可編程邏輯控制器外文翻譯

可編程邏輯控制器外文翻譯1．PLC介紹眾所周知，科技世界里只有一個永恒真理，那確實是變化。這在可編程邏輯操縱器（PLC）及其各種應用的進展過程中尤為明顯。自從三十多年前將PLC引進以來，PLC差不多在廣泛的工業(yè)領域中成為幾十萬操縱系統(tǒng)的基礎。從本質(zhì)上講，PLC是一種用高度專業(yè)化語言編程的工業(yè)運算機，并連續(xù)受益于運算機和信息技術(shù)領域的技術(shù)進步，它的最突出之處是小型化和通信功能?？删幊踢壿嫴倏v器I/O通道規(guī)則包括所有的輸入觸點和輸出觸點，擴展能力和最大數(shù)量的通道。觸點數(shù)量是輸入點和輸出點的總和。PLC能夠指定這些值的任何可能的組合。擴展單元能夠被堆棧或互相連接來增加總的操縱能力。最大數(shù)量的通道是在一個擴展系統(tǒng)中輸入和輸出通道的最大總數(shù)量。PLC系統(tǒng)規(guī)則包括掃描時刻，指令數(shù)量，數(shù)據(jù)儲備和程序儲備。掃描時刻是 PLC需要的用來檢測輸入輸出模塊的時刻。指令是用于 PLC軟件（例如數(shù)學運算）的標準操作。數(shù)據(jù)儲備是儲備數(shù)據(jù)的能力。程序儲備是操縱軟件的能力。用于可編程邏輯操縱器的輸入設備包括 DC，AC，中間繼電器，熱電偶，RTD，頻率或脈沖，晶體管和中斷信號輸入；輸出設備包括 DC，AC，繼電器，中間繼電器，頻率或脈沖，晶體管，三端雙向可控硅開關元件； PLC的編程設備包括操縱面板，手柄和運算機?？删幊踢壿嫴倏v器用各種軟件編程語言來操縱。這些語言包括 IEC61131-3，順序執(zhí)行表（SFC），動作方塊圖（FBD），梯形圖（LD），結(jié)構(gòu)文本（ST），指令序列（IL），繼電器梯形圖（RIL），流程圖，C語言和Basic語言。IEC61131-3編程環(huán)境能支持五種語言，用國際標準加以規(guī)范，分不為SFC，F(xiàn)BD，LD，ST和IL。這便承諾了多賣主兼容性和多種語言編程。SFC是一種圖表語言，它提供了編程順序的配合，就能支持順序選擇和并列選擇，二者擇其一即可。FBD用一種大的運行庫，以圖表形式建立了一些復雜的過程。標準數(shù)學和邏輯運行能夠與用戶交流和接口運行相結(jié)合。 LD是適用于離散操縱和互鎖邏輯的圖表語言。它在離散操縱上與 FBD是完全兼容的。ST是一種文本語言，用于復雜的數(shù)學過程和運算，不太適用于圖表語言。IL是與組合編碼相似的低級語言。它用在相對比較簡單的邏輯指令。繼電器梯形圖或梯形圖是適用于可編程邏輯操縱器的重要的編程語言。梯形圖編程是設計成繼電器邏輯程序的圖表表示法。流程圖是一種圖表語言，用于在一個操縱器或應用軟件中描述順序操作，它用于建立有標準組件的可循環(huán)使用的運行庫。C語言是一種高級編程語言，適用于處理最復雜的運算，連續(xù)的數(shù)據(jù)采集任務。它典型地在PC機上運行調(diào)試。BASIC語言是用于處理數(shù)據(jù)的連續(xù)的數(shù)字采集和接口運行的高級語言。可編程邏輯操縱器也規(guī)范了許多運算機接口設備，網(wǎng)絡規(guī)則和特色。PLC能源設備和運行環(huán)境也是專門重要的。2．指令關于簡單的編程，繼電器型 PLC是有效的。隨著功能的復雜化，復雜的VonNeaman型PLC就必須被采納。一個VonNeaman運算機一次只能執(zhí)行一個指令，它們是如此運行的，盡管許多運算機看上去一次在做許多情況。正如圖1所示的運算機組成。圖1簡化個人運算機結(jié)構(gòu)圖輸入是通過鍵盤和鼠標得到的。輸出被送到屏幕。磁盤和儲備器用于輸入和輸出儲備（注意：這些箭頭的方向關于設計者是專門重要的，要注意表明信息是流向哪里的。）那個圖表能夠像圖2那樣能被重新擬訂來闡明輸入設備和輸出設備的作用。在那個圖表中數(shù)據(jù)通過輸入設備進入左邊。（注意：大多數(shù)設計圖表差不多上左邊輸入，右邊輸出的。）在進入CPU之前，它穿過緩沖電路。CP通過其它回路輸出數(shù)據(jù)。儲備器和磁盤用語儲備要輸出的數(shù)據(jù)。如果我們把個人運算機看作一個操縱器，它通過在屏幕上輸出鼓舞和輸入來自鼠標和鍵盤的響應來操縱用戶。PLC也是一個操縱過程的運算機。當與應用程序完全結(jié)合起來時，類似之處變成：輸入設備—鍵盤與接近開關相類比。輸入電路—連續(xù)輸入芯片就像一個直流 24V的輸入卡。計算機—686CPU就像一個PLC的CPU模塊。輸出電路—圖形卡就像一個三相開關輸出卡。輸出設備—監(jiān)控器就像指示燈。存儲器—PLC的儲備器與個人運算機的儲備器相似。用一般個人運算機能夠運行PLC，盡管則并不被提倡做。就PLC來講，輸入和輸出設備設計得更加可靠，更加粗糙，更適合惡劣的制造環(huán)境。3．運行順序所有的PLC系統(tǒng)有每秒鐘重復多次的四種差不多運行時期。最初被第一次接通時，它會檢測它的硬件和軟件是否有錯誤。如果沒有錯誤，它會把所有輸入和輸入值復制到儲備器，這叫輸入掃描。只用復制了輸入值的儲備器，梯形邏輯圖將被解決一個，這叫邏輯掃描。在解決梯形圖期間，輸出值只在臨時儲備器中被改變。當梯形圖掃描完成后，輸出將用儲備器中臨時值修正，這叫做輸出掃描。PLC現(xiàn)在將從自我檢測開始重新啟動那個過程，那個過程專門明顯地每秒鐘重復10到100次，正如圖3所示自我檢測—檢測是否所有的卡沒有錯誤，把時刻繼電器復零等。 （如果在專門小一段時刻內(nèi)沒有復零，時刻繼電器會引起錯誤，關閉PLC系統(tǒng)?！@會表明梯形圖沒有被正常掃描。）輸入掃描—從芯片上的輸入卡讀取輸入值，并把輸入值復制到儲備器，這能使PLC更快速地運行，同時幸免從程序開始到終止輸入變化。 （例如：意外停止）有一些專門的 PLC功能，能直截了當讀取輸入值，幸免了輸入表格。邏輯處理/掃描—基于儲備器的輸入表格，程序被一次執(zhí)行一步，同時輸出值也被修正，這是其它節(jié)的集中。