模塊一PLC應(yīng)用根底知識課題一PLC控制器概述課題二PLC的根本組成和工作原理課題三FX系列PLC的操作課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用課題一PLC控制器概述學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解可編程序控制器的產(chǎn)生和開展。2.掌握PLC的應(yīng)用場合。3.了解常用的PLC。下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述1968年，美國最大的汽車制造商——通用汽車制造公司〔GM〕，為適應(yīng)汽車型號的不斷翻新，試圖尋找一種新型的工業(yè)控制器，以盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)的硬件及接線、減少時間，降低本錢。因而設(shè)想把計算機(jī)的完備功能、靈活及通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格廉價等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，制成一種適合于工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置，并把計算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用“面向控制過程，面向?qū)ο蟥暤摹白匀徽Z言〞進(jìn)行編程，使不熟悉計算機(jī)的人也能方便地使用。即：硬件減少，軟件靈活、簡單，針對上述設(shè)想，通用汽車公司提出了這種新型控制器所必須具備的十大條件：上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述1.編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序;2.維護(hù)方便，最好是插件式;3.可靠性高于繼電器控制柜;4.體積小于繼電器控制柜;5.可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機(jī);6.在本錢上可與繼電器控制柜競爭;7.輸入可以是市電;8.輸出可驅(qū)動市電2A以下的負(fù)荷，可直接驅(qū)動電磁閥;9.在擴(kuò)展時，原有系統(tǒng)只要很少變更;10.用戶程序存儲器容量至少能擴(kuò)展到4K字節(jié)。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述三、可編程序控制器的特點(diǎn)為適應(yīng)工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機(jī)有以下特點(diǎn)：1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)對控制設(shè)備的可靠性要求：〔1〕平均故障間隔時間長〔2〕故障修復(fù)時間〔平均修復(fù)時間〕短，任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障，通常為兩種：1〕偶發(fā)性故障。由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動等引起的故障。這類故障，只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)也隨之恢復(fù)正常。但對PLC而言，受外界影響后，內(nèi)部存儲的信息可能被破壞。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述2〕永久性故障。由于元器件不可恢復(fù)的破壞而引起的故障。如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能使PLC在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在最小范圍，使PLC在惡劣條件消失后自動恢復(fù)正常，這樣就能提高平均故障間隔時間；如果能在PLC上增加一些診斷措施和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，在永久性故障出現(xiàn)時，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，就能降低PLC的平均修復(fù)時間。為此，各PLC的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強(qiáng)的自診斷能力，能及時給出出錯信息，停止運(yùn)行等待修復(fù)外，還使PLC具有了很強(qiáng)的抗干擾能力。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述·硬件措施：主要模塊均采用大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路，大量開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的電子存儲器完成，I/O系統(tǒng)設(shè)計有完善的通道保護(hù)和信號調(diào)理電路。①屏蔽——對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。②濾波——對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述③電源調(diào)整與保護(hù)——對微處理器這個核心部件所需的+5V電源，采用多級濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。④隔離——在微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O接口與CPU之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動作；各I/O口之間亦彼此隔離。⑤采用模塊式結(jié)構(gòu)——這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時修復(fù)。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；同時也有助于加快查找故障原因。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述·軟件措施：有極強(qiáng)的自檢及保護(hù)功能。①故障檢測——軟件定期地檢測外界環(huán)境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強(qiáng)干擾信號等，以便及時進(jìn)行處理。②信息保護(hù)與恢復(fù)——當(dāng)偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時，不破壞PLC內(nèi)部的信息。