歐姆龍PLC培訓(xùn)專業(yè)知識(shí)講座

PLC基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)內(nèi)容1PLC基本概念2PLC特點(diǎn)3PLC基本構(gòu)造4PLC有關(guān)指標(biāo)5PLC中簡單指令6PLC利用實(shí)例7PLC維護(hù)及故障查找辦法1/36PLC基本概念

可編程控制器(ProgrammableController)是計(jì)算機(jī)家族中一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造：早期可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，簡稱PLC，它主要用來替代繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。伴隨技術(shù)發(fā)展，這種裝置功能已經(jīng)大大超出了邏輯控制范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。不過為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)簡稱混同，因此將可編程控制器簡稱PLC。2/36一．PLC主要特點(diǎn) (一)高可靠性*所有I／O接口電路均采取光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。 *輸入端均采取R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms。 *各模塊均采取屏蔽措施，以避免輻射干擾。 *采取性能良好開關(guān)電源。 *對(duì)采取器件進(jìn)行嚴(yán)格篩選。 *良好自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采取有效措施，以避免故障擴(kuò)大。 *大型PLC還能夠采取由雙CPU組成冗余系統(tǒng)或有三CPU組成表決系統(tǒng)，使可靠性更深入提升。3/36(二)豐富I／O接口模塊PLC針對(duì)不一樣工業(yè)現(xiàn)場信號(hào)，如：

*交流或直流；

*開關(guān)量或模擬量；

*電壓或電流；

*脈沖或電位；

*強(qiáng)電或弱電等。有對(duì)應(yīng)I／O模塊與工業(yè)現(xiàn)場器件或設(shè)備，如：*按鈕

*行程開關(guān)

*接近開關(guān)

*傳感器及變送器

*電磁線圈

*控制閥直接連接,另外為了提升操作性能，它尚有多種人-機(jī)對(duì)話接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它尚有多種通訊聯(lián)網(wǎng)接口模塊，等等4/36(三)采取模塊化構(gòu)造

為了適應(yīng)多種工業(yè)控制需要，除了單元式小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采取模塊化構(gòu)造。PLC各個(gè)部件，包括CPU，電源，I／O等均采取模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)規(guī)模和功能可根據(jù)顧客需要自行組合。(四)編程簡單易學(xué)PLC編程大多采取類似于繼電器控制線路梯形圖形式，對(duì)使用者來說，不需要具有計(jì)算機(jī)專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。(五)安裝簡單，維修方便PLC不需要專門機(jī)房，能夠在多種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場多種設(shè)備與PLC對(duì)應(yīng)I／O端相連接，即可投入運(yùn)行。多種模塊上都有運(yùn)行和故障批示裝置，便于顧客理解運(yùn)行情況和查找故障。由于采取模塊化構(gòu)造，因此一旦某模塊發(fā)生故障，顧客能夠通過更換模塊辦法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。5/36二．PLC功能(一)邏輯控制(二)定期控制(三)計(jì)數(shù)控制(四)步進(jìn)(次序)控制(五)PID控制(六)數(shù)據(jù)控制(七)通信和聯(lián)網(wǎng)(八)其他PLC尚有許多特殊功能模塊，適用于多種特殊控制要求，如：定位控制模塊，CRT模塊。6/36三．PLC分類(一)小型PLC小型PLCI/O點(diǎn)數(shù)一般在128點(diǎn)下列，其特點(diǎn)是體積小、構(gòu)造緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開關(guān)量I／O以外，還能夠連接模擬量I／O以及其他多種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及多種應(yīng)用指令。(二)中型PLC中型PLC采取模塊化構(gòu)造，其I／O點(diǎn)數(shù)一般在256-1024點(diǎn)之間。I／O處理方式除了采取一般PLC通用掃描處理方式外，還能采取直接處理方式，即在掃描顧客程序過程中，直接讀輸入．刷新輸出。它能聯(lián)接多種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更加快。7/36(三)大型PLC一般I／O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上稱為大型PLC。大型PLC軟、硬件功能極強(qiáng).具有極強(qiáng)自診斷功能.通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有多種通訊聯(lián)網(wǎng)模塊，能夠組成三級(jí)通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化.大型PLC還能夠采取三CPU組成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器可靠性更高。8/36四．PLC基本構(gòu)造PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其硬件構(gòu)造基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖所示：編程器

輸輸入中央處理單元出電（CPU）電路路

系統(tǒng)程序存放器系統(tǒng)程序存放器電源

9/36中央處理單元(CPU)

中央處理單元(CPU)是PLC控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予功能接收并存放從編程器鍵入顧客程序和數(shù)據(jù)：檢查電源、存放器、I／O以及警戒定期器狀態(tài)，并能診斷顧客程序中語法錯(cuò)誤.當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描方式接收現(xiàn)場各輸入裝置狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I／O映象區(qū)，然后從顧客程序存放器中逐條讀取顧客程序，通過命令解釋后按指令要求執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算成果送入I／O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi).等所有顧客程序執(zhí)行完成之后，最后將I／O映象區(qū)各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)傳送到對(duì)應(yīng)輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停頓運(yùn)行。存放器寄存系統(tǒng)軟件存放器稱為系統(tǒng)程序存放器；寄存應(yīng)用軟件存放器稱為顧客程序存放器。