輸出掃描—輸出表格從儲備器復制到輸出芯片，這些芯片然后驅(qū)動輸出儀器。輸入輸出掃描經(jīng)常會令初學者感到困惑，然而它們是專門重要的。輸入掃描是輸入值的快照，同時解決邏輯關系。在一個梯形圖掃描期間，如果一個輸入在梯形圖的多個地點被用到，它就會起變化，潛在咨詢題就可能發(fā)生，而輸入掃描卻幸免了這些咨詢題。那個邊境效應是如果在一段連續(xù)時刻內(nèi)如果一個輸入變化太短，它可能在輸入掃描之間會減少或者丟失。當PLC最初被啟動時，通常的輸出會被關閉，這可不能阻礙輸入值。4．輸入輸出掃描當輸入值被掃描到 PLC時，自然輸入值被復制到儲備器。當輸出值被掃描到PLC時，它們將從儲備器復制到自然輸出設備。 當梯形圖被掃描時，它將用儲備器中的值，并不是實際的輸入輸出值。如此做的要緊緣故是如果一個程序在多個地點用一個輸入值，那么輸入值的變化將使其邏輯關系無效。而且，如果隨著每塊的變化，輸出模塊也變化，在掃描終止時PLC的運行速度將大大減慢。5．邏輯掃描梯形邏輯程序圖是仿照繼電器邏輯圖的。在繼電器邏輯圖中，程序的每個元件將盡可能快地開關。然而在一個程序中，元件只能按固定的順序一次檢測一個。如圖4所示，梯形圖將按從左到右，從上到下的順序被講明。在圖中，梯形邏輯掃描將從最高層開始。在底層，它將先講明高層輸出，然后輸出它下面的分支。在第二層，沿著梯形邏輯圖移動之前，將先講明分支。圖4 梯形圖邏輯執(zhí)行順序解決梯形邏輯程序時，邏輯掃描順序會變得專門重要。梯形圖輸出作為輸入，考慮輸出應用時，它也變得專門重要。如圖 5所示，梯形圖第一行將檢測輸入并把輸出 X置1，得到相同的值。第二行將檢測輸入 B并把輸出X置1，得到相反的值。因此，直到梯形圖的第二行被掃描時 X值才能與A相等。在邏輯掃描期間，輸出值只能在儲備器中被改變，只有當梯形邏輯掃描完成時，實際的輸出才能被修正。因此，在第二行的基礎上，輸出掃描將修正實際輸出值。同時梯形圖的第一行將無效。6．PLC狀態(tài)顯示在一個PLC中，缺少鍵盤和其它的輸入輸出設備是專門值得注意的。在PLC前端通常有一定數(shù)量的狀態(tài)指示燈。通常指示燈表明：電源啟動—只要PLC帶電，它將被啟動。程序運行—這將指示是否程序正在運行或是否沒有程序正在運行。錯誤顯示—當PLC有大的硬件或軟件錯誤時，這將有顯示。這些燈通常用于調(diào)試。一定數(shù)量的按鈕也將提供給 PLC的硬件。最一般的按鈕是一個運行/編程選擇開關，當在保持狀態(tài)時，它將被調(diào)到編程；當在生產(chǎn)狀態(tài)時，它將被調(diào)到運行。一個 PLC系統(tǒng)幾乎沒有一個啟動關閉開關或復位開關在前面。這需要被設計到系統(tǒng)剩余部分。PLC的狀態(tài)也能被梯形邏輯圖檢測。檢測程序是否第一次被執(zhí)行是專門普遍的。如圖 6所示?！甪irstscan’輸入在梯形圖被第一次掃描時，將是對的，而在其余的每次掃描時是錯誤的。這種情形下， PLC—5的‘firstscan’的地址是‘S2：1/14’。按照例子中的邏輯關系，第一次掃描將封上‘ light’，直到‘clear’被啟動。因此燈將在 PLC被啟動之后變亮，但在‘ clear’被啟動之后，它將關閉同時保持在關閉狀態(tài)。 ‘firstscan’模塊在‘firstpass’模塊中被提到。圖6核驗PLC第一次掃描的程序7．儲備器類型有幾種差不多的現(xiàn)在經(jīng)常使用的運算機儲備器類型：RAM（隨機儲備器）—這種儲備器速度專門快，然而當沒電時，它的內(nèi)容將被丟失。這是一種不穩(wěn)固儲備器，每個 PLC在運行時，都用這種儲備器作為中央處理器 。ROM（只讀儲備器）—這種儲備器是永久性的不可擦除的。它通常用于存放PLC的操作系統(tǒng)。EPROM（可擦除可編程只讀儲備器）—這是一種像 ROM一樣可編程的儲備器，然而它能用紫外線光擦除同時能夠重新編程。EEPROM（電可擦除可編程只讀儲備器） —這種儲備器能像 ROM一樣存放程序。它能被編程同時用電壓擦除，因此它正變得比 EPROM更加普遍。所有的PLC系統(tǒng)都用RAM做CPU，用ROM儲備PLC的差不多操作系統(tǒng)。當有電時，RAM的內(nèi)容被儲存，然而咨詢題在于當供給儲備器的電源失去時會發(fā)生什么。原先PLC賣主用帶有電池的 RAM，如此如果不失電，儲備器的內(nèi)容就可不能丟失。這種方法現(xiàn)在仍被使用，但變得不那么受歡迎。EPROMS也是PLC編程的比較好的選擇。EPROM在PLC外部編程，然后被放入PLC。當PLC被啟動時，在EPROM上的梯形邏輯程序被下載PLC同時運行。這種方法專門可靠，然而擦除和編程技術(shù)差不多上專門消耗時刻的。EEPROM儲備器是PLC的永久部分，程序能 EPROM一樣被存放在它們中。儲備器的價鈔票一直在下降，新類型正變得可被利用，這些變化將連續(xù)對PLC系統(tǒng)發(fā)生阻礙。8．基于軟件的 PLC系統(tǒng)個人運算機連續(xù)下降的價格增加了它們在操縱系統(tǒng)中的應用，包括 PLC的替代品。安裝了軟件就能用個人運算機解決梯形圖邏輯.從傳感器中讀取輸入，修改輸出送到鼓舞。這些關于堅持是專門重要的，因為它們不用遵守往常的計時模式.例如，運算機正運行一個游戲，就可能減慢或停止運算機.那個以及其它咨詢題現(xiàn)在正被研究，好的解決方案不久就會顯現(xiàn)。9．概要PLC系統(tǒng)和運算機與輸入設備，輸出設備 ,儲備器等專門相似。PLC系統(tǒng)持續(xù)地執(zhí)行系統(tǒng)檢查，輸入掃描 ,邏輯掃描和輸出掃描那個循環(huán)。當邏輯圖被掃描時，輸入的變化沒有被發(fā)覺 ,輸出也沒有被修正。PLC系統(tǒng)用RAM，有時用EPROM存放永久程序。10．實際咨詢題一個PLC系統(tǒng)通常包括RAM，ROM，EPROM和/或電池嗎？PLC

