可编程控制器的应用和发展.doc

可编程控制器 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。 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，TR LDNOT B 以常闭触点B开始一行新程序 B：IR，SR，HR，AR，LR，TC “与”指令 AND B1 B 将两常开触点串联 B：IR，SR，HR，AR，LR，TC “或”指令 OR B1 B 将两常开触点并联 B：IR，SR，HR，AR，LR，TC “或非”指令 OR NOT B1 B 并联常闭触点 B：IR，SR，HR，AR，LR，TC “与非”指令 AND NOT B1 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 B 将运算结果输出 B：IR，HR，AR，LR，TR OUT NOT B 将运算结果取反后输出 B：IR，HR，AR，LR 结束指令 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） 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） 当