10/36一)PLC常用存放器類型1．RAM(RandomAssessMemory)

這是一種讀／寫存放器(隨機(jī)存放器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。2．EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemofy)

這是一種電可擦除只讀存放器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存放內(nèi)容進(jìn)行修改。3．EEPROM(ElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemofy)

這是一種可擦除只讀存放器：在斷電情況下，存放器內(nèi)所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存放器內(nèi)容)。(二)PLC存放空間分派雖然多種PLCCPU最大尋址空間各不相同，不過根據(jù)PLC工作原理其存放空間一般包括下列三個(gè)區(qū)域：*系統(tǒng)程序存放區(qū)*系統(tǒng)RAM存放區(qū)(包括I／O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等)*顧客程序存放區(qū)11/361．系統(tǒng)程序存放區(qū)在系統(tǒng)程序存放區(qū)中寄存著相稱于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在EPROM中，顧客不能直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC性能。2．系統(tǒng)RAM存放區(qū)

系統(tǒng)RAM存放區(qū)包括I／O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線圈數(shù)據(jù)寄存器計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)器變址寄存器累加器3．顧客程序存放區(qū)顧客程序存放區(qū)寄存顧客編制顧客程序。不一樣類型PLC，其存放容量各不相同。12/36三．電源PLC電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分主要得作用。假如沒有一種良好、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作，因此PLC制造商對(duì)電源設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在：±10％(±15％)范圍內(nèi)，能夠不采取其他措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。13/36OMRON中型PLC適應(yīng)情報(bào)化控制器SYSMACαC200HX/HG/HE14/36開發(fā)新型符合業(yè)務(wù)及市場趨勢中型PLC，探求更廣泛銷售渠道

小型化以減少成本改善、更新&人工費(fèi)用節(jié)省發(fā)明具有大型PLC功能中型PLC并且擁有更高性能價(jià)格比15/36SYSMACα

市場定位及特性成本I/O點(diǎn)數(shù)CQM1CV/CVM1C200HC200HSSYSMACα1001,000具有與大型PLC相同I/O點(diǎn)數(shù)及存放規(guī)模具有強(qiáng)大信息處理能力具有與先進(jìn)機(jī)械控制器同樣功能從C200H/HS平順地轉(zhuǎn)移(同樣語言及I/O模塊)16/36系統(tǒng)構(gòu)架最多可使用16個(gè)高功能模塊可安裝C200HI/O模塊CPU和電源是各自獨(dú)立

AC/DC輸入電源可供選擇CPU底板有3、5、8、10槽可供選用根據(jù)記憶容量、速度、網(wǎng)絡(luò)功能，CPU可分為13種可采取選擇式通信接口可應(yīng)用C200HI/O擴(kuò)展電纜外圍設(shè)備端口RS－232端口擴(kuò)展底板有3、5、8、10槽可供選用17/36SerialBUSTC,BCR,ID,etcProtocolmacro功能Plug&Play功能容易而簡潔程式寫作PCCard模塊PCMCIA卡可插入存貯卡、.以太網(wǎng)卡、MODEM卡、等。新高功能模塊器件網(wǎng)絡(luò)CompoBus/D(DeviceNet)CompoBus/S更新了SLK模塊可把DataLink擴(kuò)大3倍最多可插入16個(gè)高功能模塊基本功能得以加強(qiáng)最大I/O點(diǎn)數(shù)：1184點(diǎn)速度：0.1μS存貯容量：64K字強(qiáng)大功能18/36提升基本功能7程序存放器63.2KW15.2KW7KWαHSH4～9倍DM6KW1KW102KWHSH17～102倍最大I/O點(diǎn)數(shù)1184pts880ptsαHS/H速度0.1μS0.375μS0.75μSHSH

1/3.75～1/7.5LD執(zhí)行速度1.4倍αα19/36CPU單元規(guī)格（一）20/36CPU單元規(guī)格（二）21/36電源單元CPU底板擴(kuò)展I/O底板I/O連接電纜注：連接電纜總長度最多為12m。22/36通信板存放器盒（可選）23/36α機(jī)I/O分類一、一般I/O單元指16點(diǎn)下列開關(guān)量輸入或輸出模塊二、組2高密度單元指32、64點(diǎn)開關(guān)量輸入或輸出模塊，需設(shè)置UnitNo.（單元號(hào)）三、多點(diǎn)I/O單元指可作動(dòng)態(tài)連接32點(diǎn)輸入和輸出、16點(diǎn)輸入/16點(diǎn)輸出混合模塊，需設(shè)置MachineNo.（機(jī)器號(hào)）四、高功能單元指所有包括模擬量和脈沖信號(hào)模塊，需設(shè)置MachineNo.（機(jī)器號(hào)）五、通信單元指連接元器件網(wǎng)[需設(shè)置MachineNo.（機(jī)器號(hào)）]、上位鏈接網(wǎng)、控制器鏈接網(wǎng)、以太網(wǎng)模塊24/36一、協(xié)議宏軟件