的指示燈用于什么？什么緣故一個如果一個PLC

PLC系統(tǒng)每秒鐘只能掃描梯形圖幾次？系統(tǒng)的掃描時刻比輸入脈沖長，會發(fā)生什么

?什么緣故？一個PLC系統(tǒng)與一部臺式運算機的不同是什么？什么緣故PLC系統(tǒng)每次掃描要做自我檢查？PLC檢測時刻會比簡單程序所需時刻長嗎？下面的梯形邏輯有什么錯誤？如果它被用會發(fā)生什么？當一個PLC系統(tǒng)差不多被啟動時，表明啟動的儲備器地址是什么？11．實際咨詢題解答每個PLC系統(tǒng)包括RAM和ROM，然而它們也包括 EPROM或電池。診斷和保持。盡管程序是空的，PLC系統(tǒng)仍需掃描輸入和輸出，做自我檢測。如果在兩次輸入掃描之間發(fā)生，脈沖就會丟失。要緊的區(qū)不包括輸入設備輸出設備和應用。 PLC系統(tǒng)是為工廠設計的，因此它沒有鼠標鍵盤之類的輸入設備。 (盡管，一些較新型 PLC能夠達到)它們也沒有屏幕聲音之類的輸出設備，.取而代之，它們有電壓,電流如此的輸入設備和輸出設備。PLC使用戶為專門的任務設計程序,然而在個人運算機上給系統(tǒng)編程是不常見的。這能關心檢測硬件和軟件錯誤。如果一個錯誤發(fā)生了，PLC還連續(xù)運行,操縱器就可能以一種不可預見的方式運行，這對人和機器是專門危險的。自我檢測則關心檢查出這些錯誤，同時安全地關閉系統(tǒng)。是的，在許多PLC系統(tǒng)中，自檢大約需要1ms，但一個單一程序需1mms。通常輸出Y被重復兩次。在那個例子中， Y的值將總等于B。前一層的A將對Y沒有阻礙。S2:1/14用于微機，S2:1/15用于PLC—5。可編程操縱器技術(shù)討論與以后進展隨著時代的進展,當今的技術(shù)也日趨完善、競爭愈演愈烈;單靠人工的操作已不能滿足于目前的制造業(yè)前景 ,也無法保證更高質(zhì)量的要求和高新技術(shù)企業(yè)的形象.人們在生產(chǎn)實踐中看到 ,自動化給人們帶來了極大的便利和產(chǎn)品質(zhì)量上的保證,同時也減輕了人員的勞動強度 ,減少了人員上的編制.在許多復雜的生產(chǎn)過程中難以實現(xiàn)的目標操縱、整體優(yōu)化、最佳決策等 ,熟練的操作工、技術(shù)人員或?qū)＜摇⒅卫碚邊s能夠容易判定和操作 ,能夠獲得中意的成效.人工智能的研究目標正是利用運算機來實現(xiàn)、模擬這些智能行為 ,通過人腦與運算機和諧工作,以人機結(jié)合的模式,為解決十分復雜的咨詢題查找最佳的途徑我們在各種場合看到了繼電器連接的操縱，那差不多是時代的過去，現(xiàn)在的繼電器只能作為低端的基層操縱模塊或者簡單的設備中使用到； 而PLC的顯現(xiàn)也成為了劃時代的主題， 通過極其穩(wěn)固的硬件穿插靈活的軟件操縱，使得自動化走向了新的高潮。PLC的最大特點在于：電氣工程師已不再電氣的硬件上花費太多的心計，只要將按鈕開關或感應器的輸入點連接到 PLC的輸入點上就能解決咨詢題，通過輸出點連接接觸器或繼電器來操縱大功率的啟動設備，而小功率的輸出設備直截了當連接就能夠。PLC的內(nèi)部包含了具有中央處理器的CPU，并帶有外部I/O口擴展的I/O接口地址和儲備器三大塊組成，CPU的核心是由一個或者多個累加器組成，它們具有邏輯的數(shù)學運算能力，并能讀取程序儲備器的內(nèi)容通過運算后去驅(qū)動相應的儲備器和 I/O接口；I/O口將內(nèi)部累加器和外部的輸入和輸出系統(tǒng)連接起來，并將有關的數(shù)據(jù)存入程序儲備器或者數(shù)據(jù)儲備器中；儲備器能夠?qū)/O口輸入的數(shù)據(jù)存入儲備器中，并在工作時調(diào)轉(zhuǎn)到累加器和I/O接口上，儲備器分程序儲備器ROM和數(shù)據(jù)儲備器RAM,ROM能夠?qū)?shù)據(jù)永久的存入儲備器中，而RAM只能作為CPU運算時臨時運算使用的緩沖空間。PLC的抗干擾是極其優(yōu)秀的，我們?nèi)徊挥萌リP懷它的使用壽命和工作場合的惡劣，這些所有的咨詢題已不再成為我們失敗的主題，而留給我們的是關懷如何來利用 PLC的內(nèi)部資源為我們加大設備的操縱能力，使我們的設備更加的柔性。PLC的語言并不是我們所想象的匯編語言或C語言來進行編程，而是采納原有的繼電器操縱的梯形圖，使得電氣工程師在編寫程序時專門容易就明白得了PLC的語言，而且專門多的非電氣專業(yè)人士也對 PLC專門快認識并深入。以上僅僅是PLC的優(yōu)點之一，這也是人們比較容易明白得的一部分，在專門多的設備中，人們已不再期望看到太多的操縱按鈕，它們不但容易損壞而且極易產(chǎn)生人為的失誤，小的并不是要緊的失誤也許你還能夠同意；但過大的甚至是致命的失誤是我們無法容忍的。新的技術(shù)總是為了給我們帶來更安全和便利的操作，使得我們面臨的一大堆咨詢題一掃而光，你有了解過HMI嗎？那個地點講HMI你全然不清晰它是什么，也沒有愛好了解，換一個中文把它講明為觸摸屏或者人機界面你就明白了，它和

