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一,梯形階梯都是始于左母線,終于右母線(通常可以省掉不畫,僅畫左母線)。每行之左邊是接點組合,表示驅(qū)動邏輯線圈之條件,而表示結(jié)果之邏輯線圈只能接在右邊之母線上。接點不能出現(xiàn)在線圈右邊。如下圖(a)應(yīng)改為(b):
二,接點應(yīng)畫在水平線上,不應(yīng)畫在垂直線上,如下圖(a)中之接點X005與其它接點間之關(guān)系不能識別。對此類橋式電路,應(yīng)按從左到右,從上到下之單向性原則,單獨畫出所有之去路。如圖(b)所示:
三,并聯(lián)塊串聯(lián)時,應(yīng)將接點多之去路放在梯形圖左方(左重右輕原則);串聯(lián)塊并聯(lián)時,應(yīng)將接點多之并聯(lián)去路放在梯形圖之上方(上重下輕之原則)。這樣做,程序簡潔,從而減少指令之掃描時間,這對于一些大型之程序尤為重要。如下圖所示:
四,不宜使用雙線圈輸出。若在同一梯形圖中,同一組件之線圈使用兩次或兩次以上,則稱為雙線圈輸出或線圈之重復(fù)利用。雙線圈輸出一般梯形圖初學(xué)者容易犯之毛病之一。在雙線圈輸出時,只有 后一次之線圈才有效,而前面之線圈是沒有效之。這是由PLC之掃描特性所決定之。
PLC之CPU采用循環(huán)掃描之工作方式。一般括五個階段(如圖所示):內(nèi)部診斷與處理,與外設(shè)進行通訊,輸入采樣,用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。當方式開關(guān)處于STOP時,只執(zhí)行前兩個階段:內(nèi)部診斷與處理,與外設(shè)進行通訊。
1,輸入采樣階段
PLC順序讀取每個輸入端之狀態(tài),并將其存入到我們稱之為輸入映像寄存器之內(nèi)在單元中。當進入程序執(zhí)行階段,如輸入端狀態(tài)發(fā)生改變.輸入映象區(qū)相應(yīng)之單元信息并不會跟著改變,只有在下一個掃描周期之輸入采樣階段,輸入映象區(qū)相應(yīng)之單元信息才會改變。因此,PLC會忽視掉小于掃描周期之輸入端之開關(guān)量之脈沖變化。
2,程序執(zhí)行階段
PLC從程序0步開始,按先上后下,先左后右之順序掃描用戶程序并進行邏輯運算。PLC按輸入映象區(qū)之內(nèi)容進行邏輯運算,并把運算結(jié)果寫入到輸出映象區(qū),而不是直接輸出到端子。
3,輸出刷新階段
PLC根據(jù)輸出映象區(qū)之內(nèi)容改變輸出端子之狀態(tài)。這才是PLC之實際輸出。
以上簡單說明了PLC之工作原理,下面我們再以實例說明為什么編寫梯形圖程序,不宜重復(fù)使用線圈。如下圖所示,設(shè)輸入采樣時,輸入映象區(qū)中X001=ON,X002=OFF,Y003-ON,Y004=ON被實際寫入到輸出映象區(qū)。但繼續(xù)往下執(zhí)行時,因X002=OFF,使Y003=OFF,這個后入為之結(jié)果又被寫入輸出映象區(qū),改變原Y003之狀態(tài)。所以在輸出刷新階段,實際外部輸出Y003=OFF,Y004=ON。許多新手就碰到過這樣之問題,為什么X001已經(jīng)閉合了,而Y003沒有輸出呢?邏輯關(guān)系不對。其實就是因為雙線圈使用造成之。
注意:我們所說之是不宜( 好不要)使用雙線圈,雙線圈使用并不是絕對禁止之,在一些特殊之場合也可以使用雙線圈,這時就需要你有較豐富之編程經(jīng)驗和技巧了。下面我們會談到這一點。但對于初學(xué)者還是不要冒這個險。其實,從以上之例子可以看出,重復(fù)利用線圈之所以會造成Y003之輸出混亂,是由于程序是從上到下順序執(zhí)行之緣故造成之。但如果我們可以改變程序執(zhí)行之順序,保證在任何時刻兩個線圈只有一個驅(qū)動邏輯發(fā)生,就可以使用雙線圈。其中, 常用之方法就是使用跳轉(zhuǎn)指令。如下圖所示:
程序分析:M0閉合,程序跳至P0處(不執(zhí)行X001語句),M0常閉斷開,CJ P1不會發(fā)生,執(zhí)行下一語句。此時,Y003將X002狀態(tài)進行驅(qū)動。M0斷開時,程序順序執(zhí)行并按X001之狀態(tài)對T003進行驅(qū)動,M0常閉閉合,跳至P1按X003狀態(tài)對Y004進行驅(qū)動,即跳過了X002驅(qū)動Y003之語句。可見,在同一時刻,Y003驅(qū)動只有一個可以發(fā)生。此時,雙線圈利用是可以之。
但在梯形圖編程時,我們還是要盡量避免使用雙線圈,而引入輔助繼電器是一個常用之方法。如下圖所示:
圖(b)中,X001和X002接點控制輔助繼電器M000,X003~X005接點控制輔助繼電器M001,再由兩個繼電器M000,M001接點之并聯(lián)組合去控制線圈Y000。這樣邏輯關(guān)系沒變,卻把雙線圈變成單線圈。
類別:Plc| 評論(0) | 瀏覽(19) plc12008-07-01 16:44
PLC PLC即可編程控制器,(Programmable logic Controller), 是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)之新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會(International Electrical Committee)頒布之PLC標準草案中對PLC做了如下定義: “PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計之數(shù)字運算操作之電子裝置。它采用可以編制程序之存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作之指令,并能通過數(shù)字式或模擬式之輸入和輸出,控制各種類型之機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)之外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴展其功能之原則而設(shè)計。” 相關(guān)鏈接: PLC之特點 2.1可靠性高,抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設(shè)備之關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴格之生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了先進之抗干擾技術(shù),具有很高之可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)之F系列PLC平均沒有故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU之PLC之平均沒有故障工作時間則更長。