PLC可編程控制器基礎知識

PLC可編程把握器根底學問北京松下把握裝置制造技術課編制可編程把握器是一種工業(yè)計算機可編程把握器是現(xiàn)代自動化設備中最廣泛使用的核心把握器件，它是從繼電器挨次把握技術進展而來，應用計算機技術進展規(guī)律推斷與運算的把握器。以可編程把握器為核心參與各種幫助器件〔傳感器、驅動器件等〕構成把握系統(tǒng)，以挨次+反響的方式實現(xiàn)設備的自動化運轉。下面，我們分幾局部來生疏可編程把握器和以它為中心的把握系統(tǒng)。一.根本硬件構造1.把握器各主要局部作用①微處理器：明顯是把握器的核心部件，它實現(xiàn)各種規(guī)律運算、算術運算，還要對整個把握系統(tǒng)的各個局部的工作進展協(xié)調與把握。②存儲器：數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域，用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、規(guī)律變量、輸入/輸出狀態(tài)的映像、以及各種其它數(shù)據(jù)信息。③輸入/輸出接口：即I/O接口，可編程把握器與被控對象——設備、或者周邊其它把握器相互聯(lián)系、交換信息與指令的通道。④電源：整個把握器的電力供給中心；其一為內部電源——內部的微處理器、存儲器等的工作用電，一般是直流5V；其二為外部電源〔也稱用戶電源〕——用于傳送設備上各傳感器信號、用于驅動設備的各種執(zhí)行元件，一般是直流24V、而且功率較小。⑤I/O擴展局部：為把握系統(tǒng)擴展輸入/輸出的點數(shù)而設計，依據(jù)不同的把握器型號能擴大的最大點數(shù)也不一樣，而且擴展的功能模塊也不盡一樣，高版本的輸入、輸出、模/數(shù)、數(shù)/模轉換等。⑥外部設備：開發(fā)及維護設備的可編程把握器系統(tǒng)時，及設計與調試應用程序、監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)的各種幫助設備，我們公司內常用到的是安裝有NPST-GR軟件的筆記本電腦、或者是手持編程器等。2.根本工作方式可編程把握器的根本工作方式——掃描掃描——依次對各種規(guī)定的操作工程全部進展訪問與處理；每掃描完成一個循環(huán)即為一個掃描周期。①在第一個“I/O更新”的過程中，微處理器從輸入/輸出單元接收設備等外圍裝置的當前狀態(tài)，存入存儲器中備用；②在“演算/處理”過程中，微處理器把存儲器中的I/O狀態(tài)與用戶程序結合進展規(guī)律和數(shù)字運算，生成的運算結果也存入存儲器中；③在其次個“I/O更新”過程中，微處理器把演算、處理的結果送入輸出單元，通過接口傳給設備等外圍裝置。3.輸入輸出方式可編程把握器的輸入輸出方式可以分為：繼電器輸入/輸出型、晶體管輸入/輸出型等。NAISFP1就是繼電器輸入輸出型的可編程把握器

輸入回路里一般都把公共端接電源的+24V端，而把輸入端經過開關后引到電源的0V端；輸出回路里一般把公共端接電源的0V端，把輸出端經過負載后引到電源的+24V端。二.可編程把握器的軟件⒈繼電器種類及功能⒉繼電器序號及說明⒊根本程序指令⒋根本程序回路⒈繼電器種類及功能可編程把握器是從繼電器序列把握裝置的根底上運用計算機技術進展而來的，所以其程序、符號等均保存著原來的稱呼——繼電器，程序也是與電氣把握圖相近——梯形圖；先看我們可以在程序中使用的資源——繼電器的種類列表存儲器區(qū)域名稱

功能

繼電器

外部輸入

X根據(jù)外部輸入的狀態(tài)ON/OFF切換

外部輸出

Y把ON/OFF狀態(tài)向外部輸出

內部繼電器

R根據(jù)程序結果確定其ON/OFF狀態(tài)

定時器

T延遲到定時器設定的時間后ON計數(shù)器

C按照記數(shù)器的設定，記數(shù)滿時ON特殊內部繼電器

R特定條件下ON/OFF、各種運算的標志位等

⒉繼電器序號及說明

依據(jù)不同種類的可編程把握器，繼電器的序號編碼方式是不一樣的，下面針對我公司最常用到的——松下系列可編程把握器，作以簡潔介紹：①外部輸入、外部輸出、內部繼電器以外部輸入X為例，如下面圖示：最低位是以16點為根底單位，是十六進制數(shù)0～F，除最低位以外均承受十進制數(shù)。是一種十進制數(shù)與十六進制數(shù)結合的表示方法。②定時器、計數(shù)器如下面的圖示：接點序號和相應的定時器與計數(shù)器對應，都是由10進制數(shù)組成。

