列之后20世紀80年代末三菱公司又推出FX系列在容量速度特殊功能網(wǎng)絡(luò)功能等方面都有了全面的加強FX2系列是在90年代開發(fā)的整體式高功能小型機它配有各種通信適配器和特殊功能單元FX2N幾年推出的高功能整體式小型機它是FX2的換代產(chǎn)品各種功能都有了全面的提升近年來還不斷推出滿足不同要求的微型PLC如FXOSFX1SFX0NFX1N及系列等產(chǎn)品三菱公司的大中型機有A系列QnA系列Q系列具有豐富的網(wǎng)絡(luò)功能IO點數(shù)可達8192點其中Q系列具有超小

18、的體積豐富的機型靈活的安裝方式雙CPU協(xié)同處理多存儲器遠程口令等特點是三菱公司現(xiàn)有PLC中最高性能的PLC歐姆龍OMRON公司的PLC產(chǎn)品大中小微型規(guī)格齊全微型機以SP系列為代表其體積極小速度極快小型機有P型H型CPM1A系列CPM2A系列CPM2CCQM1等P型機現(xiàn)已被性價比更高的CPM1A系列所取代CPM2A2CCQM1系列內(nèi)置RS-232C接口和實時時鐘并具有軟PID功能CQM1H是CQM1的升級產(chǎn)品中型機有C200HC200HSC200HXC200HGC200HECS1系列C200H是前些年暢銷的高性能中型機配置齊全的IO模塊和高功能模塊具有較強的通信和網(wǎng)絡(luò)功能C200HS是C200H

19、的升級產(chǎn)品指令系統(tǒng)更豐富網(wǎng)絡(luò)功能更強C200HXHGHE是C200HS的升級產(chǎn)品有1148個IO點其容量是C200HS的2倍速度是C200HS的375倍有品種齊全的通信模塊是適應(yīng)信息化的PLC產(chǎn)品CS1系列具有中型機的規(guī)模大型機的功能是一種極具推廣價值的新機型大型機有C1000HC2000HCVCV500CV1000CV2000CVM1等C1000HC2000H可單機或雙機熱備運行安裝帶電插拔模塊C2000H可在線更換IO模塊CV系列中除CVM1外均可采用結(jié)構(gòu)化編程易讀易調(diào)試并具有更強大的通信功能松下公司的PLC產(chǎn)品中FPO為微型機FP1為整體式小型機FP3為中型機FP5FP10FP10SFP

20、10的改進型FP20為大型機其中FP20是最新產(chǎn)品松下公司近幾年P(guān)LC產(chǎn)品的主要特點是指令系統(tǒng)功能強有的機型還提供可以用FP-BASIC語言編程的CPU及多種智能模塊為復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)提供了軟件手段FP系列各種PLC都配置通信機制由于它們使用的應(yīng)用層通信協(xié)議具有一致性這給構(gòu)成多級PLC網(wǎng)絡(luò)和開發(fā)PLC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序帶來方便四我國PLC產(chǎn)品我國有許多廠家科研院所從事PLC的研制與開發(fā)如中國科學(xué)院自動化研究所的PLC-0088北京聯(lián)想計算機集團公司的GK-40上海機床電器廠的CKY-40上海起重電器廠的CF-40MRER蘇州電子計算機廠的YZ-PC-001A原機電部北京機械工業(yè)自動化研究所的MPC-0

21、0l20KB-2040杭州機床電器廠的DKK02天津中環(huán)自動化儀表公司的DJK-S-8486480上海自立電子設(shè)備廠的KKI系列上海香島機電制造有限公司的ACMY-S80ACMY-S256無錫華光電子工業(yè)有限公司合資的SR-10SR-2021等從1982年以來先后有天津廈門大連上海等地相關(guān)企業(yè)與國外著名PLC制造廠商進行合資或引進技術(shù)生產(chǎn)線等這將促進我國的PLC技術(shù)在趕超世界先進水平的道路上快速發(fā)展Programmable Controller簡稱PC但由于PC容易和個人計算機Personal Computer混淆故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算

22、操作的電子系統(tǒng)裝置專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)采用可編程序的存儲器用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算順序控制定時計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令并通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出接口控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程PLC是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復(fù)雜可靠性低功耗高通用性和靈活性差的缺點充分利用了微處理器的優(yōu)點又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣特別是PLC的程序編制不需要專門的計算機編程語言知識而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式使用戶程序編制形象直觀方便易學(xué)調(diào)試與查錯也都很方便用戶在購到所需的PLC后只需按說明書的提示做少量的接線和簡易的用戶

