电工plc基础知识

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了电工plc基础知识相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

电工plc基础知识

  PLC是可编程逻辑控制器,是一种采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。以下是我为大家分享的电工plc基础知识,快来看看吧!

  电工plc基础知识 篇1

  1、编程需要坚强的毅力和足够的耐心

  人各有所长。有些人把编程看作一项冗长而枯燥的工作;有些人把编程看作一项趣味的智力游戏。如果你是前者,强烈建议你远离这份工作。毕竟编程工作是对人的毅力和耐心的挑战。我所在实验室中,很多学生看到我编程序就会惊讶于我面对这一堆堆符号所表现出的专注。其实,这是兴趣使然。兴趣使我具备了足够的毅力和耐心。经过无数次失败后,当看到一个个符号按我的思路整齐的排列,PLC按我的要求有条不紊的运行时,兴趣得到了极大的满足,如同打通了一个游戏的关口。所以,我告诉这些学生:你们看到的是一堆枯燥怪异的符号,我看到的却是一群热情奔放的舞者,而我则是她们的导演。

  2、编程需要敢于实践的信心

  我曾经教过一个学生学AutoCAD,我对她的唯一要求就是实践。我告诉她:你随便怎么操作,大不了一张图重画;最坏的结果是系统崩溃,没关系,系统重做,再来;只要电脑没被砸了,怎么都行。两年后,我再看到她做的CAD图纸,也自叹不如。

  同样道理,只有不断地在PLC上运行这些指令,观察运行的结果,才能弄清PLC指令的作用。很多初学者对PLC一脸的迷茫,往往是出于一种畏惧,担心损坏设备。而这些畏惧是没有任何道理的。仔细的阅读手册是非常重要的,但是仅靠读书是成不了一个工程师的。更何况手册上的内容并非面面俱到。我在接触到那些不熟悉的指令时,喜欢单独编一个小程序,让PLC运行。然后逐个修改条件,观察运行的结果(MicroWin为用户提供了非常好的监控手段),反过来再重新理解手册的描述,这样就可以非常直观的理解这些指令的作用和使用方法。不必担心自己写的程序会有什么问题,会影响PLC的正常工作。程序有没有问题,只有让PLC运行了才能发现。而发现问题并解决问题就是对自己能力的提高。撇开硬件操作不谈,单就软件来说,我还真没有遇到过由于软件问题而损坏PLC的事。在这里不必担心继电器电路接错线可能造成的后果。所以,大胆的实践是PLC编程的必由之路。

  当然,大胆实践并不是野蛮操作,而是必须遵循必要的规范。还有一个要注意的`,在程序未经可靠性证实之前,千万不要挂接负载,以免造成不必要的损失。数字量的输出有LED显示;而模拟量处理可以采用一些硬件或软件模拟手段来解决。

  3、编程需要有缜密的逻辑思维

  编程本身就是一种逻辑思维过程。在高级语言中,使用最多的是ifthenelse、select这些条件判别语句,这就是逻辑中的因果关系。PLC程序就是由这些因果关系组成的:判别条件是否成立,进而决定执行相应的指令。最初的PLC是用来替代继电器逻辑电路的,所以继承了继电器电路以触点作为触发条件的描述方式。在PLC中,以虚拟触点代替了继电器的金属触点,而继电器电路所表达的逻辑关系还是被完整的保留下来。即使引入了继电器电路难以胜任的数值处理过程,PLC从根本上还是在执行一个个因果关系。所以,理顺对象的各个事件之间的逻辑关系,是编程之前必须精心做好的准备工作。我在接到一项任务后,第一件事就是整理出一份逻辑关系图,与用户反复商讨,取得用户的认可,然后才真正进入程序的编写过程。