③WX、WY、WR和X、Y、R的關系：以WX為例，WX0作為一個存放器單元對應著X0—XF這16點X，WX1則對應著X10—X1F這16點的X，WX7……，參考下面的圖示，：④關于程序繼電器的使用說明：外部輸入——X：沒有進展機能設定的外部輸入不能使用；無法通過程序的演算轉變外部輸入的ON/OFF狀態(tài)在程序上的使用次數(shù)沒有限制。外部輸出——Y：沒有進展機能設定的外部輸出，能作內部繼電器，但不能作為保持型；作為接點使用的時候沒有次數(shù)的限制；作為演算的輸出繼電器使用時，如：OT、KP等命令中，原則上一個程序中只能用一次〔制止二重出力〕。內部繼電器——R：作為接點使用的時候，沒有次數(shù)的限制；作為演算的輸出繼電器使用時，如：OT、KP等命令，原則上一個程序中只能用一次〔制止二重出力)有保持型和非保持型兩種，保持型繼電器在切斷電源、或從RUN切換到PROG方式時，對當前ON/OFF狀態(tài)保持記憶，恢復電源、或恢復到RUN方式后照舊能恢復到原來的狀態(tài)。定時器——T：預制計時定時器通過預先設定的數(shù)據(jù)，在條件〔定時器線圈接通時〕具備時逐步遞減，減小至“零”時其接點“ON”；定時器的執(zhí)行條件OFF時，定時器接點全OFF；接點使用次數(shù)沒有限制。計數(shù)器——C：當計數(shù)輸入的上升沿，對預先設置的數(shù)據(jù)執(zhí)行減計數(shù)，當計數(shù)值減為“零”時計數(shù)器接點ON；計數(shù)器的復位輸入時，計數(shù)器接點OFF；接點的使用次數(shù)不限。定時器與計數(shù)器的相關工程：定時器與計數(shù)器使用的是共同的存儲器區(qū)，可以通過設定存儲器區(qū)域的大小，確保定時器/計時器的數(shù)目；但是二者之和是由可編程把握系統(tǒng)版本限定的，總數(shù)不能更改；定時器全部是非保持型，計數(shù)器有非保持型和保持型，依據(jù)可編程把握系統(tǒng)版本不同，有的可以進展非保持型和保持型數(shù)目的設定。⒊根本程序指令可編程把握器的根底是下面的這些根本指令，很多的根本指令都是依照繼電器挨次把握的原形進展而來，根本的功能與繼電器、開關、定時器等一樣，由于承受了計算機技術，也就供給了眾多的應用命令，如對數(shù)據(jù)的傳送、移位、規(guī)律與數(shù)學運算等，主要包括：根本挨次指令、根本功能指令、把握指令、比較指令。下面是對一些常用的根本命令與其梯形圖程序的簡潔介紹：ST——常開觸點與母線連接，開頭規(guī)律運算；ST/——常閉觸點與母線連接，開頭規(guī)律運算；AN——串聯(lián)常開觸點指令，將前面保存在結果存放器中的規(guī)律操作結果與指定繼電器內容相‘與’；并把這一結果存入結果存放器AN/——串聯(lián)常閉觸點指令，將前面保存在結果存放器中的規(guī)律操作結果與指定繼電器內容相‘與’；并把這一結果存入結果存放器OR——并聯(lián)常開觸點指令，將前面保存在結果存放器中的規(guī)律操作結果與指定繼電器內容相‘或’；并把這一結果存入結果存放器OR/——并聯(lián)常閉觸點指令，將前面保存在結果存放器中的規(guī)律操作結果與指定繼電器內容相‘或’；并把這一結果存入結果存放器

左圖是可編程把握器的兩個根本的塊指令〔觸點組用法〕：ANS——兩個根本指令組之間是“與”的規(guī)律關系；兩塊電路組總體上是“串聯(lián)”；

ORS——兩個根本指令組之間是“或”的規(guī)律關系；兩塊電路組總體上是“并聯(lián)”；

DF——上升沿微分指令，僅在其前面條件ON的上升沿時，輸出ON信號一個掃描周期；DF/——下降沿微分指令，僅在其前面條件ON的下降沿時，輸出ON信號一個掃描周期；NOT——取反指令，對它前面的運算結果取反；

NOP——空操作指令，不執(zhí)行任何操作；

PSHS——保存前面的演算結果，以備后面使用，相當于堆棧的入棧指令；

RDS——讀取前面保存的演算結果，連續(xù)演算，相當于堆棧的讀棧指令；

POPS——釋放前面保存的演算結果,連續(xù)演算，相當于堆棧的出棧指令。左圖是可編程把握器的三個根本的輸出指令：OT——輸出繼電器線圈，同一序號只能用一次；TM——定時器線圈，同一序號只能用一次；例中的TMX19對應著設定值區(qū)SV19、經過值區(qū)EV19；計時器是逐步遞減的計時方式；SET、RST——對繼電器線圈直接進展操作，同一繼電器可屢次使用，使用此種命令不受多重輸出的制止限制；CT——計數(shù)器的線圈，同一序號只能用一次；K99——為十進制預置常數(shù)99；也可以使用其它進制的常數(shù)計數(shù)器的計數(shù)方式為減計數(shù)〔定時器也一樣〕；例中的CT101對應著設定值區(qū)SV101、經過值區(qū)EV101；KP指令