23、程序的編制工作就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐一PLC 的由來在60 年代汽車生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的當(dāng)時汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計和安裝隨著生產(chǎn)的發(fā)展汽車型號更新的周期愈來愈短這樣繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計和安裝十分費時費工費料甚至阻礙了更新周期的縮短為了改變這一現(xiàn)狀美國通用汽車公司在1969 年公開招標要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置并提出了十項招標指標即1編程方便現(xiàn)場可修改程序2維修方便采用模塊化結(jié)構(gòu)3可靠性高于繼電器控制裝置4體積小于繼電器控制裝置5數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機6成本可與繼電器控制裝置競爭7 輸入可以是

24、交流115V8輸出為交流115V 2A 以上能直接驅(qū)動電磁閥接觸器等9在擴展時原系統(tǒng)只要很小變更10用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司DEC 研制出第一臺PLC在美國通用汽車自動裝配線上試用獲得了成功這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂操作方便可靠性高通用靈活體積小使用壽命長等一系列優(yōu)點很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用到1971 年已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品飲料冶金造紙等工業(yè)這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)也受到了世界其他國家的高度重視1971 日本從美國引進了這項新技術(shù)很快研制出了日本第一臺PLC1973年西歐國家也研制出它們的第一臺PLC我國從1974 年開始研制于1977年

25、開始工業(yè)應(yīng)用二PLC 的定義 PLC 問世以來盡管時間不長但發(fā)展迅速為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標準化美國電氣制造商協(xié)會NEMANational Electrical Manufactory Association 經(jīng)過四年的調(diào)查工作于1984 年首先將其正式命名為PCProgrammable Controller并給PC 作了如下定義PC 是一個數(shù)字式的電子裝置它使用了可編程序的記憶體儲存指令用來執(zhí)行諸如邏輯順序計時計數(shù)與演算等功能并通過數(shù)字或類似的輸入輸出模塊以控制各種機械或工作程序一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行PC 之功能著亦被視為PC但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器以后國際電工委員會IEC又

26、先后頒布了PLC 標準的草案第一稿第二稿并在1987 年2 月通過了對它的定義可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的它采用一類可編程的存儲器用于其內(nèi)部存儲程序執(zhí)行邏輯運算順序控制定時計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令并通過數(shù)字或模擬式輸入輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體易于擴充其功能的原則設(shè)計總之可編程控制器是一臺計算機它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機它具有豐富的輸入輸出接口并且具有較強的驅(qū)動能力但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用在實際應(yīng)用時其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置其軟件需根據(jù)控制要求進

27、行設(shè)計編制22可編程控制器的分類特點應(yīng)用及發(fā)展一 可編程控制器的分類PLC產(chǎn)品種類繁多其規(guī)格和性能也各不相同對PLC的分類通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同功能的差異和IO點數(shù)的多少等進行大致分類1按結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式可將PLC分為整體式和模塊式兩類1整體式PLC整體式PLC是將電源CPUIO接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi)具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小價格低的特點小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)整體式PLC由不同IO點數(shù)的基本單元又稱主機和擴展單元組成基本單元內(nèi)有CPUIO接口與IO擴展單元相連的擴展口以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等擴展單元內(nèi)只有IO和電源等沒有CPU基本單元和擴展單元之間

28、一般用扁平電纜連接整體式PLC一般還可配備特殊功能單元如模擬量單元位置控制單元等使其功能得以擴展2模塊式PLC模塊式PLC是將PLC各組成部分分別作成若干個單獨的模塊如CPU模塊IO模塊電源模塊有的含在CPU模塊中以及各種功能模塊模塊式PLC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PLC的特點是配置靈活可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)而且裝配方便便于擴展和維修大中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)還有一些PLC將整體式和模塊式的特點結(jié)合起來構(gòu)成所謂疊裝式PLC疊裝式PLC其CPU電源IO接口等也是各自獨立的模塊但它們之間是靠電纜進行聯(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