PLC

的結(jié)合給了我們更大的空間。HMI操縱不僅僅是減少了操縱按鈕，增加操縱的靈活性，更要緊的它是可順序性的，而且在能夠改變數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出反饋，在溫度操縱曲線的模擬也能直觀的顯示出來。同時能夠通過編寫功能關心程序來提供各種力所能及的關心，使得操作者減少不必要的失誤。 HMI的廠商目前也越來越多，功能也越來越強，價格也越來越低，使用的面越來越廣。 HMI的前景能夠講十分的看好。在專門多場合，單靠單機的操縱是無法保證設備的順暢運行，而通過設備與設備的信息交流達到我們想要的成效。例如在前包裝和后工序的檢測，我們就要將包裝的信息反饋到檢測處，而檢測處的信息也要反饋到包裝來。如此通過信息共享來使得兩者之間鏈接起來，形成一個共體，從而使的兩者間的配合更加的緊密，在彼此間達到映影相揮的成效。PLC的通信差不多愈來愈體現(xiàn)它的價值，在PLC與PLC之間的通信，能夠通過信息的溝通和數(shù)據(jù)的共享來保證設備之間的相互和諧，已達到互補的成效。

PLC

之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換采納

RS232接口來傳送數(shù)據(jù)，而

RS232接口只能保證

10米的傳輸距離，如果在

1000米的距離內(nèi)我們能夠通過

RS485來進行通信，更長的距離只能通過

MODEL

來進行傳輸。PLC的數(shù)據(jù)傳送只是將內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送到對方的一塊連續(xù)的地址中，我們把它稱為一個表，對方的 PLC通過讀取表中的數(shù)據(jù)來進行操作。如果表中的數(shù)據(jù)是一個一樣設置的數(shù)據(jù)的話，那只是一樣的數(shù)據(jù)傳送，比現(xiàn)在天的油價上升了，我要把油價的價格傳送到所有的輸油機上，那確實是數(shù)據(jù)的共享；而當表中的數(shù)據(jù)是一段操縱 PLC的指令程序，那就專門有難度了，例如你要操縱一臺機器人來按你想象的動作工作，你會給它編制一段程序并以數(shù)據(jù)的形式發(fā)送過去。信息輸送的形式有單工位、半雙工位和全雙工位的分不。單工位的意義也確實是講兩者之間，一個只能發(fā)送，而一個只能接收，例如一個特務它只能接收上司的指示，而無法給上司回復；半雙工位也確實是兩個能都能發(fā)送和同意數(shù)據(jù)，但不能同時發(fā)送和同意，例如你打電話時是不能接電話,對方也一樣；而全雙工位是兩者之間都能發(fā)送和同意數(shù)據(jù)，并可同時發(fā)送和同意。像互聯(lián)網(wǎng)確實是典型的例子。信息輸送的過程也有同步和異步之分：同步的意義在于發(fā)送數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)線和時鐘線是同步的，也確實是數(shù)據(jù)信號和時鐘信號同時由 CPU進行發(fā)送，這需要彼此都要專門的時鐘信號來進行傳送和接送，同時是強制性的，這種方法的特點在于它的速度極快、但相應占用CPU的工作時刻也相對的要長、同時技術(shù)難度也專門的大。它的要求在于在一幀的數(shù)據(jù)傳送中不能有一位的誤差，不然的話整個數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤，這在硬件上是一個比較大的難度。在一些專用的設備中應用的越來越廣泛，像專用的醫(yī)療設備、數(shù)字信號設備等，在比較單一數(shù)據(jù)的傳輸中，它的成效專門的好。而異步是應用范疇最廣泛的，這得益于它的技術(shù)難度相對要小、同時不需要配制專門的時鐘信號、它的特點在于，它的數(shù)據(jù)是間隔性的，離散性的發(fā)送和同意，當CPU太忙的時候能夠停頓性去工作，在硬件上也減少了難度，同時數(shù)據(jù)的丟失相對要少，我們能夠通過數(shù)據(jù)的檢測來觀看我們發(fā)送的數(shù)據(jù)是否有錯誤，像奇偶法、累加法和八位效驗法等，都能夠用來關心我們檢測發(fā)送的數(shù)據(jù)是否有錯誤發(fā)生，通過反饋來進行辨不。信息的傳送口線有串口和并口之分：通常的 PLC是8位機，因此也有16位機。我們在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候能夠是一位一位的發(fā)送給對方，也能夠 8位8位的將數(shù)據(jù)發(fā)送到對方，一位和 8位區(qū)不也確實是我們所講的串口發(fā)送數(shù)據(jù)和并口發(fā)送數(shù)據(jù)。串口速度比較慢，但只要兩條或者三條口線就能解決咨詢題，并能借用電話線來進行遠程操縱。而并口的傳送速度是極快的，它是串口的 256倍，在短距離占有優(yōu)勢，由因此 TTL電平，一樣限于米的范疇，它并不適用于長距離的數(shù)據(jù)傳送，如此成本太昂貴了。專門多的情形下我們總喜愛采納串并轉(zhuǎn)換芯片來進行傳輸，這種情形下不需要我們進行過于復雜的寄存器設置了，而直截了當通過數(shù)據(jù)傳送指令進行數(shù)據(jù)交流，但在通信中并不是一個十分可行的方法，因為在發(fā)送數(shù)據(jù)的時候?qū)Ψ降?PLC必須一直等待你的數(shù)據(jù)輸出，它不能去做其它的工作。當你在看書的時候，你聽到有人敲門、你停下手上的情況、去打開門、并同敲門者對話、那個時候電話響了、你示意接個電話、在接完電話后、回過頭來同敲門者連續(xù)對話、對話完畢后、你再連續(xù)看你的書，這種情形我們把它稱為中斷，它具有權(quán)威性，也具有優(yōu)先性， PLC具備了如此的功能。它的特點在于我們在設備的操作過程中可能會遇到緊急的突發(fā)事件，我們要趕忙的停下手上的工作，去處理更重要的情況，這種情形是我們經(jīng)常所遇到的，PLC在去執(zhí)行緊急的任務時，總會先儲存目前的狀態(tài)，例如程序的地址，CPU的累加器數(shù)據(jù)等，就像我們?nèi)ラ_門時要記下我們看的書在第幾頁了或者干脆作個記號， 因為我們待會還要連續(xù)接著看后面的書。 CPU總是按照我們的意愿去做應該做的情況，但你錯誤的給它一件情況，它也會同樣的去做，這一點我們必須注意。中斷并不是只有一個，有時會同時存在幾個中斷，中斷具有優(yōu)先的級不，它們會按照人的要求去執(zhí)行更高級不的中斷。這種中斷中的中斷也就形成了中斷嵌套。因此中斷的級不按照各種PLC內(nèi)部CPU的資源有關，同時也跟堆棧的容量大小也有關系。中斷的內(nèi)容有專門多種，例如外部中斷、通信中的發(fā)送和同意中斷、定時和計數(shù)的時鐘中斷、還有WDT復位中斷等，它們豐富了CPU在處理各種事務時響應種類。如此講也許你并不能完全明白得中斷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作順序，我們做一個小小的例子來講明.每一個設備總是可不能不記得有一個按鈕，它也是在我們遇到緊急情形時使用的，那確實是急停按鈕。當我們遇到人身事故和意外情形時我們只要按下它，機器趕忙停止所有的操作，并等待處理完意外后再復原操作。急停按鈕連接PLC內(nèi)部CPU的內(nèi)部I/O接口上，當按鈕給CPU一個外部觸發(fā)信號時，CPU對I/O進行再次檢測，當確認有外部觸發(fā)信號時，CPU愛護現(xiàn)場并將程序計數(shù)器自動轉(zhuǎn)到相應的外部I/O中斷程序中去，當外部中斷程序處理完畢，程序計數(shù)器返回到主程序連續(xù)工作。有一點能夠講明的是我們一樣會把急停按鈕的外部中斷升至最高級不，從而保證安全。當我們在工作完一個工件時， 給PLC一個信號，將PLC的內(nèi)部計數(shù)器加1來運算我們一天的工作量時，一個簡單的計數(shù)器能解決咨詢題，因此它們也能夠在掉電的情形下保持數(shù)據(jù)，促使數(shù)據(jù)不丟失，這也是我們所期望的。PLC還具有高級計數(shù)器的功能，當我們在同意一些高速的數(shù)據(jù)時，那個地點所講的高速是在在微秒級的數(shù)據(jù)，例如條碼掃描機在持續(xù)的掃描數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理器 DSP運算的高速信號等，我們就要采納到高級計數(shù)器來關心我們進行計數(shù)。