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1、 可编程把握器试验与指导(西门子)第一章 可编程把握器简介可编程把握器是 60 年月末在美国首先消灭，当时叫可编程规律把握器PLCProgrammable Logic Controller，目的是用来取代继电器，以执行规律推断、计时、计数等挨次把握功能。PLC 的根本设计思想是把计算机功能完善、灵敏、通用等优点和继电器把握系统的简洁易懂、操作便利、价格 廉价等优点结合起来，把握器的硬件是标准的、通用的。依据实际应用对象， 将把握内容编成软件写入把握器的用户程序存储器内。把握器和被控对象连 接便利。随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的进展，到70 年月中期以后，PLC 已广泛地使用微
2、处理器作为中心处理器，输入输出模块和外围电路也都承受了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的 PLC 已不再是规律推断功能，还同时具有数据处理、PID 调整和数据通信功能。可编程把握器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它承受了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行规律运算，挨次把握、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，把握各种类型的机械或生产过程。PLC 是微机技术与传统的继电接触把握技术相结合的产物，它抑制了继电接触把握系统中机械触点的接线简洁、牢靠性低、功耗高、通用性和灵敏性差的缺点，充分利用微处理器的优点。可编程把握器对用户来说，是
3、一种无触点设备，转变程序即可转变生产1 可编程把握器试验与指导(西门子)工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程把握器，在实施阶段再确定工艺过 程。另一方面，从制造生产可编程把握器的厂商角度看，在制造阶段不需要 依据用户的订货要求特地设计把握器，适合批量生产。由于这些特点，可编 程把握器问世以后很快受到工业把握界的欢送，并得到快速的进展。目前， 可编程把握器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。一、PLC 的构造及各局部的作用可编程把握器的构造多种多样，但其组成的一般原理根本一样，都是以 微处理器为核心的构造。通常由中心处理单元CPU、存储器RAM、ROM、输入输出单元I/O、电源和编程
4、器等几个局部组成。1. 中心处理单元CPUCPU 作为整个PLC 的核心，起着总指挥的作用。CPU 一般由把握电路、运算器和存放器组成。这些电路通常都被封装在一个集成电路的芯片上。CPU 通过地址总线、数据总线、把握总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU 的功能有以下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令， 处理中断。2. 存储器RAM、ROM存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件 的存储器称为系统程序存储器 ;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有 RAM、EPROM2 可编程把握器试验与指导(西门子)
5、和 EEPROM。RAM 是一种可进展读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM 中的用户程序可便利地修改。RAM 存储器是一种高密度、低功耗、价格廉价的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。掉电时， 可有效地保持存储的信息。EPROM、EEPROM 都是只读存储器。用这些类型存储器固化系统治理程序和应用程序。3. 输入输出单元I/O 单元I/O 单元实际上是PLC 与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。I/O 单元有良好的电隔离和滤波作用。接到 PLC 输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。PLC 的各输出把握器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有沟通和直流
6、型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。4. 电源PLC 电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。PLC 内有一个稳压电源用于对PLC 的CPU 单元和I/O 单元供电。5. 编程器编程器是PLC 的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入 PLC 的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC 的工作状态。除此以外，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对 PLC 编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图。二、PLC 的工作原理3 可编程把握器试验与指导(西门子)PLC 承受循环扫描的工作方式，在 PLC 中用户程
7、序按先后挨次存放，CPU从第一条指令开头执行程序，直到遇到完毕符后又返回第一条，如此周而复 始不断循环。PLC 的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC 处于停状态时，只进展内部处理和通信操作效劳等内容。在PLC 处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，始终循环扫描工作。1. 输入处理输入处理也叫输入采样。在此阶段，挨次读入全部输入端子的通断状态， 并将读入的信息存入内存中所对应的映象存放器。在此输入映象存放器被刷 。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象存放器与外界隔离， 即使
