PLC编程入门基础知识1.docx
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1、第一章 可编程限制器简介可编程序限制器,英文称Programmable Controller,简称PC。但由于PC简洁和个人计算机(Personal Computer)混淆,故人们仍习惯地用PLC作为可编程序限制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它承受可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、依次限制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,限制各种类型的机械或消费过程。PLC是微机技术与传统的继电接触限制技术相结合的产物,它抑制了继电接触限制系统中的机械触点的接线困难、牢靠性低、功耗高、通用性和灵敏性
2、差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照看到现场电气操作修理人员的技能与习惯,特殊是PLC的程序编制,不须要特地的计算机编程语言学问,而是承受了一套以继电器梯形图为根底的简洁指令形式,运用户程序编制形象、直观、便利易学;调试与查错也都很便利。用户在购到所需的PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简易的用户程序编制工作,就可灵敏便利地将PLC应用于消费理论。一、PLC的构造及各部分的作用 PLC的类型繁多,功能和指令系统也不尽一样,但构造与工作原理则大同小异,通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。PLC的硬件系统构造如下图所示: 图1-1-11、主机主
3、机部分包括中央处理器(CPU)、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心,它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑推断和进展数据处理,即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作,将结果送到输出端,并响应外部设备(如电脑、打印机等)的恳求以及进展各种内部推断等。PLC的内部存储器有两类,一类是系统程序存储器,主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序,系统程序已由厂家固定,用户不能更改;另一类是用户程序及数据存储器,主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。2、输入/输出(I/O)接口I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口承受输
4、入设备(如按钮、传感器、触点、行程开关等)的限制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备(如接触器、电磁阀、指示灯等)。I/O接口一般承受光电耦合电路,以削减电磁干扰,从而进步了牢靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标,通常小型机有几十个点,中型机有几百个点,大型机将超过千点。3、电源 图中电源是指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源,通常也为输入设备供应直流电源。4、编程 编程是PLC利用外部设备,用户用来输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作状况。通过专用的PC/PPI电缆线将PLC与电脑联接,并利用专用的
5、软件进展电脑编程和监控。5、输入/输出扩展单元I/O扩展接口用于将扩大外部输入/输出端子数的扩展单元与根本单元(即主机)连接在一起。6、外部设备接口此接口可将打印机、条码扫描仪,变频器等外部设备与主机相联,以完成相应的操作。试验装置供应的主机型号有西门子S7-200系列的CPU224(AC/DC/RELAY)。输入点数为14,输出点数为10;CPU226(AC/DC/RELAY),输入点数为26,输出点数为14。二、PLC的工作原理PLC是承受“依次扫描,不断循环”的方式进展工作的。即在PLC运行时,CPU依据用户按限制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号(或地址号)作周期性循环扫
6、描,如无跳转指令,则从第一条指令开场逐条依次执行用户程序,直至程序完毕。然后重新返回第一条指令,开场下一轮新的扫描。在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段:首先以扫描方式按依次将全部暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将其写入各对应的输入状态存放器中,即刷新输入。随即关闭输入端口,进入程序执行阶段。PLC在程序执行阶段:按用户程序指令存放的先后依次扫描执行每条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态存放器中,输出状态存放器中全部的内容随着程序的执行而变更。
7、输出刷新阶段:当全部指令执行完毕,输出状态存放器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过确定的方式(继电器、晶体管或晶闸管)输出,驱动相应输出设备工作。三、PLC的程序编制1、 编程元件 PLC是承受软件编制程序来实现限制要求的。编程时要运用到各种编程元件,它们可供应多数个动合和动断触点。编程元件是指输入存放器、输出存放器、位存储器、定时器、计数器、通用存放器、数据存放器及特殊功能存储器等。 PLC内部这些存储器的作用和继电接触限制系统中运用的继电器特殊相像,也有“线圈”与“触点”,但它们不是“硬”继电器,而是PLC存储器的存储单元。当写入该单元的逻辑状态为“1”时,则表示相应继电器线
8、圈得电,其动合触点闭合,动断触点断开。所以,内部的这些继电器称之为“软”继电器。S7-200系列CPU224、CPU226部分编程元件的编号范围与功能说明如下表所示表1-1-1元件名称符号编号范围功 能 说 明输入存放器II0.0I1.5共14点承受外部输入设备的信号输出存放器QQ0.0Q1.1共10点输出程序执行结果并驱动外部设备位存储器MM0.0M31.7在程序内部运用,不能供应外部输出 定时器 256(T0t255)T0,T64保持型通电延时1msT1T4,T65T68保持型通电延时10msT5T31,T69T95保持型通电延时100msT32,T96ON/OFF延时,1msT33T36
9、,T97T100ON/OFF延时,10msT37T63,T101T255ON/OFF延时,100ms计数器CC0C255加法计数器,触点在程序内部运用高速计数器HCHC0HC5用来累计比CPU扫描速率更快的事务顺控继电器SS0.0S31.7供应限制程序的逻辑分段变量存储器VVB0.0VB5119.7数据处理用的数值存储元件部分存储器LLB0.0LB63.7运用临时的存放器,作为短暂存储器特殊存储器SMSM0.0SM549.7CPU与用户之间交换信息特殊存储器SM(只读)SM0.0SM29.7承受外部信号累加存放器ACAC0AC3用来存放计算的中间值2、编程语言 所谓程序编制,就是用户依据限制对
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