它在 PLC執(zhí)行程序時一旦發(fā)覺高級計數(shù)器對應的中斷，就會趕忙放下手上的工作。通過再次編程的梯形圖程序講明我們在執(zhí)行程序時高級計數(shù)器會自動的執(zhí)行對應的工作，從而將高級計數(shù)器的級不升至高一級不。你也許聽過太多的那個詞 :“死機”，大致的意思是 CPU工作量過大，內(nèi)部資源不足等情形造成程序無法運行。 PLC也有類似的情形，在 PLC內(nèi)部有一個看門狗 WDT，我們能夠設置 WDT一個程序運行的時刻，當程序運行過程中顯現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)錯誤時或者程序繁忙時，程序的運行時刻超過 WDT的設置時刻，CPU轉(zhuǎn)而WDT復位狀態(tài)。程序重新開始運行，但對中斷可不能進行破壞。PLC的進展差不多從單一的模式進入了通信的網(wǎng)絡時代，并同其它的工控網(wǎng)板和I/O卡板輕易的進行共享。組態(tài)軟件能夠?qū)⑺械倪@些硬件連接起來，通過更直觀的動畫圖片來進行操縱，并能夠通過互聯(lián)網(wǎng)在異地進行操縱，像神舟五號的發(fā)射確實是采納這種方法來使飛船升空。更高層次的進展需要我們持續(xù)的努力來取得。 PLC的顯現(xiàn)差不多足足阻礙了幾代人，我們也從上一輩的體會中獵取了更多的知識和教訓，來持續(xù)的進展PLC技術(shù)，將它推向更高浪潮。ProgrammableLogicControllers(PLC)AboutProgrammableLogicControllers(PLC)Everyoneknowsthere’sonlyoneconstantinthetechnologyworld,andthat’schange.ThisisespeciallyevidentintheevolutionofProgrammableLogicControllers(PLC)andtheirvariedapplications.Fromtheirintroductionmorethan30yearsago,PLChasbecomethecomerstoneofhundredsofthousandsofcontrolsystemsinawiderangeofindustries.Atheart,thePLCisanindustrializedcomputerprogrammedwithhighlyspecializedlanguages,anditcontinuestobenefitfromtechnologicaladvancesinthecomputerandinformationtechnologyworlds.Themostprominentofwhichisminiaturizationandcommunications.INTRODUCTIONForsimpleprogrammingtherelaymodelofthePLCissufficient.AsmorecomplexfunctionsareusedthemorecomplexVonNeumanmodelofthePLCmustbeused.AVonNeumancomputerprocessesoneinstructionatatime.Mostcomputersoperatethisway,althoughtheyappeartobedoingmanythingsatonce.ConsiderthecomputercomponentsshowninFigure1.Figure1 Simplified PersonalComputerArchitectureInputisobtainedfromthekeyboardandmouse,outputissenttothescreen,andthediskandmemoryareusedforbothinputandoutputforstorage.(Note:thedirectionsofthesearrowsareveryimportanttoengineers,alwayspayattentiontoindicatewhereinformationisflowing.)ThisfigurecanberedrawnasinFigure2toclarifytheroleofinputsandoutputs.Figure2 AnInput-OutputOrientedArchitectureInthisfigurethedataenterstheleftsidethroughtheinputs.(Note:mostengineeringdiagramshaveinputsontheleftandoutputsontheright.)IttravelsthroughbufferingcircuitsbeforeitenterstheCPU.TheCPUoutputsdatathroughothercircuits.Memoryanddisksareusedforstorageofdatathatisnotdestinedforoutput.Ifwelookatapersonalcomputerasacontroller,itiscontrollingtheuserbyoutputtingstimulionthescreen,andinputtingresponsesfromthemouseandthekeyboard.APLCisalsoacomputercontrollingaprocess.Whenfullyintegratedintoanapplicationtheanalogiesbecome;Inputs-thekeyboardisanalogoustoaproximity switch.Input-circuits-theserialinputchipislikea24Vdcinputcard.Computer-the686CPUislikeaPLCCPUunit.Output-circuits-agraphicscardislikeatriacoutputcard.Outputs-amonitorislikealight.Storage-memoryinPLCissimilartomemoriesinpersonalcomputers.ItisalsopossibletoimplementaPLCusinganormalPersonalComputer,althoughthisisnotadvisable.InthecaseofaPLCtheinputsandoutputsaredesignedtobemorereliableandruggedforharshproductionenvironments.OPERATIONSEQUENCEAllPLChavefourbasicstagesofoperationsthatarerepeatedmanytimespersecond.Initiallywhenturnedonthefirsttimeitwillcheckitsownhardwareandsoftwareforfaults.Iftherearenoproblemsitwillcopyalltheinputandcopytheirvaluesintomemory,thisiscalledtheinputscan.Usingonlythememorycopyoftheinputstheladderlogicprogramwillbesolvedonce,thisiscalledthelogicscan.Whilesolvingtheladderlogictheoutputvaluesareonlychangedintemporarymemory.Whentheladderscanisdonetheoutputswillbeupdatedusingthetemporaryvaluesinmemory,thisiscalledtheoutputscan.ThePLCnowrestartstheprocessbystartingaselfcheckforfaults.Thisprocesstypicallyrepeats10to100timespersecondasisshowninFigure3.Figure3 PLCScanCycleSELFTEST-Checkstoseeifallcardserrorfree,resetwatch-dogtimer,etc.