  4、不可或缺的相关知识

  PLC的程序是直接作用于对象的具体工艺过程,那么对对象具体工艺过程的理解是非常重要的的。我在与用户的交流过程中,会用我所掌握的UnitOperation的知识分析用户的工艺过程,协助用户整理过程控制中的各个逻辑关系,甚至包括各种仪表、硬件的配置。这得益于我原本所学的专业。当然,不能要求所有搞PLC程序的工程师都有我这样的经历。但是有两门知识却是不可或缺的:一是过程仪表的硬件知识,包括传感器、变送器(二次仪表)和PLC本身,这是构建控制系统的基础;二是过程控制理论,包括各种控制模型的原理和应用,其中最重要的是二位调节和PID调节模型。PID调节是目前用得最广泛的过程控制手段,且变化多端。学习PID最好的方法就是读书。几乎所有讲解过程控制的书籍都有关于PID的内容,多读基本相关的书籍对理解PID是很有益处的。我发现不少网友在进入PLC领域时,缺乏这些相关知识。这并不可怕;可怕的是当事者不能静下心来弥补知识的缺陷。我们不要怪罪学校没有教授这些内容,而是要注重自己如何去学习这些知识。工作中遇到的许多问题是学校里没讲过的,这不能成为我们拒绝工作的理由,而应该以积极的态度去应对这些问题。我的体会是,为了解决工作中的问题而学习的知识,比课堂上学的东西更容易记住。

  5、养成良好的编程习惯

  每个人编程都会有不同的习惯和特点,不能强求一致。但是一些好的习惯还是应该为大多数人所遵循。一是理顺逻辑关系、时序关系,编制程序框图;二是合理分配主程序、子程序和中断程序;三是合理分配寄存器,编制寄存器符号表。

  PLC编程更接近于单片机,或者说PLC就是模块化的单片机。因此PLC的很多操作都是直接针对寄存器的,如果在程序中出现不合理的寄存器地址重叠,一定会出现不可预想的后果。编制寄存器符号表不仅可以避免上述问题(MicroWin会有问题提示),而且可以使程序具备更好的可读性。这和VB中定义变量有异曲同工之处。

  VB编程中关注的是事件,不强调主程序和子程序的观念,因为VB主程序的工作是由PC的操作系统完成的。PLC则不然。PLC程序是以主程序为主干的,CPU不断的循环执行主程序,只有触发条件成立时才会调用子程序或中断程序。即子程序和中断程序所执行的任务不是全时需要的。如果把这些任务都放在主程序中会无端增加主程序的工作量,降低程序的效率。这点和单片机的编程思路是一致的。子程序的使用可以使整个程序的逻辑更清晰。而且子程序可以分开编写、调试,最后“安装”到主程序上。这样你可以一个一个解决问题。

  PLC编程,无论是LAD,抑或STL,都不如VB那么直观、有趣,更不如CAD那么形象。但比单片机的汇编语言的可视性强多了。对于初学者,LAD(梯形图)的编程相对直观,更容易上手。

  最后,PLC提供了丰富的指令、模块,比单片机方便了很多。但是初学者编程时应尽量先使用简单的指令达到目的。尽管看上去有点土,却不失为一个入门的好途径,且对你理解那些较为复杂的指令会有帮助。具备了一定经验后,应该考虑掌握复杂指令的应用,以及程序的优化。