一旦故障條件消失，就可恢復(fù)正常，繼續(xù)原來的程序工作。所以，PLC在檢測到故障條件時，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器，軟件配合對存儲器進(jìn)行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被沖掉。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述③設(shè)置警戒時鐘WDT〔看門狗〕——如果程序每循環(huán)執(zhí)行時間超過了WDT規(guī)定的時間，預(yù)示了程序進(jìn)入死循環(huán)，立即報警。④加強(qiáng)對程序的檢查和校驗(yàn)——一旦程序有錯，立即報警，并停止執(zhí)行。⑤對程序及動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備——停電后，利用后備電池供電，有關(guān)狀態(tài)及信息就不會喪失。PLC的出廠試驗(yàn)工程中，有一項(xiàng)就是抗干擾試驗(yàn)。它要求能承受幅值為1000V，上升時間1nS，脈沖寬度為1μS的干擾脈沖。一般，平均故障間隔時間可達(dá)幾十萬～上千萬小時；制成系統(tǒng)亦可達(dá)4～5萬小時甚至更長時間。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述2.通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應(yīng)用于單機(jī)控制外，在工廠自動化中也被大量采用。3.功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動、通信、人機(jī)對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個生產(chǎn)過程。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述三、可編程序控制器的應(yīng)用隨著PLC的性能價格比的不斷提高：①微處理器的芯片及有關(guān)的元件價格大大降低，PLC的本錢下降；②PLC的功能大大增強(qiáng)，因而PLC的應(yīng)用日益廣泛。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保等各行各業(yè)。其應(yīng)用范圍大致可歸納為以下幾種：1.開關(guān)量的邏輯控制——這是PLC最根本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。它取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制。開關(guān)量的邏輯控制可用于單機(jī)控制，也可用于多機(jī)群控，亦可用于自動生產(chǎn)線的控制等等。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述2.運(yùn)動控制——PLC可用于直線運(yùn)動或圓周運(yùn)動的控制。早期直接用開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)械，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動模塊。目前，制造商已提供了拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。即：把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模塊，模塊移動一軸或多軸到目標(biāo)位置。當(dāng)每個軸運(yùn)動時，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?，確保運(yùn)動平滑。運(yùn)動的程序可用PLC的語言完成，通過編程器輸入。3.閉環(huán)過程控制—PLC通過模擬量的I/O模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的PID控制。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述4.數(shù)據(jù)處理—現(xiàn)代的PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算〔包括矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算〕，數(shù)據(jù)傳遞、排序和查表、位操作等功能；可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。數(shù)據(jù)處理一般用在大中型控制系統(tǒng)中；具有CNC功能：把支持順序控制的PLC與數(shù)字控制設(shè)備緊密結(jié)合。5.通訊連網(wǎng)—PLC的通訊包括PLC與PLC之間、PLC與上位計算機(jī)之間和它的智能設(shè)備之間的通訊。PLC和計算機(jī)之間具有RS-232接口，用雙絞線、同軸電纜將它們連成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換。還可以構(gòu)成“集中管理，分散控制〞的分布控制系統(tǒng)。I/O模塊按功能各自放置在生產(chǎn)現(xiàn)場分散控制，然后利用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)構(gòu)成集中管理信息的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。并不是所有的PLC都具有上述的全部功能，有的小型PLC只具備上述局部功能，但價格比較廉價。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述四、可編程序控制器的分類由于PLC的品種、型號、規(guī)格、功能各不相同，要按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對它們進(jìn)行分類十分困難。通常，按I/O點(diǎn)數(shù)可劃分成大、中、小型三類；按功能強(qiáng)弱又可分為低檔機(jī)、中檔機(jī)和高檔機(jī)三類。一般，按I/O點(diǎn)數(shù)分類如下：1.小型PLC—I/O點(diǎn)數(shù)<256點(diǎn)；單CPU、8位或16位處理器、用戶存儲器容量4K字以下。如：上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述GE-I型美國通用電氣〔GE〕公司TI100美國德洲儀器公司F、F1、F2日本三菱電氣公司C20C40日本立石公司〔歐姆龍〕S7-200德國西門子公司EX20EX40日本東芝公司SR-20/21中外合資無錫華光電子工業(yè)上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述2.