(Awatchdogtimerwill causeanerror,andshutdownthePLCifnotresetwithinashortperiodoftime-thiswouldindicatethattheladderlogicisnotbeingscannednormally).INPUTSCAN-Readsinputvaluesfromthechipsintheinputcards,andcopiestheirvaluestomemory.ThismakesthePLCoperationfaster,andavoidscaseswhereaninputchangesfromthestarttotheendoftheprogram(e.g.,anemergencystop).TherearespecialPLCfunctionsthatreadtheinputsdirectly,andavoidtheinputtables.LOGICSOLVE/SCAN-Basedontheinputtableinmemory,theprogramisexecuted1stepatatime,andoutputsareupdated.Thisisthefocusofthelatersections.OUTPUTSCAN-Theoutputtableiscopiedfrommemorytotheoutputchips.Thesechipsthendrivetheoutputdevices.Theinputandoutputscansoftenconfusethebeginner,buttheyareimportant.Theinputscantakesasnapshotoftheinputs,andsolvesthelogic.Thispreventspotentialproblemsthatmightoccurifaninputthatisusedinmultipleplacesintheladderlogicprogramchangedwhilehalfwaythroughaladderscans.Thisproblemcouldhavesevereeffectsoncomplexprogramsthataredevelopedlaterinthebook.Onesideeffectoftheinputscanisthatifachangeininputistooshortinduration,itmightfallbetweeninputscansandbemissed.WhenthePLCisinitially turnedonthenormaloutputswill beturnedoff.Thisdoesnotaffectthevaluesoftheinputs.4．TheInputandOutputScansWhentheinputstothePLCarescannedthephysicalinputvaluesarecopiedintomemory.WhentheoutputstoaPLCarescannedtheyarecopiedfrommemorytothephysicaloutputs.Whentheladderlogicisscanneditusesthevaluesinmemory,nottheactualinputoroutputvalues.Theprimaryreasonfordoingthisissothatifaprogramusesaninputvalueinmultipleplaces,achangeintheinputvaluewillnotinvalidatethelogic.Also,ifoutputbitswerechangedaseachbitwaschanged,insteadofallatonceattheendofthescanthePLCwouldoperatemuchslower.5．TheLogicScanLadderlogicprogramsaremodelledafterrelaylogic.Inrelaylogiceachelementintheladderwillswitchasquicklyaspossible.Butinaprogramelementscanonlybeexaminesoneatatimeinafixedsequence.ConsidertheladderlogicinFigure4,theladderlogicwillbeinterpretedleft-to-right,top-to-bottom.Inthefiguretheladderlogicscanbeginsatthetoprung.Attheendoftherungitinterpretsthetopoutputfirst,thentheoutputbranchedbelowit.Onthesecondrungitsolvesbranches,beforemovingalongtheladderlogicrung.Figure4 LadderLogicExecutionSequenceItalsobecomesimportantwhenconsideringoutputusage.ConsiderFigure5,thefirstlineofladderlogicwillexamineinputAandsetoutputXtohavethesamevalue.Thesecondlinewill examineinputBandsettheoutputXtohavetheoppositevalue.SothevalueofXwasonlyequaltoAuntilthesecondlineofladderlogicwasscanned.Recallthatduringthelogicscantheoutputsareonlychangedinmemory,theactualoutputsareonlyupdatedwhentheladderlogicscaniscomplete.Thereforetheoutputscanwouldupdatetherealoutputsbaseduponthesecondlineofladderlogic,andthefirstlineofladderlogicwouldbeineffective.Figure5 ADuplicatedOutputErrorsPLCSTATUSThelackofkeyboardandotherinput-outputdevicesisverynoticeableonaPLC.OnthefrontofthePLCtherearenormallylimitedstatuslights.Commonlightsindicate;Poweron-thiswillbeonwheneverthePLChaspower.Programrunning-thiswilloftenindicateifaprogramisrunning,orifnoprogramisrunning.Fault-thiswillindicatewhenthePLChasexperiencedamajorhardwareorsoftwareproblem.Theselightsarenormallyusedfordebugging.LimitedbuttonswillalsobeprovidedforPLChardware.Themostcommonwillbearun/programswitchthatwillbeswitchedtoprogramwhenmaintenanceisbeingconducted,andbacktorunwheninproduction.ThisswitchnormallyrequiresakeytokeepunauthorizedpersonnelfromalteringthePLCprogramorstoppingexecution.APLCwillalmostneverhaveanon-offswitchorresetbuttononthefront.Thisneedstobedesignedintotheremainderofthesystem.ThestatusofthePLCcanbedetectedbyladderlogicalso.Itiscommonforprogramstochecktoseeiftheyarebeingexecutedforthefirsttime,asshowninFigure6.The’firstscan’inputwillbetrueontheveryfirsttimetheladderlogicisscanned,butfalseoneveryotherscan.Inthiscasetheaddressfor’firstscans’inaPLC-5is’S2:1/14’.Withthelogicintheexamplethefirstscanwillsealon’light’,until’clear’isturnedon.SothelightwillturnonafterthePLChasbeenturnedon,butitwillturnoffandstayoffafter’clear’isturnedon.The’firstscan’bitisalsoreferredtoatthe’firstpass’bit.Figure6 