  电工plc基础知识 篇2

  电流和电路

  1、电荷

  摩擦起电分电荷,电荷电性分两种。

  毛皮橡胶橡带负,丝绸玻璃玻带正。

  同种电荷相排斥,异种电荷相吸引。

  看到排斥的现象,电荷电性肯定同。

  元电荷:带的电荷1.6,乘以10的-19方。

  2、电流方向

  形成电流有规定,电荷定向之移动。正电移动的方向,规定电流的方向。

  金属导电靠(自由)电子,电子方向电流反。

  3、串联和并联

  串联电路

  首尾相连为串联,串联电路一条路。

  一个开关控全部,位置不同控相同。

  所有电器互(相)影响,一个停止都停止。

  并联电路

  头头连,尾尾连,并列两点为并联。

  电器独立能工作,互不影响是特点。

  并联电路几条路,总关控全支控支。

  4、根据实物图画电路图

  寻找接线多线柱,串并关系要分清。

  一画支路二并联,再画干路和电源。

  元件符号要标清,画完对应要检查。

  5、根据电路图连接实物图

  按图连接要注意,一连支路二并联。

  三连干路和电源,四再添加电压表。

  6、设计电路

  设计先画电路图,开关位置是关键。

  开关控谁跟谁串,通常闭合电灯亮。

  所有电器都控制,开关一定在干路。

  任一开关闭合后,铃响铃定在干路。

  7、电流的强弱

  电流表

  电流表,测电流,测谁电流跟谁串。

  “+”进“-”出右偏转,左转线柱定接反。

  禁止直接连电源,短路烧毁电流表。

  读数首先看量程,再看最小刻度值。

  量程选用0.6A,0.02A一小格。

  量程选用3安培,一小格为0.1A。

  8、探究串、并联电路电流规律

  串联电流之关系,各处电流都相等,I=I1=I2。

  并联电流之特点,总流等于支流和,I=I1+I2。

  电压、电阻

  1、电压表

  电压表,测电压,电路符号圈中V。

  测谁电压跟谁并(联),“+”进“-”出勿接反。

  通常先画连电路,最后添加电压表。

  量程选用3V,0.1伏一小格。

  量程选用15V,一小格为0.5(V)。

  2、探究串、并联电路电压规律

  串联电压之关系,总压等于分压和,U=U1+U2。

  并联电压之特点,支压都等电源压,U1=U2=U。

  3、电阻

  导体阻电叫电阻,电阻符号是R。

  电阻单位是欧姆,欧姆符号Ω。

  决定电阻三因素,长度、材料、横截面(积)。

  不与电压成正比,电流与它无关系。

  受到影响是温度,通常计算不考虑。

  4、变阻器

  滑动变阻器

  使用滑动变阻器,改谁电流跟谁串。

  一上一下连接线,关键是看连下线。

  左连右移电阻变大,右连右移电阻变小。

  欧姆定律

  1、欧姆定律及其运用

  欧姆定律说电流,I等U来除以R。

  三者对应要统一,同一导体同一路。

  U等I来乘以R,R等U来除以I。

  2、电阻的串联与并联

  电阻串联要变大,总阻等于分阻和,R=R1+R2。

  电阻并联要变小,分阻倒和为倒总,1/R=1/R1+1/R2。

  3、测量小灯泡电阻

  测量小灯泡电阻,原理R等U除I。

  需要电压电流表,灯泡滑动变阻器。

  连接开关要断开,闭前阻值调最大。

  4、串联电路公式

  串联电路之关系,各处电流都相等。

  总压等于分压和,总阻等于分阻和。

  5、并联电路公式

  并联电路之关系,总流等于支流和。

  支压等于电源压,分阻倒和为倒总。

  电功率

  1、电能的计量

  电能单位是焦耳(J),生活常用千瓦时(KWh)。

  电能表测耗电能,用电等于计数差。

  1度=1KWh=3.6×106J

  600r/KWh表示

  每耗一度电。转盘转600圈。

  转盘转n圈,耗电n/600KWh。

  2、电功率

  消耗电能的快慢,电功率用P表示。

  1秒之内耗电能,叫这电器电功率。

  P等电能除时间P=u/t,电压电流两相乘P=UI。

  功率单位是瓦特,1(W)等1伏安,1W=1VA。

  已知p、t求耗能,W等于p乘t。

  3、电功率计算

  电灯电器有标志,额定电压(U0)额功率(P0)。

  正常发光用电流,I等P0除U0。I=P0/U0。

  电压改变功率变,其中电阻是不变。

  遇见电器求电阻,R等U2除以P,R=U2/P。

  4、焦耳定律

  焦耳定律说热量,三个因素有关联。

  电流平方是关键,乘上电阻和时间。

  热量单位是焦耳,损耗能量常用此。

  5、保险丝

  铅锑合金保险丝,电阻较大熔点低。

  过粗烧线不保险,过细电路常断电。

  选择合适保险丝,千万别用铁铜丝。

  6、火线L零线N,金属外壳接地E

  零线接地火有电,氖气发光是火线,氖管电阻一百万。

  手按笔卡尖接线,注意手指不碰尖。

  触电事故先断电,绝缘棒来挑起线。

  电工plc基础知识 篇3

  1,从PLC的组成来看,除CPU,存储器及通信接口外,与工业现场直接有关的还有哪些接口?并说明其主要功能。

  (1)输入接口:接受被控设备的信号,并通过光电耦合器件和输入电路驱动内部电路接通或断开。

  (2)输出接口:程序的执行结果通过输出接口的光电耦合器件和输出组件(继电器、晶闸管、晶体管)输出,控制外部负载的接通或断开。

  2、PLC的基本单元由哪几个部份组成?各起什么作用?