從PLC之機外電路來說,使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模之繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件之故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外之電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統(tǒng)具有極高之可靠性也就不奇怪了。 2.2配套齊全,功能完善,適用性強 PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模之系列化產(chǎn)品。可以用于各種規(guī)模之工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC大多具有完善之數(shù)據(jù)運算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC之功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力之增強及人機界面技術(shù)之發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 2.3易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC作為通用工業(yè)控制計算機,是面向工礦企業(yè)之工控設(shè)備。它接口容易,編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言之圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用PLC之少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路之功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言之人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。 2.4系統(tǒng)之設(shè)計、建造工作量小,維護方便,容易改造 PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設(shè)備外部之接線,使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造之周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要之是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量之生產(chǎn)場合。 2.5體積小,重量輕,能耗低 以超小型PLC為例,新近出產(chǎn)之品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部,是實現(xiàn)機電一體化之理想控制設(shè)備。 3. PLC之應(yīng)用領(lǐng)域 目前,PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè),使用情況大致可歸納為如下幾類。 3.1開關(guān)量之邏輯控制 這是PLC 基本、 廣泛之應(yīng)用領(lǐng)域,它取代傳統(tǒng)之繼電器電路,實現(xiàn)邏輯控制、順序控制,既可用于單臺設(shè)備之控制,也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 3.2模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當中,有許多連續(xù)變化之量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須實現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間之A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套之A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,使可編程控制器用于模擬量控制。 3.3運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動之控制。從控制機構(gòu)配置來說,早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu),現(xiàn)在一般使用專用之運動控制模塊。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機之單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家之產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能,廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 3.4過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量之閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機,PLC能編制各種各樣之控制算法程序,完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多之調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用之PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛之應(yīng)用。 3.5數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運算(含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)之采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中之參考值比較,完成一定之控制操作,也可以利用通信功能傳送到別之智能裝置,或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如沒有人控制之柔性制造系統(tǒng);也可用于過程控制系統(tǒng),如造紙、冶金、食品工業(yè)中之一些大型控制系統(tǒng)。 3.6通信及聯(lián)網(wǎng) PLC通信含PLC間之通信及PLC與其它智能設(shè)備間之通信。