AprogramsthatchecksforthefirstscanofthePLC7. MEMORYTYPESThereareafewbasictypesofcomputermemorythatareinusetoday.RAM(RandomAccessMemory)-thismemoryisfast,butitwillloseitscontentswhenpowerislost,thisisknownasvolatilememory.EveryPLCusesthismemoryforthecentralCPUwhenrunningthePLC.ROM(ReadOnlyMemory)-thismemoryispermanentandcannotbeerased.ItisoftenusedforstoringtheoperatingsystemforthePLC.EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemory)-thisismemorythatcanbeprogrammedtobehavelikeROM,butitcanbeerasedwithultravioletlightandreprogrammed.EEPROM(ElectronicallyErasableProgrammableReadOnlyMemory)–ThismemorycanstoreprogramslikeROM.Itcanbeprogrammedanderasedusingavoltage,soitisbecomingmorepopularthanEPROMs.AllPLCuseRAMfortheCPUandROMtostorethebasicoperatingsystemforthePLC.WhenthepowerisonthecontentsoftheRAMwillbekept,buttheissueiswhathappenswhenpowertothememoryislost.OriginallyPLCvendorsusedRAMwithabatterysothatthememorycontentswouldnotbelostifthepowerwaslost.Thismethodisstillinuse,butislosingfavor.EPROMshavealsobeenapopularchoiceforprogrammingPLC.TheEPROMisprogrammedoutofthePLC,andthenplacedinthePLC.WhenthePLCisturnedontheladderlogicprogramontheEPROMisloadedintothePLCandrun.Thismethodcanbeveryreliable,buttheerasingandprogrammingtechniquecanbetimeconsuming.EEPROMmemoriesareapermanentpartofthePLC,andprogramscanbestoredinthemlikeEPROM.Memorycostscontinuetodrop,andnewertypes(suchasflashmemory)arebecomingavailable,andthesechangeswillcontinuetoimpactPLC.SOFTWAREBASEDPLCThedroppingcostofpersonalcomputersisincreasingtheiruseincontrol,includingthereplacementofPLC.Softwareisinstalledthatallowsthepersonalcomputertosolveladderlogic,readinputsfromsensorsandupdateoutputstoactuators.Theseareimportanttomentionherebecausetheydon’tobeytheprevioustimingmodel.Forexample,ifthecomputerisrunningagameitmaysloworhaltthecomputer.Thisissueandothersarecurrentlybeinginvestigatedandgoodsolutionsshouldbeexpectesoon.SUMMARY? APLCandcomputeraresimilarwithinputs,outputs,memory,etc.ThePLCcontinuouslygoesthroughacycleincludingasanitycheck,inputscan,logicscan,andoutputscan.Whilethelogicisbeingscanned,changesintheinputsarenotdetected,andtheoutputsarenotupdated.PLCuseRAM,andsometimeEPROMsareusedforpermanentprograms.PRACTICEPROBLEMSDoesaPLCnormallycontainRAM, ROM,EPROMand/orbatteries?WhataretheindicatorlightsonaPLCusedfor?APLCcanonlygothroughtheladderlogicafewtimespersecond.Why?WhatwillhappenifthescantimeforaPLCisgreaterthanthetimeforaninputpulse?Why?WhatisthedifferencebetweenaPLCandadesktopcomputer?WhydoesPLCdoaselfcheckeveryscan?WillthetesttimeforaPLCbelongcomparedtothetimerequiredforasimpleprogram?Whatiswrongwiththefollowingladderlogic?Whatwillhappenifitisused?WhatistheaddressforamemorylocationthatindicateswhenaPLChasjustbeenturnedon?11. PRACTICEPROBLEMSOLUTIONSEveryPLCcontainsRAM