  (1)CPU:PLC的核心部件,指挥PLC进行各种工作。如接受用户程序和数据、诊断、执行执行程序等;

  (2)存储器:存储系统和用户的程序和数据;

  (3)I/O接口:PLC与工业生产现场被控对象之间的连接部件,用来接受被控设备的信号和输出程序的执行结果;

  (4)通信接口:通过通信接口与监视器、打印机等其他设备进行信息交换;

  (5)电源。

  3、PLC开关量输出接口有哪几种类型?各有什么特点?

  晶闸管输出型:一般情况下,只能带交流负载,响应速度快,动作频率高;

  晶体管输出型:一般情况下,只能带直流负载,响应速度快,动作频率高;

  继电器输出型:一般情况下,可带交、直流负载,但其响应时间长,动作频率低。

  4、按结构型式分,PLC有哪几种类型?各有什么特点?

  (1)整体式:将CPU、电源、I/O部件都集中在一个机箱内,结构紧凑、价格低,一般小型PLC采用这种结构;

  (2)模块式:将PLC的各个部分分成若干个单独的模块,可根据需要选配不同模块组成一个系统,具有配置灵活、方便扩展和维修的特点,一般中、大型PLC采用这种结构。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成,模块装在框架或基板的插座上。

  (3)叠装式:结合了整体式和模块式的特点,叠装式PLC的CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆连接,使得系统不仅配置灵活而且体积小巧。

  5、什么叫PLC的扫描周期?它主要受什么影响?

  PLC的扫描过程包含内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理五个阶段,这五个阶段扫描一次所需的时间称为扫描周期。

  扫描周期与CPU运行速度、PLC硬件配置和用户程序长短有关。

  6、PLC采用什么方式执行用户程序?用户程序执行过程包括哪些阶段?

  PLC采用循环扫描的方式执行用户程序,用户程序的执行过程包括输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

  7、PLC控制系统与继电器控制系统相比,具有哪些优点?

  (1)控制方法上:PLC采用程序方式实现控制,容易改变或增加控制要求,且PLC的触点无限;

  (2)工作方式上:PLC采用串行工作方式,提高系统的抗干扰能力;

  (3)控制速度上:PLC的触点实际上是触发器,指令执行的时间在微秒级;

  (4)定时和计数上:PLC采用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶振提供,延时精度高,范围宽。PLC具有继电器系统不具备的计数功能;

  (5)可靠性和可维护性上:PLC采用微电子技术,可靠性高,所具有的自检功能能及时查出自身故障,监视功能方便调试和维护。

  8、PLC为什么会产生输出响应滞后现象?如何提高I/O响应速度?

  因为PLC采用集中采样、集中输出的循环扫描工作方式,输入端的状态只在每个扫描周期的输入采样阶段才能被读入,而程序的执行结果只在输出刷新阶段才被送出;其次PLC的输入、输出延延迟,用户程序的长度等均能引起输出响应滞后。

  要提高I/O响入采样、输出刷新,或直接输入采样、输出刷新,以及中断输入输出和智能化I/O接口等多种方式。

  9、FX0N系列PLC内部软继电器有哪几种?

  输入继电器、输出继电器、辅助继电器、状态寄存器、定时器、计数器、数据寄存器。

  10、如何选择PLC?

  1)机型选择:应从结构形式、安装方式、功能要求、响应速度、可靠性要求、机型统一等几个方面考虑;

  2)容量选择:应从I/O点数、用户存储容量两个方面考虑;

  3)I/O模块选择:包括开关量和模拟量I/O模块选择,以及特殊功能模块的选择;

  4)电源模块及编程器等其它设备的选择

  11、简单叙述PLC集中采样、集中输出工作方式的特点,采用这种工作方式具有哪些优、缺点?

  集中采样:在一个扫描周期内,对输入状态的采样只在输入采样阶段进行,当进入程序执行阶段后输入端将被封锁。

  集中输出:在一个扫描周期内,只有在输出刷新阶段才将输出映像寄存器中与输出有关的状态转存到输出锁存器中,对输出接口进行刷新,在其他阶段输出状态一直保存在输出映像寄存器中。采用这种工作方式可提高系统的抗干扰能力,增强系统的可靠性,但会引起PLC输入/输出响应的滞后。

  12、PLC采用什么样的工作方式?有何特点?