29、置還可做得體積小巧2按功能分類根據(jù)PLC所具有的功能不同可將PLC分為低檔中檔高檔三類1低檔PLC具有邏輯運算定時計數(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控制系統(tǒng)2中檔PLC除具有低檔PLC的功能外還具有較強的模擬量輸入輸出算術(shù)運算數(shù)據(jù)傳送和比較數(shù)制轉(zhuǎn)換遠程IO子程序通信聯(lián)網(wǎng)等功能有些還可增設(shè)中斷控制PID控制等功能適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)3高檔PLC除具有中檔機的功能外還增加了帶符號算術(shù)運算矩陣運算位邏輯運算平方根運算及其它特殊功能函數(shù)的運算制表及表格傳送功能等高檔PLC機具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能可用于大規(guī)

30、模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實現(xiàn)工廠自動化3按IO點數(shù)分類根據(jù)PLC的IO點數(shù)的多少可將PLC分為小型中型和大型三類1小型PLCIO點數(shù)為256點以下的為小型PLC其中IO點數(shù)小于64點的為超小型或微型PLC2中型PLCIO點數(shù)為256點以上2048點以下的為中型PLC3大型PLCIO點數(shù)為2048以上的為大型PLC其中IO點數(shù)超過8192點的為超大型PLC在實際中一般PLC功能的強弱與其IO點數(shù)的多少是相互關(guān)聯(lián)的即PLC的功能越強其可配置的IO點數(shù)越多因此通常我們所說的小型中型大型PLC除指其IO點數(shù)不同外同時也表示其對應(yīng)功能為低檔中檔高檔1 可編程控制器的特點1編程簡單使用方便梯形圖

31、是使用得最多的可編程序控制器的編程語言其符號與繼電器電路原理圖相似有繼電器電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員只要很短的時間就可以熟悉梯形圖語言并用來編制用戶程序梯形圖語言形象直觀易學(xué)易懂2控制靈活程序可變具有很好的柔性可編程序控制器產(chǎn)品采用模塊化形式配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置組成不同功能不同規(guī)模的系統(tǒng)可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器時間繼電器計數(shù)器等器件硬件配置確定后可以通過修改用戶程序不用改變硬件方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化具有很好的柔性3功能強擴充方便性能價格比高可編程序控制器內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件有很強的邏輯判斷數(shù)據(jù)

32、處理PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能如果元件不夠只要加上需要的擴展單元即可擴充非常方便與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比具有很高的性能價格比4控制系統(tǒng)設(shè)計及施工的工作量少維修方便可編程序控制器的配線與其它控制系統(tǒng)的配線比較少得多故可以省下大量的配線減少大量的安裝接線時間開關(guān)柜體積縮小節(jié)省大量的費用可編程序控制器有較強的帶負載能力可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器一般可用接線端子連接外部接線可編程序控制器的故障率很低且有完善的自診斷和顯示功能便于迅速地排除故障5可靠性高抗干擾能力強可編程序控制器是為現(xiàn)場工作設(shè)計的采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施硬件措施如屏蔽濾波電源調(diào)整與保護隔離后備

33、電池等例如西門子公司S7-200系列PLC內(nèi)部EEPROM中儲存用戶原程序和預(yù)設(shè)值在一個較長時間段190小時所有中間數(shù)據(jù)可以通過一個超級電容器保持如果選配電池模塊可以確保停電后中間數(shù)據(jù)能保存200天軟件措施如故障檢測信息保護和恢復(fù)警戒時鐘加強對程序的檢測和校驗從而提高了系統(tǒng)抗干擾能力平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場可編程序控制器已被廣大用戶公認為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一6體積小重量輕能耗低是機電一體化特有的產(chǎn)品2 可編程控制器PLC與個人計算機PC的主要差異1PLC工作環(huán)境要求比PC低PLC抗干擾能力強2PLC編程比PC簡單易學(xué)3PLC設(shè)計調(diào)試周期短4PC應(yīng)用