英文DOS版：C200HW-ZW3AT1-E

英文Windows版：WS01-PSTF1-E

英文Windows升級(jí)版：WS02-PSTC1-E二、編程軟件英文DOS版：C500-ZL3AT1-E漢字DOS版：C500-ZL3AT1-C英文Windows版：WS01-CPTB1-E漢字Windows版：WS02-CXPC1-C-V1.2編程器

C200H-PRO27+C200H-CN222/422

CQM1-PRO01（帶1.5m電纜）支持軟件25/36OMRONPLC存放器系統(tǒng)及指令

一、存放器系統(tǒng)（一）

I/O（輸入/輸出）C200H底板上每一種槽位都被指定了一種硬件字號(hào)碼（簡稱通道），這個(gè)字號(hào)碼用做I/O訪問。一般，標(biāo)準(zhǔn)I/O單元可使用5點(diǎn)/8點(diǎn)/12點(diǎn)/16點(diǎn)四種型號(hào)。當(dāng)使用單元I/O點(diǎn)數(shù)多于16點(diǎn)時(shí)，它所占槽位上字號(hào)碼只能用作工作位。CPU機(jī)架最左槽位字號(hào)碼是000，第一種擴(kuò)展I/O機(jī)架起始字號(hào)碼是010。機(jī)架底板上不用I/O位可當(dāng)做工作位使用。模擬量模塊不按底板槽位分派地址。000通道：地址為00000~00015001通道：地址為00100~00115002通道：地址為00200~00215003通道：地址為00300~00315004通道：地址為00400~00415005通道：地址為00500~00515006通道：地址為00600~0061526/36007通道：地址為00700~00715008通道：地址為00800~00815009通道：地址為00900~00915010通道：地址為01000~01015011通道：地址為01100~01115012通道：地址為01200~01215（一）

IR（工作位）030~250（二）

SR（特殊繼電器）251~255`（三）

TC（計(jì)數(shù)器，計(jì)時(shí)器）TM000~TM511（四）

DM（數(shù)據(jù)存放器）DM0000~DM9999讀/寫DM1000~DM19927/36二、邏輯指令系統(tǒng)1．LD、OUT、AND、OR、NOT和END(01)這6條指令幾乎是任何程序都不可缺乏，其功能如下。END指令是作為特殊功能指令來看待，其代碼為01。00600006010070000700End(01)28/36

連鎖IL(02)與連鎖清除ILC(03)IL(連鎖)總是與ILC(連鎖清除)一起使用。假如IL條件是OFF(即IL支路前面位剛好是OFF)，那么在IL和ILC之間那一部分程序就不執(zhí)行。假如IL條件是OFF，在IL和ILC之間那部分程序中，輸出狀態(tài)如下所示：

關(guān)斷：所有輸出位。復(fù)位：所有計(jì)時(shí)器。不變化：所有計(jì)數(shù)器、移位寄存器、鎖存繼電器00602IL(02)00600006010070000701ILC(03)29/36

定期器和計(jì)數(shù)器指令

定期器指令有低速TIM和高速TIMH兩種。它們都是遞減型。每個(gè)定期器都有定期器編號(hào)和設(shè)定值SV兩個(gè)操作數(shù)。當(dāng)輸入條件滿足時(shí)，定期器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)達(dá)到定期時(shí)間時(shí)其輸出為ON。計(jì)數(shù)器有單向遞減計(jì)數(shù)器CNT和雙向可逆計(jì)數(shù)器CNTR兩種。其操作數(shù)都由計(jì)數(shù)器編號(hào)和設(shè)定值SV兩部分組成。定期器和計(jì)數(shù)器指令編號(hào)都與TC區(qū)一種實(shí)際地址相對(duì)應(yīng)，編號(hào)不可反復(fù)。其設(shè)定值能夠取自IR、HR、AR、LR、DM、*DM以及立即數(shù)，設(shè)定值必須以BCD碼表達(dá)，當(dāng)SV不是BCD或者用于間接尋址DM通道實(shí)際不存在時(shí)，指令將使ER標(biāo)志位置位。30/3600602TIM000#0050TIM00000601000040010100201TIM001005

計(jì)數(shù)器指令如圖CNT是一種預(yù)置遞減計(jì)數(shù)器，其梯形圖符號(hào)如下所示。CNT計(jì)數(shù)范圍為0000-9999；當(dāng)計(jì)數(shù)輸入信號(hào)CP發(fā)生一次OFF—ON變化時(shí)，計(jì)數(shù)器目前計(jì)數(shù)值PV減1，當(dāng)PV值減為0時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出變?yōu)镺N狀態(tài)，并始終保持到復(fù)位輸入端Rt變?yōu)镺N。在IL／ILC塊內(nèi)CNT當(dāng)IL條件為OFF時(shí)，其PV值保持不變。當(dāng)Rt輸入為ON時(shí)，CNTPV值變?yōu)镾V