隨著計算機控制之發(fā)展,工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快,各PLC廠商都十分重視PLC之通信功能,紛紛推出各自之網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)之PLC都具有通信接口,通信非常方便。 4. PLC之國內(nèi)外狀況 世界上公認之第一臺PLC是1969年美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制之。限于當時之元器件條件及計算機發(fā)展水平,早期之PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成,可以完成簡單之邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器,使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能,完成了真正具有計算機特征之工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)之工程技術(shù)人員使用,可編程控制器采用和繼電器電路圖類似之梯形圖作為主要編程語言,并將參加運算及處理之計算機存儲元件都以繼電器命名。此時之PLC為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合之產(chǎn)物。 20世紀70年代中末期,可編程控制器進入實用化發(fā)展階段,計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中,使其功能發(fā)生了飛躍。更高之運算速度、超小型體積、更可靠之工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID功能及極高之性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中之地位。20世紀80年代初,可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個時期可編程控制器發(fā)展之特點是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個階段之另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器之國家日益增多,產(chǎn)量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。 20世紀末期,可編程控制器之發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)之需要。從控制規(guī)模上來說,這個時期發(fā)展了大型機和超小型機;從控制能力上來說,誕生了各種各樣之特殊功能單元,用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣之控制場合;從產(chǎn)品之配套能力來說,生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元,使應(yīng)用可編程控制器之工業(yè)控制設(shè)備之配套更加容易。目前,可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域之應(yīng)用都得到了長足之發(fā)展。 我國可編程控制器之引進、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始之。 初是在引進設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)之生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC之應(yīng)用。目前,我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)之CF系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)之DKK及D系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)之S系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)之YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定之規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外,沒有錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名之PLC生產(chǎn)廠家。可以預(yù)期,隨著我國現(xiàn)代化進程之深入,PLC在我國將有更廣闊之應(yīng)用天地。 5. PLC未來展望 21世紀,PLC會有更大之發(fā)展。從技術(shù)上看,計算機技術(shù)之新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器之設(shè)計和制造上,會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強之品種出現(xiàn);從產(chǎn)品規(guī)模上看,會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展;從產(chǎn)品之配套性上看,產(chǎn)品之品種會更豐富、規(guī)格更齊全,完美之人機界面、完備之通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合之需求;從市場上看,各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品之情況會隨著國際競爭之加劇而打破,會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場之局面,會出現(xiàn)國際通用之編程語言;從網(wǎng)絡(luò)之發(fā)展情況來看,可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型之控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)之發(fā)展方向。目前之計算機集散控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System)中已有大量之可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計算機網(wǎng)絡(luò)之發(fā)展,可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)之重要組成部分,將在工業(yè)及工業(yè)以外之眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大之作用。 