34、領(lǐng)域與PLC不同5PLC的輸入輸出響應(yīng)速度慢一般ms級而PC的響應(yīng)速度快為微秒級6PLC維護比PC容易3 PLC與繼電器控制的區(qū)別PLC與繼電器控制的區(qū)別主要體現(xiàn)在組成器件不同PLC中是軟繼電器觸點數(shù)量不同PLC編程中無觸點數(shù)的限制實施控制的方法不同PLC是主要軟件編程控制而繼電器控制依靠硬件連線完成三 可編程控制器的應(yīng)用目前可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各個工業(yè)部門隨著其性能價格比的不斷提高應(yīng)用范圍還在不斷擴大主要有以下幾個方面1 邏輯控制可編程序控制器具有與或非等邏輯運算的能力可以實現(xiàn)邏輯運算用觸點和電路的串并聯(lián)代替繼電器進行組合邏輯控制定時控制與順序邏輯控制數(shù)字量邏輯控制可以用于單臺設(shè)備

35、也可以用于自動生產(chǎn)線其應(yīng)用領(lǐng)域最為普及包括微電子家電行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用2 運動控制 可編程序控制器使用專用的運動控制模塊或靈活運用指令使運動控制與順序控制功能有機地結(jié)合在一起隨著變頻器電動機起動器的普遍使用可編程序控制器可以與變頻器結(jié)合運動控制功能更為強大并廣泛地用于各種機械如金屬切削機床裝配機械機器人電梯等場合3 過程控制可編程序控制器可以接收溫度壓力流量等連續(xù)變化的模擬量通過模擬量I0模塊實現(xiàn)模擬量 Analog 和數(shù)字量 Digital 之間的AD轉(zhuǎn)換和DA轉(zhuǎn)換并對被控模擬量實行閉環(huán)PID比例-積分-微分控制現(xiàn)代的大中型可編程序控制器一般都有PID閉環(huán)控制功能此功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生

36、產(chǎn)加熱爐鍋爐等設(shè)備以及輕工化工機械冶金電力建材等行業(yè) 4 數(shù)據(jù)處理可編程序控制器具有數(shù)學(xué)運算數(shù)據(jù)傳送轉(zhuǎn)換排序和查表位操作等功能可以完成數(shù)據(jù)的采集分析和處理這些數(shù)據(jù)可以是運算的中間參考值也可以通過通信功能傳送到別的智能裝置或者將它們保存打印數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)如無人柔性制造系統(tǒng)也可以用于過程控制系統(tǒng)如造紙冶金食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)5 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制可編程序控制器的通信包括主機與遠程I0之間的通信多臺可編程序控制器之間的通信可編程序控制器和其他智能控制設(shè)備 如計算機變頻器 之間的通信可編程序控制器與其他智能控制設(shè)備一起可以組成集中管理分散控制的分布式控制系統(tǒng)當(dāng)然并非所有的可編程序控制器

37、都具有上述功能用戶應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇可編程序控制器這樣既能完成控制任務(wù)又可節(jié)省資金四 可編程控制器的發(fā)展1 向高集成高性能高速度大容量發(fā)展微處理器技術(shù)存儲技術(shù)的發(fā)展十分迅猛功能更強大價格更便宜研發(fā)的微處理器針對性更強這為可編程序控制器的發(fā)展提供了良好的環(huán)境大型可編程序控制器大多采用多CPU結(jié)構(gòu)不斷地向高性能高速度和大容量方向發(fā)展在模擬量控制方面除了專門用于模擬量閉環(huán)控制的PID指令和智能PID模塊某些可編程序控制器還具有模糊控制自適應(yīng)參數(shù)自整定功能使調(diào)試時間減少控制精度提高2 向普及化方向發(fā)展由于微型可編程序控制器的價格便宜體積小重量輕能耗低很適合于單機自動化它的外部接線簡單容易實現(xiàn)或組成控

38、制系統(tǒng)等優(yōu)點在很多控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用3 向模塊化智能化發(fā)展可編程序控制器采用模塊化的結(jié)構(gòu)方便了使用和維護智能IO模塊主要有模擬量IO高速計數(shù)輸人中斷輸入機械運動控制熱電偶輸入熱電阻輸入條形碼閱讀器多路BCD碼輸人輸出模糊控制器PID回路控制通信等模塊智能IO模塊本身就是一個小的微型計算機系統(tǒng)有很強的信息處理能力和控制功能有的模塊甚至可以自成系統(tǒng)單獨工作它們可以完成可編程序控制器的主CPU難以兼顧的功能簡化了某些控制領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計和編程提高了可編程序控制器的適應(yīng)性和可靠性4 向軟件化發(fā)展編程軟件可以對可編程序控制器控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)即設(shè)置硬件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)例如設(shè)置各框架各個插槽上模塊的型號模塊