8、输入信号发生变化，其映象存放器的内容也不会发生变化，只有在下一 个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。2. 程序执行依据 PLC 梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描， 执行程序。遇到程序跳转指令，依据跳转条件是否满足来打算程序的跳转地 址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC 从输入映象存放器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象存放器读出对应映象存放器，根 据用户程序进展规律运算，存入有关器件存放器中。对每个器件来说，器件4 可编程把握器试验与指导(西门子)映象存放器中所存放的内容，会随着程序执行过程而变化。3. 输出处理程序执行完毕后，将输出映象存放器，即
9、器件映象存放器中的 Y 存放器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出把握信号，驱动外部负载。三、PLC 编程语言1. 梯形图编程语言梯形图沿袭了继电器把握电路的形式，它是在电器把握系统中常用的继电器、接触器规律把握根底上简化了符号演化来的，形象、直观、有用。梯形图的设计应留意以下三点：一梯形图按从左到右、从上到下的挨次排列。每一规律行起始于左母线，然后是触点的串、并联接，最终是线圈与右母线相联。二梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是“概念电流”，从左流向右，其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件
10、。三输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由 PLC 内部其它继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只消灭输入继电器的触点，而不消灭其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备，当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使5 可编程把握器试验与指导(西门子)用。2. 语句表编程语言指令语句表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，但比汇编语言易懂易学。一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三局部组成。其次章 可编程把握器梯形图设计规章1. 触点的安排梯形图的触点应画在水平线上，
11、不能画在垂直分支上。2. 串、并联的处理在有几个串联回路相并联时，应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。3. 线圈的安排不能将触点画在线圈右边，只能在触点的右边接线圈。4. 不准双线圈输出假设在同一程序中同一元件的线圈使用两次或屡次，则称为双线圈输 出。这时前面的输出无效，只有最终一次才有效，所以不应消灭双线圈输出。6 可编程把握器试验与指导(西门子)5. 重编排电路假设电路构造比较简洁，可重复使用一些触点画出它的等效电路，然后再进展编程就比较简洁。6. 编程挨次对简洁的程序可先将程序分成几个简洁的程序段，每一段从最左边
12、触点开头，由上之下向右进展编程，再把程序逐段连接起来。第三章 可编程把握器根本指令试验试验一 位规律指令试验一、试验目的1. 把握位规律指令的使用。2. 把握位规律指令参数的设置。二、试验内容1. 触点7 可编程把握器试验与指导(西门子)标准触点：常开触点指令LD、A 和O与常闭触点指令LDN、AN 和 ON 从存储器或者过程映像存放器中得到参考值，标准触点指令从存储器中的到参考值。当位值为 1 时，常开触点闭合；当位值为 0 时，常闭触点闭合。2. 线圈输出：输出指令=将值写入输出点的过程映像存放器，当输出指令执行时，可编程把握器将输出过程映像存放器中的位接通或者断开。对下面程序进展编程练习
13、梯形图图 1-1语句表说明步 序指 令器件号说明1LDI0.0要想激活Q0.0，常开触点 I0.0 和 I0.1 必需2AI0.1为接通闭合。NOT 指令作为一个但向器使8 可编程把握器试验与指导(西门子)3=Q0.0用，在 RUN 模式下，Q0.0 和 Q0.1 具有相反4NOT的规律状态。5=Q0.1试验二 时钟/通讯指令试验一、试验目的1. 生疏读实时时钟指令TODP和写实时时钟指令TODW的设置和使用。2. 生疏网络读写指令的设置和使用。二、试验内容1. 读实时时钟和写实时时钟读实时时钟TODP指令从硬件时钟中读当前时间和日期，并把它装载到一个 8 字节，起始地址为 T 的时间缓冲区中
14、，写实时时钟TODW指令将当前时间和日期写入硬件时钟，当前时钟存储在地址T 开头的 8 字节时间缓冲区中。你必需依据BCD 码的格式编码全部的日期和时间值。使 END=0 的错误条件： 1.0006间接寻址2.0007TOD 数据错误，只对写实时时钟指令有效。9 可编程把握器试验与指导(西门子)3.000 才时钟模块不存在时钟指令的有效操作数表 2-1输入/输出数据类型操 作 数TBYTEIB、QB、VB、MB、SMB、SB、LB、*VD、*LD、*AC2. 通讯指令网络读指令NETR初始化一个通讯操作，通过指定端口PORT从远程设备上采集数据并形成表TBL，网络写指令NETW初始化一个通讯操作，通过指定端口PORT向远程设备写表TBL中的数据。使 ENO=0 的错误条件： 1.0006间接寻址2.假设功能返回出错信息，会置位表状态字节中的E网络读指令可以从远程站点读取最多 16 个字节的信息，网络写指令可以向远程站点写最多 16 个字节的信息。在程序中，你可以使用任意条网络读写指令， 但是在同一时间，最多只能有 8 条网络读写指令被激活。例如，在所给的可编程把握器中，可以有 4 条网络读指令和 4 条网络写指