  PLC采用集中采样、集中输出、循环扫描的工作方式。

  特点:集中采样是指在一个扫描周期内,PLC对输入状态的采样只在输入采样阶段进行,当进入程序执行阶段后输入端将被封锁。

  集中输出是指在一个扫描周期内,PLC只在输出刷新阶段才将输出映像寄存器中与输出有关的状态转存到输出锁存器中,对输出接口进行刷新,在其他阶段输出状态一直保存在输出映像寄存器中。

  循环扫描是指PLC在一个扫描周期内需要执行多个操作,它采用分时扫描的方式按顺序逐个执行,周而复始重复运行。

  13、电磁接触器主要由哪几部分组成?简述电磁接触器的工作原理。

  电磁接触器一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。接触器根据电磁原理工作:当电磁线圈通电后,线圈电流产生磁场,使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁,并带动触点动作,使常闭触点断开,常开触点闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁力消失,衔铁在释放弹簧的作用下降放,使触点复原,即常开触点断开,常闭触点闭合。

  14、简述可编程序控制器(PLC)的定义。

  可编程控制器(PLC)是一种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。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过过程。

  PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

  15、简答PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别。

  组成器件不同;

  触点数量不同;

  实施控制的方法不同;

  工作方式不同。

  16、简答三菱FX2N系列PLC的STL步进梯形指令有什么特点?

  (1)转移源自动复位;

  (2)允许双重输出;

  (3)主控功能。

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参考技术A 从零开始学电工一般需要掌握的基础知识包括:电工入门基础、电子技术及应用、电工识图、高低压电器元件、电工常用工具、电工仪表与测量、变压器、互感器、调压器与电磁铁、发电机与电动机、高低压配电、照明安装、电动机控制电路、PLC控制技术、电气维修、安全用电与节约用电、电工常用材料等。
整个知识体系有一定难度,没有一点电工基础的人,想要从零开始学习电工理论和实际操作,最好找一个正规的学校报电工培训班。倒不是说零基础自学就学不会,只是自己看书的话,相对来说学习效率会低一些,而且电本身是非常危险的事物,如果自学的话,稍有操作不当容易发生危险事故。
电工行业具有很大的发展空间,全国各大企业、外资企业、发电厂变电站、供电局、物业、新能源汽车、充电桩、光伏发电、高速铁路、地铁管理等用工企业急需大量的电力相关人才、随着城镇化市场蓬勃发展,未来电工行业人才需求缺口将更大,如果有意向做电工,建议尽早报名咨询。
参考技术B 刚学就是学点编程基础就可以,自学能力要强内,之后需要容运用的东西要会找资料学习就可以了。
1、继电器控制基本原理,是最直观的入门方法,因为PLC来源于继电器控制。
2、了解PLC的硬件、程序运行方式。
3、PLC的基本的编程、编程软件的使用。
4、小型案例或例子的编写。
5、从简单架构到复杂的系统,复杂的系统也是有简单的系统堆砌而来。
拓展资料:
PLC:可编程逻辑控制器,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并*数字或模拟式输入输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC基础入门

PLC编程入门基础技术知识学习

2016-06-27  xjp7879  摘自 电工技术知...
 
 

第一章  可编程控制器简介

可编程序控制器,英文称Programmable Controller,简称PC。但由于PC容易和个人计算机(Personal Computer)混淆,故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。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,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、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,控制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控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。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,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。

一、PLC的结构及各部分的作用

    PLC的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构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的硬件系统结构如下图所示:

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                       图1-1-1

1、主机

主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、作出逻辑判断和进行数据处理,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)的请求以及进行各种内部判断等。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。输入接口接受输入设备(如按钮、传感器、触点、行程开关等)的控制信号。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接口一般采用光电耦合电路,以减少电磁干扰,从而提高了可靠性。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,通常也为输入设备提供直流电源。

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的工作情况。通过专用的PC/PPI电缆线将PLC与电脑联接,并利用专用的软件进行电脑编程和监控。

5、输入/输出扩展单元

I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元(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。

实验装置提供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是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时,CPU根据用户按控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)作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束。然后重新返回第一条指令,开始下一轮新的扫描。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:首先以扫描方式按顺序将所有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寄存器中,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顺序扫描执行每条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态寄存器中,输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。

输出刷新阶段:当所有指令执行完毕,输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定的方式(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

编程元件

    PLC是采用软件编制程序来实现控制要求的。编程时要使用到各种编程元件,它们可提供无数个动合和动断触点。编程元件是指输入寄存器、输出寄存器、位存储器、定时器、计数器、通用寄存器、数据寄存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控制系统中使用的继电器十分相似,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