39、的參數(shù)各串行通信接口的參數(shù)等在屏幕上可以直接生成和編輯梯形圖指令表功能塊圖和順序功能圖程序并可以實現(xiàn)不同編程語言的相互轉(zhuǎn)換可編程序控制器編程軟件有調(diào)試和監(jiān)控功能可以在梯形圖中顯示觸點的通斷和線圈的通電情況查找復(fù)雜電路的故障非常方便歷史數(shù)據(jù)可以存盤或打印通過網(wǎng)絡(luò)或Modem卡還可以實現(xiàn)遠程編程和傳送個人計算機PC的價格便宜有很強的數(shù)學(xué)運算數(shù)據(jù)處理通信和人機交互的功能目前已有多家廠商推出了在PC上運行的可實現(xiàn)可編程序控制器功能的軟件包如亞控公司的KingPLC軟PLC在很多方面比傳統(tǒng)的硬PLC有優(yōu)勢有的場合軟PLC可能是理想的選擇5 向通信網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展伴隨科技發(fā)展很多工業(yè)控制產(chǎn)品都加設(shè)了智能控制和通

40、信功能如變頻器軟啟動器等可以和現(xiàn)代的可編程序控制器通信聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)更強大的控制功能通過雙絞線同軸電纜或光纖聯(lián)網(wǎng)信息可以傳送到幾十公里遠的地方通過Modem和互聯(lián)網(wǎng)可以與世界上其他地方的計算機裝置通信相當(dāng)多的大中型控制系統(tǒng)都采用上位計算機加可編程序控制器的方案通過串行通信接口或網(wǎng)絡(luò)通信模塊實現(xiàn)上位計算機與可編程序控制器交換數(shù)據(jù)信息組態(tài)軟件引發(fā)的上位計算機編程革命很容易實現(xiàn)兩者的通信降低了系統(tǒng)集成的難度節(jié)約了大量的設(shè)計時間提高了系統(tǒng)的可靠性國際上比較著名的組態(tài)軟件有IntouchFix等國內(nèi)也涌現(xiàn)出了組態(tài)王力控等一批組態(tài)軟件有的可編程序控制器廠商也推出了自己的組態(tài)軟件23 PLC的工作原理1掃描工作原

41、理 當(dāng)PLC運行時是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來完成控制任務(wù)的需要執(zhí)行眾多的操作但CPU不可能同時去執(zhí)行多個操作它只能按分時操作串行工作方式每一次執(zhí)行一個操作按順序逐個執(zhí)行由于CPU的運算處理速度很快所以從宏觀上來看PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時并行完成的這種串行工作過程稱為PLC的掃描工作方式 用掃描工作方式執(zhí)行用戶程序時掃描是從第一條程序開始在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下按程序存儲順序的先后逐條執(zhí)行用戶程序直到程序結(jié)束然后再從頭開始掃描執(zhí)行周而復(fù)始重復(fù)運行PLC的掃描工作方式與電器控制的工作原理明顯不同電器控制裝置采用硬邏輯的并行工作方式如果某個繼電器的線圈通電或斷電那么該繼電器的所有常開

42、和常閉觸點不論處在控制線路的哪個位置上都會立即同時動作而PLC采用掃描工作方式串行工作方式如果某個軟繼電器的線圈被接通或斷開其所有的觸點不會立即動作必須等掃描到該時才會動作但由于PLC的掃描速度快通常PLC與電器控制裝置在IO的處理結(jié)果上并沒有什么差別PLC掃描工作過程PLC的掃描工作過程除了執(zhí)行用戶程序外在每次掃描工作過程中還要完成內(nèi)部處理通信服務(wù)工作整個掃描工作過程包括內(nèi)部處理通信服務(wù)輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新五個階段整個過程掃描執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期掃描周期與CPU運行速度PLC硬件配置及用戶程序長短有關(guān)典型值為1100ms在內(nèi)部處理階段進行PLC自檢檢查內(nèi)部硬件是否正常對監(jiān)視定時

