可編程序控制器

概述1§可編程序控制器基本組成2編程語言3OMRONC系列PLC4§可編程序控制器

1969年美國研制出了第一臺可編程序控制器?？删幊绦蚩刂破鞒跗谥饕糜陧樞蚩刂?，稱為可編程邏輯控制器，簡稱PLC?？删幊绦蚩刂破鞯某霈F(xiàn)是基于微計算機技術，用來解決工藝生產(chǎn)中大量的開關控制問題?？删幊绦蚩刂破髯畲筇攸c是在于可編程序，可通過改變軟件來改變控制方式和邏輯規(guī)律，

PLC在國內已廣泛應用于石油、化工、電力、等各行各業(yè)，目前已廣泛應用于連續(xù)生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制。一、概述§可編程序控制器1.按容量分（1）小型PLC

I／O點總數(shù)一般為20～128點。主要功能邏輯運算、定時計數(shù)、移位處理等，采用專用簡易編程器。（2）中型PLC

其I／O點總數(shù)通常為129～512點，內存在８K以下，適合開關量邏輯控制和過程變量檢測及連續(xù)控制。主要功能除有小型PLC的功能外，還有算術運算、數(shù)據(jù)處理及A／D、D／A轉換、聯(lián)網(wǎng)通信、遠程I／O等功能，可用于比較復雜過程的控制。PLC產(chǎn)品的分類方法§可編程序控制器（3）大型PLC

其I／O點總數(shù)在513點以上。主要功能除了具有中小型PLC的功能外，還具有PLD運算及高速計數(shù)等功能，用于機床控制時，具有增加刀具精確定位、機床速度和閥門控制等功能，配有CRT顯示及常規(guī)的計算機鍵盤，與工業(yè)控制計算機相似。編程可采用梯形圖、功能表圖及高級語言等多種方式。§可編程序控制器２.按硬件結構分（1）整體式PLC

它將PLC各組成部分集裝在一個機殼內，輸入、輸出接線端子及電源進線分別在機箱的上、下兩側，并有相應的發(fā)光二極管顯示輸入／輸出狀態(tài)。面板上留有編程器的插座、EPROM存儲器插座、擴展單元的接口插座等。優(yōu)點具有這種結構的可編程序控制器結構緊湊、體積小、價格低。

圖5-21SIMENSSIMATICS7-200的外形圖§可編程序控制器（2）模塊式PLC

輸入／輸出點數(shù)較多的大型、中型和部分小型PLC采用模塊式結構。其優(yōu)點為：

采用積木搭接的方式組成系統(tǒng)，便于擴展，其CPU、輸入、輸出等都是獨立的模塊，有的PLC的電源包含在CPU模塊之中。品種多，硬件配置靈活，更換模塊方便。

（3）疊裝式PLC

它吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點，其基本單元、擴展單元等高等寬，它們不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個整齊的體積小巧的長方體，而且輸入、輸出點數(shù)的配置也相當靈活。§可編程序控制器圖5-23PLC的基本組成框圖二、基本組成§可編程序控制器1.中央處理器

解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序，通過運行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其他功能，控制整個系統(tǒng)協(xié)調一致地工作。主要有通用微處理器、單片機和雙極型位片機。

2.存儲器

（1）存儲器類型：

RAM、ROM、EPROM和E2PROM，外存常用盒式磁帶或磁盤等作用（2）存儲區(qū)分配§可編程序控制器3.輸入輸出模塊I／O模塊是可編程序控制器與生產(chǎn)過程相聯(lián)系的橋梁。

PLC連接的過程變量按信號類型可分為開關量（即數(shù)字量）、模擬量和脈沖量等，相應輸入輸出模塊可分為開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和脈沖量輸入模塊等?！炜删幊绦蚩刂破?.編程器功能

編程器是PLC必不可少的重要外部設備。編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器。編程器不僅能對程序進行寫入、讀出、修改，還能對PLC的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，同時也是用戶與PLC之間進行人機界面?！炜删幊绦蚩刂破鞴ぷ鞣绞?/p>

編程器與PLC上的專用插座相連，或通過專用接口相連，程序可直接寫入PLC的用戶程序存儲器中，也可先在編程器的存儲器內存放，然后再下裝到PLC中。離線（脫機）編程方式