输入寄存器

I

I0.0~I1.5共14点

接受外部输入设备的信号

输出寄存器

Q

Q0.0~Q1.1共10点

输出程序执行结果并驱动外部设备

位存储器

M

M0.0~M31.7

在程序内部使用,不能提供外部输出

 

 

 

定时器

          

 

256(T0~t255)

T0,T64

保持型通电延时1ms

T1~T4,T65~T68

保持型通电延时10ms

T5~T31,T69~T95

保持型通电延时100ms

T32,T96

ON/OFF延时,1ms

T33~T36,T97~T100

ON/OFF延时,10ms

T37~T63,T101~T255

ON/OFF延时,100ms

计数器

C

C0~C255

加法计数器,触点在程序内部使用

高速计数器

HC

HC0~HC5

用来累计比CPU扫描速率更快的事件

顺控继电器

S

S0.0~S31.7

提供控制程序的逻辑分段

变量存储器

V

VB0.0~VB5119.7

数据处理用的数值存储元件

局部存储器

L

LB0.0~LB63.7

使用临时的寄存器,作为暂时存储器

特殊存储器

SM

SM0.0~SM549.7

CPU与用户之间交换信息

特殊存储器

SM(只读)

SM0.0~SM29.7

接受外部信号

累加寄存器

AC

AC0~AC3

用来存放计算的中间值

2、编程语言

    所谓程序编制,就是用户根据控制对象的要求,利用PLC厂家提供的程序编制语言,将一个控制要求描述出来的过程。PLC最常用的编程语言是梯形图语言和指令语句表语言,且两者常常联合使用。

梯形图(语言)

梯形图是一种从继电接触控制电路图演变而来的图形语言。它是借助类似于继电器的动合、动断触点、线圈以及串、并联等术语和符号,根据控制要求联接而成的表示PLC输入和输出之间逻辑关系的图形,直观易懂。


梯形图中常用 技术分享技术分享图形符号分别表示PLC编程元件的动合和动断触点;

用 ( ) 表示它们的线圈。梯形图中编程元件的种类用图形符号及标注的字母或数加以区别。触点和线圈等组成的独立电路称为网络,用编程软件生成的梯形图和语句表程序中有网络编号,允许以网络为单位给梯形图加注释。

    梯形图的设计应注意到以下三点:

    ①梯形图按从左到右、自上而下地顺序排列。每一逻辑行(或称梯级)起始于左母线,然后是触点的串、并联接,最后是线圈。

    ②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”只是用来形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。

    ③输入寄存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,梯形图中只出现输入寄存器的触点,而不出现其线圈。输出寄存器则输出程序执行结果给外部输出设备,当梯形图中的输出寄存器线圈得电时,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。输出寄存器的触点也可供内部编程使用。

2)指令语句表

    指令语句表是一种用指令助记符来编制PLC程序的语言,它类似于计算机的汇编语言,但比汇编语言易懂易学,若干条指令组成的程序就是指令语句表。一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三部分组成。

下例为PLC实现三相鼠笼电动机起/停控制的两种编程语言的表示方法:

 KM  I0.0 I0.1 Q0.0  步序   指令语    器件号



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第二章  基本指令简介

 

S7-200的SIMATIC基本指令简表:

助记符

节点命令

功能说明

LD

LDN

N

N

装载(开始的常开触点)

取反后装载(开始的常闭触点)

A

AN

N

N

与(串联的常开触点)

取反后与(串联的常闭触点)

O

ON

N

N

或(并联的常开触点)

取反后或(并联的常闭触点)

EU

ED

 

上升沿检测

下降沿检测

=

N

赋值

S

R

S_BIT,N

S_BIT,N

置位一个区域

复位一个区域

SHRB

DATA,S_BIT,N

移位寄存器

SRB

SLB

OUT,N

OUT,N

字节右移N位

字节左移N位

RRB

RLB

OUT,N

OUT,N

字节循环右移N位

字节循环左移N位

TON

TOF

Txxx,TP

Txxx,TP

通电延时定时器

断电延时定时器

CTU

CTD

Cxxx,PV

Cxxx,PV

加计数器

减计数器

END

 

程序的条件结束

STOP

 

切换到STOP模式

JMP

N

跳到指定的标号

ALD

OLD

 

电路块串联

电路块并联

     (其他指令见附表)