43、器WDT復(fù)位以及完成其它一些內(nèi)部處理工作在通信服務(wù)階段PLC與其它智能裝置實現(xiàn)通信響應(yīng)編程器鍵入的命令更新編程器的顯示內(nèi)容等當(dāng)PLC處于停止STOP狀態(tài)時只完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作當(dāng)PLC處于運行RUN狀態(tài)時除完成內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作外還要完成輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新工作PLC的掃描工作方式簡單直觀便于程序的設(shè)計并為可靠運行提供了保障當(dāng)PLC掃描到的指令被執(zhí)行后其結(jié)果馬上就被后面將要掃描到的指令所利用而且還可通過CPU內(nèi)部設(shè)置的監(jiān)視定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定時間避免由于CPU內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進入死循環(huán)PLC執(zhí)行程序的過程及特點PLC執(zhí)行程序的過程分為三個階段即輸入采樣階段程序執(zhí)行階

44、段輸出刷新階段 1輸入采樣階段在輸入采樣階段PLC以掃描工作方式按順序?qū)λ休斎攵说妮斎霠顟B(tài)進行采樣并存入輸入映象寄存器中此時輸入映象寄存器被刷新接著進入程序處理階段在程序執(zhí)行階段或其它階段即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化輸入映象寄存器的內(nèi)容也不會改變輸入狀態(tài)的變化只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被采樣到2程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段PLC對程序按順序進行掃描執(zhí)行若程序用梯形圖來表示則總是按先上后下先左后右的順序進行當(dāng)遇到程序跳轉(zhuǎn)指令時則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序是否跳轉(zhuǎn)當(dāng)指令中涉及到輸入輸出狀態(tài)時PLC從輸入映像寄存器和元件映象寄存器中讀出根據(jù)用戶程序進行運算運算的結(jié)果再存入元件映象寄存器中對于

45、元件映象寄存器來說其內(nèi)容會隨程序執(zhí)行的過程而變化3輸出刷新階段當(dāng)所有程序執(zhí)行完畢后進入輸出處理階段在這一階段里PLC將輸出映象寄存器中與輸出有關(guān)的狀態(tài)輸出繼電器狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中并通過一定方式輸出驅(qū)動外部負載因此PLC在一個掃描周期內(nèi)對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進行當(dāng)PLC進入程序執(zhí)行階段后輸入端將被封鎖直到下一個掃描周期的輸入采樣階段才對輸入狀態(tài)進行重新采樣這方式稱為集中采樣即在一個掃描周期內(nèi)集中一段時間對輸入狀態(tài)進行采樣在用戶程序中如果對輸出結(jié)果多次賦值則最后一次有效在一個掃描周期內(nèi)只在輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出對輸出接口進行刷新在其它階段里輸出狀態(tài)一直保存在輸

46、出映象寄存器中這種方式稱為集中輸出對于小型PLC其IO點數(shù)較少用戶程序較短一般采用集中采樣集中輸出的工作方式雖然在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度但使PLC工作時大多數(shù)時間與外部輸入輸出設(shè)備隔離從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力增強了系統(tǒng)的可靠性而對于大中型PLC其IO點數(shù)較多控制功能強用戶程序較長為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度可以采用定期采樣定期輸出方式或中斷輸入輸出方式以及采用智能IO接口等多種方式從上述分析可知當(dāng)PLC的輸入端輸入信號發(fā)生變化到PLC輸出端對該輸入變化作出反應(yīng)需要一段時間這種現(xiàn)象稱為PLC輸入輸出響應(yīng)滯后對一般的工業(yè)控制這種滯后是完全允許的應(yīng)該注意的是這種響應(yīng)滯后不僅是由于PLC掃描工作方

47、式造成更主要是PLC輸入接口的濾波環(huán)節(jié)帶來的輸入延遲以及輸出接口中驅(qū)動器件的動作時間帶來輸出延遲同時還與程序設(shè)計有關(guān)滯后時間是設(shè)計PLC應(yīng)用系統(tǒng)時應(yīng)注意把握的一個參數(shù)可編程控制器的種類很多用戶可以根據(jù)控制系統(tǒng)的具體要求選擇不同技術(shù)性能指標的PLC可編程控制器的技術(shù)性能指標主要有以下幾個方面 1 輸入輸出點數(shù)可編程控制器的IO點數(shù)指外部輸入輸出端子數(shù)量的總和它是描述的PLC大小的一個重要的參數(shù) 2 存儲容量PLC的存儲器由系統(tǒng)程序存儲器用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器三部分組成PLC存儲容量通常指用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器容量之和表征系統(tǒng)提供給用戶的可用資源是系統(tǒng)性能的一項重要技術(shù)指標 3 掃描速度可