編程器先不與PLC相連，編制的程序先存放在編程器的存儲器中，程序編寫完畢，再與PLC連接，將程序送到PLC存儲器中。在線（聯(lián)機）編程方式分類便攜式編程器和通用計算機?！炜删幊绦蚩刂破?.梯形圖語言

梯形圖語言在形式上類似于繼電器的控制電路，它從上至下按行編寫，每一行則按從左至右的順序編寫,CPU將按自左到右、從上而下的順序執(zhí)行程序。

梯形圖的左側豎直線稱為母線,其左側安排輸入觸點和中間繼電器觸點，最右邊必須是輸出元素。目前常用的編程語言有以下幾種：

梯形圖語言助記符語言功能表圖某些高級語言§可編程序控制器舉例某一過程控制系統(tǒng)，工藝要求開關1閉合40s后，指示燈亮，按下開關2后燈熄滅。

圖5-25（a）為實現(xiàn)這一功能的一種梯形圖程序（OMRONPLC），它是由若干個梯級組成的，每一個輸出元素構成一個梯級，而每個梯級可由多條支路組成。圖5-25梯形圖程序§可編程序控制器2.助記符語言它又稱命令語句表達式語言，常用一些助記符來表示PLC的某種操作。助記符語言類似微機中的匯編語言，但比匯編語言更直觀易懂。

圖5-25（b）為梯形圖對應的用助記符表示的指令表。

不同廠家生產(chǎn)的PLC所使用的助記符各不相同，因此同一梯形圖寫成的助記符語句不相同。用戶在梯形圖轉換為助記符時，必須先弄清PLC的型號及內部各器件編號、使用范圍和每一條助記符的使用方法。注意！§可編程序控制器1.簡介OMRONC系列PLC有微型、小型、中型和大型四大類十幾種型號。

微型PLC以C20P和C40H為代表，是整體結構，I／O容量為幾十點，最多可擴至120點。小型PLC分為C120和C200H兩種，C120最多可擴展256點I／O，是緊湊型整體結構。一、OMRONC系列PLC§可編程序控制器中型PLC有C500和C1000H兩種，I／0容量分別為512點和1024點。大型PLC有C2000H，I／O點數(shù)可達2048點，同時多處理器和雙冗余結構使得C2000H不僅功能全、容量大，而且速度快，由于也是模塊化結構，外形與C200H相近?！炜删幊绦蚩刂破鲌D5-26SYSMACC28H外形示意圖圖5-27CPM1AC**A外觀圖圖5-28C200H外觀示意圖§可編程序控制器2.OMRONPLC指令

指令大多數(shù)是按照位（bit）尋址，個別指令按照通道尋址。按位尋址的地址編號為：通道號。位號，如0.00表示0通道的第0位，位的表示采用十進制數(shù)，范圍為0～15。

在OMRONPLC中，對于輸入、輸出等繼電器的編號不用加字母。小型整體PLC的輸入、輸出編號是固定不變的，使用者可以按照PLC主機標注編號編程；對于模塊式PLC則根據(jù)輸入或輸出模塊安裝位置決定其編號?！炜删幊绦蚩刂破靼垂δ芊诸惢局噶钐厥夤δ苤噶顦嫵芍浄罕硎局噶钜瓿傻墓δ?。操作數(shù)：指出了要操作的對象?！炜删幊绦蚩刂破鲌D5-29OMRONPLC的基本指令應用示例⑤ANDLD指令⑥ORLD指令⑦END指令①LD和LDNOT指令②

OUT和OUTNOT指令③

AND和ANDNOT指令④

OR和ORNOT指令（1）OMRONPLC的基本指令§可編程序控制器①保持指令KEEP（11）它執(zhí)行繼電器保持操作，可保持為ON或OFF狀態(tài)，直到它的兩個輸入端之一使它復位或置位。圖5-30電機啟動控制程序圖（２）幾個功能指令

§可編程序控制器②微分指令DIFU（13）和DIFD（14）

微分指令在執(zhí)行條件滿足后第一次掃描時才執(zhí)行，且只執(zhí)行一次；若執(zhí)行條件解除后再次滿足，則再執(zhí)行。DIFU是上升沿微分指令，DIFD是下降沿微分指