相當于一個鎖存繼電器，當置位輸入為ON時，使輸出接通為ON并保持。X0X1KPY0置位觸發(fā)信號復位觸發(fā)信號輸出地址TMR、TMX、TMY指令TMR：以0.01秒為單位設置延時ON定時器；TMX：以0.1秒為單位設置延時ON定時器；TMY：以1秒為單位設置延時ON定時器；T5TMX305X0Y0預置值定時器指令編號CT計數(shù)指令為預置計數(shù)器,完成減計數(shù)操作,當計數(shù)輸入端信號從OFF變?yōu)镺N時,計數(shù)值減1,當計數(shù)值減為0時,計數(shù)器為ON,使其常開接點閉合,常閉接點翻開.X0X1CT10計數(shù)觸發(fā)信號復位觸發(fā)信號預置值100C100Y0MC(主控繼電器)和MCE〔主控繼電器完畢〕指令當預置觸發(fā)信號接通時，執(zhí)行MC至MCE之間的指令〔MC0〕[Y0][Y1]〔MCE0〕X0X2X1R0X3R1預置觸發(fā)信號MC指令編號LOOP〔循環(huán)〕和LBL〔標號〕指令跳轉到與LOOP指令一樣編號的LBL指令，并反復執(zhí)行LBL指令之后的程序，直到規(guī)定的操作數(shù)變?yōu)??！睱BL1〕[R1][Y1][LOOP1DT0]

X0X5R2Y0R1預置觸發(fā)信號X1LBL指令編號⒋根本程序回路：①自鎖回路②互鎖回路③挨次動作回路①自鎖回路

在輸入X0“ON”之后，輸出繼電器R線圈得電、動作，以自身的觸點維持自身線圈的電源，所以稱——自鎖；只有在輸入斷開的X1“ON”后才會切斷繼電器R的電源；廣泛應用于需要保持的動作中，如電機的起動與停頓的把握等。自鎖也供給失電疼惜的機能。左圖的上、下兩者都是自鎖，但是又有些區(qū)分：上面——復位優(yōu)先：以輸入斷開為優(yōu)先，在斷開有輸入時，無法接通動作繼電器；下面——動作優(yōu)先，以輸入動作為優(yōu)先，在動作有輸入時，無法斷開動作繼電器；基于這種區(qū)分，我們所使用的安全回路往往是承受斷開優(yōu)先的方式，以保證安全回路動作后，能牢靠地切斷輸出。②互鎖回路

當輸出繼電器R1動作后，R1通過自鎖保持了本身的線圈電源，同時通過自身的常閉觸點切斷了繼電器R2的線圈電源，使其無法動作；只有在R1斷開后，其常閉觸點恢復接通，R2才可能動作；同理，R2動作也會使得R1無法動作。這樣的兩個繼電器動作相互制約稱——互鎖；廣泛應用于不能同時存在的幾個動作之間，如把握3相電機的正反轉.互鎖動作的優(yōu)先程度是并列的。③挨次動作回路只有在R1動作，R1的接點自鎖后，R2才可能動作；只有在R2動作，R2的接點自鎖后，R3才可能動作；這樣就形成了后續(xù)的動作以前面的動作為條件的動作挨次，所以也稱為條件動作。在我們公司的設備中，有很多要嚴格限制動作挨次的時候；考慮到動作的牢靠性，往往在回路中參與確認動作到位的傳感器信號，以構成一種閉環(huán)的把握系統(tǒng)。如左面圖示中的R1與R2間的動作關聯(lián)，即：R0動作+X10檢知→R1動作。有的時候，為了確保動作的到位，還在檢知的后面加時間繼電器延緩下一步動作?？删幊贪盐掌鲗崿F(xiàn)的F-F回路可編程把握器的梯形圖程序源自繼電器把握電路，現(xiàn)代計算機技術的高速進展賜予了更多、更強大的功能，如計算、比較等功能。拋開這些高級功能不提，可編程把握器的挨次性繼電器把握要強得多，它嚴格依據(jù)其程序的地址挨次執(zhí)行，能取出條件上升沿、下降沿，所以在考慮把握動作的時序、時間競爭上要相對簡潔些。在繼電器把握的典型回路中提到的F-F回路，用可編程把握器來實現(xiàn)要簡潔得多指令DF是關鍵所在，它把輸入按鈕的信號轉化成在前面的輸入信號