一、标准触点指令

LD动合触点指令,表示一个与输入母线相连的动合触点指令,即动合触点逻辑运算起始。

LDN动断触点指令,表示一个与输入母线相连的动断触点指令,即动断触点逻辑运算起始。

A 与动合触点指令,用于单个动合触点的串联。

AX 与非动断触点指令,用于单个动断触点的串联。

O 或动合触点指令,用于单个动合触点的并联。

ON 或非动断触点指令,用于单个动断触点的并联。

LD、LDN、A、AN、O、ON触点指令中变量的数据类型为布尔(BOOC)型。LD、LDN两条指令用于将接点接到母线上,A、AN、O、ON指令均可多次重复使用,但当需要对两个以上接点串联连接电路块的并联连接时,要用后述的OLD指令。

例子:

 

步序

指令

器件号

步序

指令

器件号

0

LD

I0.0

5

=

Q0.3

1

AN

I0.1

6

=

Q0.4

2

O

I0.2

7

AN

I0.5

3

A

I0.3

8

=

Q0.5

4

ON

I0.4

     

 

二、串联电路块的并联连接指令OLD

两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块。串联电路块并联连接时,分支开始用LD、LDN指令,分支结束用OLD指令。OLD指令与后述的ALD指令均为无目标元件指令,而两条无目标元件指令的步长都为一个程序步。OLD有时也简称或块指令。

三、并联电路的串联连接指令ALD

两个或两个以上接点并联电路称为并联电路块,分支电路并联电路块与前面电路串联连接时,使用ALD指令。分支的起点用LD、LDN指令,并联电路结束后,使用ALD指令与前面电路串联。ALD指令也简称与块指令,ALD也是无操作目标元件,是一个程序步指令。

四、输出指令 =

1、= 输出指令是将继电器、定时器、计数器等的线圈与梯形图右边的母线直接连接,线圈的右边不允许有触点,在编程中,触点以重复使用,且类型和数量不受限制。

五、置位与复位指令S、R

S为置位指令,使动作保持;R为复位指令,使操作保持复位。从指定的位置开始的N个点的寄存器都被置位或复位,N=1~255如果被指定复位的是定时器位或计数器位,将清除定时器或计数器的当前值。

六、跳变触点EU,ED

正跳变触点检测到一次正跳变(触点的入信号由0到1)时,或负跳变触点检测到一次负跳变(触点的入信号由1到0)时,触点接通到一个扫描周期.正/负跳变的符号为EU和ED,他们没有操作数,触点符号中间的”P”和”N”分别表示正跳变和负跳变

七、空操作指令NOP

NOP指令是一条无动作、无目标元件的一个序步指令。空操作指令使该步序为空操作。用NOP指令可替代已写入指令,可以改变电路。在程序中加入NOP指令,在改动或追加程序时可以减少步序号的改变。

八、程序结束指令END

END是一条无目标元件的一序步指令。PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理,在程序的最后写入END指令,表示程序结束,直接进行输出处理。在程序调试过程中,可以按段插入END指令,可以按顺序扩大对各程序段动作的检查。采用END指令将程序划分为若干段,在确认处于前面电路块的动作正确无误之后,依次删去END指令。要注意的是在执行END指令时,也刷新监视时钟。

 

 

第三章  可编程控制器梯形图编程规则

 

一、编程的几个步骤

(一)决定系统所需的动作及次序。

    当使用可编程控制器时,最重要的一环是决定系统所需的输入及输出。输入及输出要求:

第一步是设定系统输入及输出数目。

第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。

(二)对输入及输出器件编号

    每一输入和输出,包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个唯一的对应编号,不能混用。

(三)画出梯形图。

    根据控制系统的动作要求,画出梯形图。

    梯形图设计规则

(1)触点应画在水平线上,并且根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的控制路径来画。

(2)不包含触点的分支应放在垂直方向,以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。

(3)在有几个串联回路相并联时,应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。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。这种安排,所编制的程序简洁明了,语句较少。

(4)不能将触点画在线圈的右边。

(四)将梯形图转化为程序

    把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码,当完成梯形图以后,下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。

    这种程序语言是由序号(即地址)、指令(控制语句)、器件号(即数据)组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置,指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作。

(五)在编程方式下用键盘输入程序。

(六)编程及设计控制程序。

(七)测试控制程序的错误并修改。

(八)保存完整的控制程序。






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