andROM,buttheymayalsocontainEPROMorbatteries.DiagnosticandmaintenanceEveniftheprogramwasemptythePLCwouldstillneedtoscaninputsandoutputs,anddoaselfcheck.ThepulsemaybemissedifitoccursbetweentheinputscansSomekeydifferencesincludeinputs,outputs,anduses.APLChasbeendesignedforthefactoryfloor,soitdoesnothaveinputssuchaskeyboardsandmice(althoughsomenewertypescan).Theyalsodonothaveoutputssuchasascreenorsound.Insteadtheyhaveinputsandoutputsforvoltagesandcurrent.ThePLCrunsuserdesignedprogramsforspecializedtasks,whereasonapersonalcomputeritisuncommonforausertoprogramtheirsystem.Thishelpsdetectfaultyhardwareorsoftware.Theselfcheckhelpsdetectthesetypesoffaults,andshutthesystemdownsafely.Yes,theselfcheckisequivalenttoabout1msinmanyPLC,butasingleprograminstructionisabout1microsecond.ThenormaloutputYisrepeatedtwice.InthisexamplethevalueofYwouldalwaysmatchB,andtheearlierrungwithAwouldhavenoeffectonY.S2:1/14formicrology,S2:1/15forPLC-5.PLCtechniquediscussionandfuturedevelopmentAlongwiththedevelopmentoftheages,thetechniquethatisnowadaysisalsograduallyperfect,thecompetitionplaysmorestrong;theoperationthatlistdependstheartificialhasalreadycan'tsatisfiedwiththecurrentmanufacturingindustryforeground,alsocan'tguaranteetherequestofthehigherquantityandhighnewtheimageofthetechniquebusinessenterprise.Wecomeinsightofthecontrolthatlinksaftertheelectricappliancesinvarioussituation,thatisalreadythethattimegenerationpast,nowofafteruseinthemoldaperhapssimpleequipmentsofgrass-rootscontrolthattheelectricappliancescandoforthelowlevelonly;AndthePLCemergencealsobecametheepoch-makingtopic,addingthevividsoftwarecontrolthroughaveryandstablehardware,makingtheautomationheadforthenewhightide.ThePLCbiggestcharacteristicsliein:Theelectricalengineeringteacheralreadynolongerelectrichardwareuptoomanycalculationsofcost,aslongasordertheimportationthatthebuttonswitchortheimportationofthesensorsordertolinkthePLCupcansolveproblem,passtooutputtoordertheconjunctioncontactmachineorcontrolthestartequipmentsofthebigpoweraftertheelectricappliances,buttheexportationequipmentsdirectconjunctionofthesmallpowercan.ThePLCanti-interferenceisveryandexcellent,ourrootneednotconcernitsservicelifeandtheworksituationbad,theseallproblemshavealreadynolongerbecomethetopicthatwefail,butstaytoourisaconcerntocometointernalresourcesofmakeuseofthePLCtostrengthenthecontrolabilityoftheequipmentsforus,makeourequipmentsmoregentle.PLClanguageisnotweimagineofeditcollectedmaterialsthelanguageorlanguageofCstocarryonweavingthedistance,butthetrapezoiddiagramthattheadoptionisoriginalaftertheelectricappliancestocontrol,maketheelectricalengineeringteacherwhileweavingtowritetheprocedureveryeasycomprehendedthePLClanguage,andalotofnon-electricityprofessionalalsoveryquicklyknowandgodeepintotothePLC.IsPLConeoftheadvantageaboveandonly,thisisalsoonepartthatthepeoplecomprehendmoreandeasily,inalotofequipments,thepeoplehavealreadynolongerhopedtoseetoomanycontrolbuttons,theydamagenotonlyandeasilyandproducetheartificialerroreasiest,smallisnotamainerrorperhapsyoucanstillaccept;Butleadevenisafatalerrorgreatlyiswhatwecan'tistolerantof.Newtechniquealwaysforbringingmoresafeandconvenientoperationforus,makewealotofproblemsforfaceonsweepbutlight,doyouunderstandtheHMI?SaystheHMIhereyoubasicallynotclearwhatitis,alsohavenointerestunderstanding,changeoneinsidetextexplainsitintothetouchtoholdorman-machineinterfaceyouknew,itcombineswiththePLCtoourlargerspace.HMIthecontrolnotonlyisreducedthecontrolpressbutton,increasethevividofthecontrol,moremainofitiscansequenceof,andatcanthechangedatainputtooutputthefeedbackwithdata,controlinthetemperaturecurveofimitatebutalsocankeepthemanifestationofviewtocomeout.Andcanwritethefunctionhelpprocedurethroughaplaittoprovidethehelpofvariouswhatliesinone'spower,theonewhomakeoperatereducestheotioseerror.CurrentlytheHMIfactoryisalsomoreandmore,thefunctionisalsomoreandmorestrong,thepriceisalsomoreandmorelow,thenoodlesoftheusagearewidemoreandmore.TheHMI foregroundcansaythatthink°tobegoodvery.Atalotofsituations,thelistisasmoothmovementthatcan'tguaranteetheequipmentsbythecontrolofthesinglemachine,butpasstheinformationexchangesoftheequipmentsandequipmentstoa