48、編程控制器采用循環(huán)掃描方式工作完成1次掃描所需的時間叫做掃描周期影響掃描速度的主要因素有用戶程序的長度和PLC產(chǎn)品的類型PLC中CPU的類型機器字長等直接影響PLC運算精度和運行速度 4 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指PLC所有指令的總和可編程控制器的編程指令越多軟件功能就越強但掌握應(yīng)用也相對較復(fù)雜用戶應(yīng)根據(jù)實際控制要求選擇合適指令功能的可編程控制器 5 通信功能通信有PLC之間的通信和PLC與其他設(shè)備之間的通信通信主要涉及通信模塊通信接口通信協(xié)議和通信指令等內(nèi)容PLC的組網(wǎng)和通信能力也已成為PLC產(chǎn)品水平的重要衡量指標之一 廠家的產(chǎn)品手冊上還提供PLC的負載能力外形尺寸重量保護等級適用的安裝和使用環(huán)境

49、如溫度濕度等性能指標參數(shù)供用戶參考 24PLC的硬件和軟件組成PLC的類型繁多功能和指令系統(tǒng)也不盡相同但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異通常由主機輸入輸出接口電源編程器擴展器接口和外部設(shè)備接口等幾個主要部分組成一 PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示1主機主機部分包括中央處理器CPU系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器CPU是PLC的核心它用以運行用戶程序監(jiān)控輸入輸出接口狀態(tài)作出邏輯判斷和進行數(shù)據(jù)處理即讀取輸入變量完成用戶指令規(guī)定的各種操作將結(jié)果送到輸出端并響應(yīng)外部設(shè)備如編程器電腦打印機等的請求以及進行各種內(nèi)部判斷等PLC的內(nèi)部存儲器有兩類一類是系統(tǒng)程序存儲器主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理

50、的程序系統(tǒng)程序已由廠家固定用戶不能更改另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果本實驗裝置選用的主機型號為三菱系列的FX1S-20MR輸入點數(shù)為10輸出點數(shù)為102輸入輸出IO接口IO接口是PLC與輸入輸出設(shè)備連接的部件輸入接口接受輸入設(shè)備如按鈕傳感器觸點行程開關(guān)等的控制信號輸出接口是將主機經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動輸出設(shè)備如接觸器電磁閥指示燈等IO接口一般采用光電耦合電路以減少電磁干擾從而提高了可靠性IO點數(shù)即輸入輸出端子數(shù)是PLC的一項主要技術(shù)指標通常小型機有幾十個點中型機有幾百個點大型機將超過千點3電源 圖中電源是指為CPU存儲器IO接口等內(nèi)部電

51、子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源通常也為輸入設(shè)備提供直流電源4編程器 編程器是PLC的一種主要的外部設(shè)備用于手持編程用戶可用以輸入檢查修改調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況除手持編程器外還可通過適配器和專用電纜線將PLC與電腦聯(lián)接并利用專用的工具軟件進行電腦編程和監(jiān)控5輸入輸出擴展單元IO擴展接口用于連接擴充外部輸入輸出端子數(shù)的擴展單元與基本單元即主機6外部設(shè)備接口此接口可將編程器打印機條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機相聯(lián)以完成相應(yīng)的操作二plc的軟件系統(tǒng)plc的軟件系統(tǒng)指PLC所使用的各種程序的集合它包括系統(tǒng)和用戶程序硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)是相輔相成的他們共同構(gòu)成PLC系統(tǒng)缺一不可系統(tǒng)程序 系統(tǒng)程序包括

52、監(jiān)控程序編譯程序及診斷程序用戶程序用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場控制的需要用PLC的程序語言編制的應(yīng)用程序用以實現(xiàn)各種控制要求第三章 三菱FX系列PLC的基本指令系統(tǒng)和編程方法31 基本指令系統(tǒng)特點 PLC的編程語言與一般計算機語言相比具有明顯的特點它既不同于高級語言也不同與一般的匯編語言它既要滿足易于編寫又要滿足易于調(diào)試的要求目前還沒有一種對各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語言如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言O(shè)MRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語言但不管什么型號的PLC其編程語言都具有以下特點圖形式指令結(jié)構(gòu)程序由圖形方式表達指令由不同的圖形符號組成易于理解和記憶系統(tǒng)的軟件開發(fā)者已把工業(yè)控制中所需的獨立運算功能