1 PLC基礎(chǔ)知識 1.1 PLC之發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過程中,大量之開關(guān)量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作之控制,及大量離散量之數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)之。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置之要求,第二年,美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)之控制裝置,首次采用程序化之手段應(yīng)用于電氣控制,這就是第一代可編程序控制器,稱Programmable Controller(PC)。 個人計算機(簡稱PC)發(fā)展起來后,為了方便,也為了反映可編程控制器之功能特點,可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC)。 上世紀80年代至90年代中期,是PLC發(fā)展 快之時期,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域,在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位之DCS系統(tǒng)。 PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中之地位,在可預(yù)見之將來,是沒有法取代之。 1.2 PLC之構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等,這些元素組合成一個不可拆卸之整體。模塊式PLC括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架,這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 1.3 CPU之構(gòu)成 CPU是PLC之核心,起神經(jīng)中樞之作用,每套PLC至少有一個CPU,它按PLC之系統(tǒng)程序賦予之功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù),用掃描之方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來之狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入規(guī)定之寄存器中,同時,診斷電源和PLC內(nèi)部電路之工作狀態(tài)和編程過程中之語法錯誤等。進入運行后,從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經(jīng)分析后再按指令規(guī)定之任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)之控制信號,去指揮有關(guān)之控制電路。 CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系之數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成,CPU單元還括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù),是PLC不可缺少之組成單元。 在使用者看來,不必要詳細分析CPU之內(nèi)部電路,但對各部分之工作機制還是應(yīng)有足夠之理解。CPU之控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算,在控制器指揮下工作。寄存器參與運算,并存儲運算之中間結(jié)果,它也是在控制器指揮下工作。 CPU速度和內(nèi)存容量是PLC之重要參數(shù),它們決定著PLC之工作速度,IO數(shù)量及軟件容量等,因此限制著控制規(guī)模。 1.4 I/O模塊 PLC與電氣回路之接口,是通過輸入輸出部分(I/O)完成之。I/O模塊集成了PLC之I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài),輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng),輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入(DI),開關(guān)量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。 常用之I/O分類如下: 開關(guān)量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量,I/O模塊可多可少,但其 大數(shù)受CPU所能管理之基本配置之能力,即受 大之底板或機架槽數(shù)限制。 1.5 電源模塊 PLC電源用于為PLC各模塊之集成電路提供工作電源。同時,有之還為輸入電路提供24V之工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用之為24VDC)。 1.6 底板或機架 大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現(xiàn)各模塊間之聯(lián)系,使CPU能訪問底板上之所有模塊,機械上,實現(xiàn)各模塊間之連接,使各模塊構(gòu)成一個整體。 1.7 PLC系統(tǒng)之其它設(shè)備 1.7.1 編程設(shè)備:編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少之器件,用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制之系統(tǒng)之工作狀況,但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計算機(運行編程軟件)充當編程器。也就是我們系統(tǒng)之上位機。 1.7.2 人機界面: 簡單之人機界面是指示燈和按鈕,目前液晶屏(或觸摸屏)式之一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛,由計算機(運行組態(tài)軟件)充當人機界面非常普及。 1.8 PLC之通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進之工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此,網(wǎng)絡(luò)在自動化系統(tǒng)集成工程中之重要性越來越顯著,甚至有人提出"網(wǎng)絡(luò)就是控制器"之觀點說法。 PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)之功能,它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息,形成一個統(tǒng)一之整體,實現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口,還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議之接口。PLC之通信現(xiàn)在主要采用通過多點接口(MPI)之數(shù)據(jù)通訊、PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)進行聯(lián)網(wǎng)。 2 PLC控制系統(tǒng)之設(shè)計基本原則 2.1 大限度之滿足被控對象之控制要求。 2.2 在滿足控制要求之前提下,力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、使用和維護方便。 2.3 保證控制系統(tǒng)安全可靠。 2.4 考慮到生產(chǎn)之發(fā)展和工藝之改進在選擇PLC容量時應(yīng)適當留有余量。 3 PLC軟件系統(tǒng)及常用編程語言 3.1 PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成。系統(tǒng)程序括監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等,主要用于管理全機、將程序語言翻譯成機器語言,診斷機器故障。系統(tǒng)軟件由PLC廠家提供并已固化在EPROM中,不能直接存取和干預(yù)。用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場控制要求,用PLC之程序語言編制之應(yīng)用程序(也就是邏輯控制)用來實現(xiàn)各種控制。STEP7是用于SIMATIC可編程邏輯控制器組態(tài)和編程之標準軟件,也就是用戶程序,我們就是使用STEP7來進行硬件組態(tài)和邏輯程序編制,以及邏輯程序執(zhí)行結(jié)果之在線監(jiān)視。 3.2 PLC提供之編程語言 3.2.1 標準語言梯形圖語言也是我們 常用之一種語言,它有以下特點 3.2.1.1 它是一種圖形語言,沿用傳統(tǒng)控制圖中之繼電器觸點、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號構(gòu)成,左右之豎線稱為左右母線。 3.2.1.2 梯形圖中接點(觸點)只有常開和常閉,接點可以是PLC輸入點接之開關(guān)也可以是PLC內(nèi)部繼電器之接點或內(nèi)部寄存器、計數(shù)器等之狀態(tài)。 3.2.1.3 梯形圖中之接點可以任意串、并聯(lián),但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。 3.2.1.4 內(nèi)部繼電器、計數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負載,只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。 3.2.1.5 PLC是按循環(huán)掃描事件,沿梯形圖先后順序執(zhí)行,在同一掃描周期中之結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點之值在用戶程序中可以當做條件使用。 3.2.2 語句表語言,類似于匯編語言。 3.2.3 邏輯功能圖語言,沿用半導(dǎo)體邏輯框圖來表達,一般一個運算框表示一個功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。 4 STEP7程序之使用 4.1 創(chuàng)建一個項目結(jié)構(gòu),項目就象一個文件夾,所有數(shù)據(jù)都以分層之結(jié)構(gòu)存在于其中,任何時候你都可以使用。在創(chuàng)建一個項目之后,所有其他任務(wù)都在這個項目下執(zhí)行。 4.2 組態(tài)一個站,組態(tài)一個站就是指定你要使用之可編程控制器,例如S7300、S7400等。 4.3 組態(tài)硬件,組態(tài)硬件就是在組態(tài)表中指定你之控制方案所要使用之模板以及在用戶程序中以什么樣之地址來訪問這些模板,地址一般不用修改由程序自動生成。模板之特性也可以用參數(shù)進行賦值。 4.4 組態(tài)網(wǎng)絡(luò)和通訊連接,通訊之基礎(chǔ)是預(yù)先組態(tài)網(wǎng)絡(luò),也就是要創(chuàng)建一個滿足你之控制方案之子網(wǎng),設(shè)置網(wǎng)絡(luò)特性、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接特性以及任何聯(lián)網(wǎng)之站所需要之連接。網(wǎng)絡(luò)地址也是程序自動生成如果沒有更改經(jīng)驗一定不要修改。 4.5 定義符號,可以在符號表中定義局部或共享符號,在你之用戶程序中用這些更具描述性之符號名替代絕對地址。符號之命名一般用字母編寫不超過8個字節(jié), 好不要使用很長之漢字進行描述,否則對程序之執(zhí)行有很大之影響。 4.6 創(chuàng)建程序,用梯形圖編程語言創(chuàng)建一個與模板相連結(jié)或與模板沒有關(guān)之程序并存儲。創(chuàng)建程序是我們控制工程之重要工作之一,一般可以采用線形編程(基于一個塊內(nèi),OB1)、分布編程(編寫功能塊FB,OB1組織調(diào)用)、結(jié)構(gòu)化編程(編寫通用塊)。我們 常采用之是結(jié)構(gòu)化編程和分布編程配合使用,很少采用線形編程。 4.7 下載程序到可編程控制器,完成所有之組態(tài)、參數(shù)賦值和編程任務(wù)之后,可以下載整個用戶程序到可編程控制器。在下載程序時可編程控制器必須在允許下載之工作模式下(STOP或RUN-P), RUN-P模式表示,這個程序?qū)⒁淮蜗螺d一個塊,如果重寫一個舊之CPU程序就可能出現(xiàn)沖突,所以一般在下載前將CPU切換到STOP模式。 5 WINCC程序之使用 5.1 簡介,WINCC是在生產(chǎn)和過程自動化中解決可視化和控制任務(wù)之工業(yè)技術(shù)中性系統(tǒng)。具有控制自動化過程之強大功能,是基于個人計算機之操作監(jiān)視系統(tǒng),它很容易結(jié)合標準之和用戶之程序建立人機界面精確之滿足生產(chǎn)實際要求。WINCC有兩個版本RC版(具有組態(tài)和開發(fā)環(huán)境)、RT版(只有運行環(huán)境),我們一般使用之是RC版。 5.2 WINCC簡單使用步驟 5.2.1 變量管理,首先確定通訊方式安裝驅(qū)動程序,然后定義內(nèi)部變量和外部變量,外部變量是受你買之WINCC軟件授權(quán)限制之 大授權(quán)64K字節(jié),內(nèi)部變量沒有限制。 5.2.2 畫面生成,進入圖形編輯器,圖形編輯器是一種用于創(chuàng)建過程畫面之面向矢量之作圖程序。也可以使用含在對象和樣式庫中之眾多之圖形對象來創(chuàng)建復(fù)雜之過程畫面。可以通過動作編程將動態(tài)添加到單個圖形對象上。 5.2.3 報警記錄設(shè)置,報警記錄提供了顯示和操作選項來獲取和歸檔結(jié)果。可以任意地選擇消息塊、消息級別、消息類型、消息顯示以及報表。為了在運行中顯示消息,可以使用含在圖形編輯器中之對象庫中之報警控件。 5.2.4 變量記錄,變量記錄是用來從運行過程中采集數(shù)據(jù)并準備將它們顯示和歸檔。 5.2.5 報表組態(tài),報表組態(tài)是通過報表編輯器來實現(xiàn)之。是為消息、操作、歸檔內(nèi)容和當前或已歸檔之數(shù)據(jù)定時器或事件控制文檔之集成之報表系統(tǒng),可以自由選擇用戶報表之形式。 5.2.6 全局腳本之應(yīng)用,全局腳本就是C語言函數(shù)和動作之通稱,根據(jù)不同之類型腳本被用于給對象組態(tài)動作并通過系統(tǒng)內(nèi)部C語言編譯器來處理。全局腳本動作用于過程執(zhí)行之運行中。一個觸發(fā)可以開始這些動作之執(zhí)行。 5.2.7 用戶管理器設(shè)置,用戶管理器用于分配和控制用戶之單個組態(tài)和運行系統(tǒng)編輯器之訪問權(quán)限。每建立一個用戶,就設(shè)置了WINCC功能之訪問權(quán)利并獨立之分配給此用戶。至多可分配999個不同之授權(quán)。 5.2.8 交叉表索引,交叉索引用于為對象尋找和顯示所有使用處,例如變量、畫面和函數(shù)等。使用“鏈接”功能可以改變變量名稱而不會導(dǎo)致組態(tài)不一致。 參考文獻 [1] 林小峰.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京:高等教育出版社,1994 [2] 田瑞庭.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京:機械工業(yè)出版社,1994 [3] 張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.12 [4] 于慶廣.可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計.北京:清華大學(xué)出版社.2004 PLC,俗稱“電力線上網(wǎng)”,英文全名為Power Line Communication,主要是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號之一種通信方式 1、主要特點 ① 結(jié)構(gòu)靈活,不受環(huán)境之限制,有電即可組建網(wǎng)絡(luò),同時可以靈活擴展接入端口數(shù)量,使資源保持較高之利用率,在移動性方面可與WLAN媲美。 ② 傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定,可以很平順之在線觀賞DVD影片,它所提供之14Mbps帶寬可以為很多應(yīng)用平臺提供保證。 新之電力線標準HomePlug AV傳輸速度已經(jīng)達到了200Mbps;為了確保QoS,HomePlug AV采用了時分多路訪問(TDMA)與帶有沖突檢測機能之載體偵聽多路訪問(CSMA)協(xié)議,兩者結(jié)合,能夠很好地傳輸流媒體。 ③ 范圍廣,沒有所不在之電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)之優(yōu)勢。雖然沒有線網(wǎng)絡(luò)可以做到不破墻,但對于高層建筑來說,其必需布設(shè)N多個AP才能滿足需求,而且同樣不能避面信號盲區(qū)之存在。而電力線是 基礎(chǔ)之網(wǎng)絡(luò),它之規(guī)模之大,是其他任何網(wǎng)絡(luò)沒有法比擬之。由此,運營商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一處有電力線之地方。這一技術(shù)一旦全面進入商業(yè)化階段,將給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大之發(fā)展空間。終端用戶只需要插上電力貓,就可以實現(xiàn)因特網(wǎng)接入,電視頻道接收節(jié)目,打電話或者是可視電話。 ④ 低成本。充分利用現(xiàn)有之低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,沒有需任何布線,節(jié)約了資源。沒有需挖溝和穿墻打洞,避免了對建筑物、公用設(shè)施、家庭裝潢之破壞,同時也節(jié)省了人力。相對傳統(tǒng)之組網(wǎng)技術(shù),PLC成本更低,工期短,可擴展性和可管理性更強。目前國內(nèi)已開通電力寬帶上網(wǎng)之地方,其月使用費用一般為50-80元/月左右,這樣之價格和很多地方之ADSL月相持平。 ⑤ 適用面廣。PLC作為利用電力線組網(wǎng)之一種接入技術(shù),提供寬帶網(wǎng)絡(luò)“ 后一公里”之解決方案,廣泛適用于居民小區(qū),酒店,辦公區(qū),監(jiān)控安防等領(lǐng)域。它是利用電力線作為通信載體,使得PLC具有極大之便捷性,只要在房間任何有電源插座之地方,不用撥號,就立即可享受4.5~45Mbps之高速網(wǎng)絡(luò)接入,來瀏覽網(wǎng)頁、撥打電話,和觀看在線電影,從而實現(xiàn)集數(shù)據(jù)、語音、視頻,以及電力于一體之“四網(wǎng)合一”。 |
看什么類型之PLC,有三菱之、西門子之 有以下幾種編程方法: 梯形圖編程語言(LD) 指令語句表編程語言(IL) 功能塊圖編程語言(FBD) 順序功能圖編程(SFC) 結(jié)構(gòu)化文本編程(ST) 不同類型之PLC編程語法有所不同 以三菱PLC為例: LD:為一個回路中 開始之常開觸點,X00~07等為地址,也就是你X00~07端口上所接之開關(guān)觸點;后面加上“I”就成為了常閉常點,LDI OR為并聯(lián)之常開觸點 ORI為并聯(lián)之常閉觸點 MPS進棧指令,是一個回路中之分支。進棧為第一個分支; OUT輸出指令,是輸出驅(qū)動指令,當程序中OUT、X00~07條件滿足后,端口X00~07輸出; END結(jié)束指令 |
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