53、編制成象征性圖形用戶根據(jù)自己的需要把這些圖形進行組合并填入適當(dāng)?shù)膮?shù)在邏輯運算部分幾乎所有的廠家都采用類似于繼電器控制電路的梯形圖很容易接受如西門子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來表示它沿用二進制邏輯元件圖形符號來表達控制關(guān)系很直觀易懂較復(fù)雜的算術(shù)運算定時計數(shù)等一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示雖然象征性不如邏輯運算部分也受用戶歡迎明確的變量常數(shù)圖形符相當(dāng)于操作碼規(guī)定了運算功能操作數(shù)由用戶填人如K400T120等PLC中的變量和常數(shù)以及其取值范圍有明確規(guī)定由產(chǎn)品型號決定可查閱產(chǎn)品目錄手冊簡化的程序結(jié)構(gòu)PLC的程序結(jié)構(gòu)通常很簡單典型的為塊式結(jié)構(gòu)不同塊完成不同的功能使程序的調(diào)試者對整個程序的控制功能和

54、控制順序有清晰的概念簡化應(yīng)用軟件生成過程使用匯編語言和高級語言編寫程序要完成編輯編譯和連接三個過程而使用編程語言只需要編輯一個過程其余由系統(tǒng)軟件自動完成整個編輯過程都在人機對話下進行的不要求用戶有高深的軟件設(shè)計能力強化調(diào)試手段無論是匯編程序還是高級語言程序調(diào)試都是令編輯人員頭疼的事而PLC的程序調(diào)試提供了完備的條件使用編程器利用PLC和編程器上的按鍵顯示和內(nèi)部編輯調(diào)試監(jiān)控等并在軟件支持下診斷和調(diào)試操作都很簡單總之PLC的編程語言是面向用戶的對使用者不要求具備高深的知識不需要長時間的專門訓(xùn)練32 編程語言的形式 本教材采用最常用的兩種編程語言一是梯形圖二是助記符語言表采用梯形圖編程因為它直觀易懂

55、但需要一臺個人計算機及相應(yīng)的編程軟件采用助記符形式便于實驗因為它只需要一臺簡易編程器而不必用昂貴的圖形編程器或計算機來編程雖然一些高檔的PLC還具有與計算機兼容的C語言BASIC語言專用的高級語言如西門子公司的GRAPH5三菱公司的MELSAP還有用布爾邏輯語言通用計算機兼容的匯編語言等不管怎么樣各廠家的編程語言都只能適用于本廠的產(chǎn)品編程指令指令是PLC被告知要做什么以及怎樣去做的代碼或符號從本質(zhì)上講指令只是一些二進制代碼這點PLC與普通的計算機是完全相同的同時PLC也有編譯系統(tǒng)它可以把一些文字符號或圖形符號編譯成機器碼所以用戶看到的PLC指令一般不是機器碼而是文字代碼或圖形符號常用的助記符語

56、句用英文文字可用多國文字的縮寫及數(shù)字代表各相應(yīng)指令常用的圖形符號即梯形圖它類似于電氣原理圖是符號易為電氣工作人員所接受指令系統(tǒng)一個PLC所具有的指令的全體稱為該PLC的指令系統(tǒng)它包含著指令的多少各指令都能干什么事代表著PLC的功能和性能一般講功能強性能好的PLC其指令系統(tǒng)必然豐富所能干的事也就多我們在編程之前必須弄清PLC的指令系統(tǒng)程序PLC指令的有序集合PLC運行它可進行相應(yīng)的工作當(dāng)然這里的程序是指PLC的用戶程序用戶程序一般由用戶設(shè)計PLC的廠家或代銷商不提供用語句表達的程序不大直觀可讀性差特別是較復(fù)雜的程序更難讀所以多數(shù)程序用梯形圖表達梯形圖梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖用以表達所使用的PLC指令及其前后順序它與電氣原理圖很相似它的連線有兩種一為母線另一為內(nèi)部橫豎線內(nèi)部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組這個指令組一般總是從裝載LD指令開始必要時再繼以若干個輸入指令含LD指令以建立邏輯條件最后為輸出類指令實現(xiàn)輸出控制或為數(shù)據(jù)控制流程控制通訊處