中型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)256～2048點(diǎn)；雙CPU，用戶存儲器容量2～8K。如：S7-300德國西門子公司SR-400中外合資無錫華光電子工業(yè)SU-5、SU-6德國西門子公司C-500日本立石公司GE-ⅢGE公司上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述3.大型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)>2048點(diǎn)；多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲器容量8～16K。如：S7-400德國西門子公司GE-ⅣGE公司C-2000立石公司K3三菱公司等上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述五、可編程序控制器的開展1.國外PLC開展概況PLC自問世以來，經(jīng)過40多年的開展，在美、德、日等工業(yè)興旺國家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠家不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新。產(chǎn)量產(chǎn)值大幅度上升而價格那么不斷下降。目前，世界上有200多個廠家生產(chǎn)PLC，較有名的：美國：AB通用電氣、莫迪康公司；日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工等；德國：西門子公司；法國：TE施耐德公司；韓國：三星、LG公司等。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述國內(nèi)開始研制PLC產(chǎn)品是上世紀(jì)70年代中期，當(dāng)時上海、北京、西安、廣州和長春等地的不少科研單位、大專院校和工廠，總計20多家單位都在研制和生產(chǎn)PLC〔絕大多數(shù)都是小型PLC〕。特別值得一提的是國家科委和原機(jī)械工業(yè)部在儀器儀表重點(diǎn)課題攻關(guān)專項(xiàng)中組織了“六五〞、“七五〞、“八五〞的可編程序控制器子項(xiàng)攻關(guān)，由部屬北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所負(fù)責(zé)，先后研制開發(fā)了MPC-10、MPC-20、MPC-85型PLC。這幾種型號的PLCI/O點(diǎn)數(shù)為256～512，并可擴(kuò)展到1024點(diǎn)，開創(chuàng)了國內(nèi)研制大型PLC的先河，先后在注塑機(jī)、恒溫室、鍋爐控制、汽車壓力機(jī)生產(chǎn)線上獲得了應(yīng)用。這些工程有自動開發(fā)的操作系統(tǒng)、工業(yè)控制編程語言并具有與上位機(jī)、HMI連網(wǎng)和通信等功能。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述G3系列PLC具有極強(qiáng)的通信功能，有集于CPU模塊的標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議、專有協(xié)議和自由協(xié)議的通信接口。通過該接口可方便的掛到Profibus等總線上去。該公司的FOPLC中型機(jī)，開關(guān)量I/O為256點(diǎn)；內(nèi)置TCP/IP通信接口，很容易接入管理網(wǎng)；配有Profibus-DP現(xiàn)場總線的主站、從站和遠(yuǎn)程I/O都通過ISO9001嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系認(rèn)證。FOPLC編程語言符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)。

深圳德維森公司開發(fā)的基于PLC的軟PLCTOMC系列，其特點(diǎn)是符合IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的編程語言，允許梯形圖、順序功能圖和功能塊圖混合編程；用戶可開發(fā)基于內(nèi)置PLC資源的C語言和定義功能塊，通過以太網(wǎng)、TCP/IP與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)。TOMC1軟PLC可連接最多32個本地I/O模塊，最多15個遠(yuǎn)程站，每個遠(yuǎn)程站可帶32個I/O點(diǎn)。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述拓展知識本課題的拓展內(nèi)容：常用的PLC控制器隨著PLC市場的不斷擴(kuò)大，PLC生產(chǎn)已經(jīng)開展成為一個龐大的產(chǎn)業(yè)，其主要廠商集中在一些歐美國家及日本。美國與歐洲一些國家的PLC在相互隔離的情況下獨(dú)立研究開發(fā)的，產(chǎn)品有比較大的差異；日本的PLC是從美國引進(jìn)的，對美國的PLC產(chǎn)品有一定的繼承性。另外，日本的主推產(chǎn)品定位在小型PLC上；而歐美那么以大、中型PLC為主。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述1.美國的PLC產(chǎn)品美國有100多家PLC制造商，著名的PLC制造商有A-B公司、通用電氣〔GE〕公司、莫迪康〔MODICON〕公司、德州〔TI〕儀器、西屋公司等。其中A-B公司的產(chǎn)品規(guī)格齊全、種類豐富，其主推的產(chǎn)品為大、中型的PLC-5系列。該系列為模塊式結(jié)構(gòu)，CPU模塊為中型的PLC有PLC-5/10、PLC-5/12、PLC-5/14、PLC-5/25；CPU模塊為大型的PLC有PLC-5/11、PLC-5/20、PLC-5/30、PLC-5/40、PLC-5/60。A-B公司的小型機(jī)產(chǎn)品有SLC-500系列等。GE公司的代表產(chǎn)品是GE-ⅠGE-ⅢGE-Ⅵ等系列，分別為小型機(jī)、中型機(jī)及大型機(jī)，GE-Ⅵ/P最多可配置4000個I/O點(diǎn)。TI公司的小型機(jī)產(chǎn)品有510、520等，中型機(jī)有5TI等，大型機(jī)有PM550、530、560、565等系列。MODICON公司生產(chǎn)M84系列小型機(jī)、M484系列中型機(jī)、M884是增強(qiáng)中型機(jī)，具有小型機(jī)的結(jié)構(gòu)、大型機(jī)的控制功能。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述2.歐洲的PLC產(chǎn)品德國的西門子〔SIEMENS〕公司，AEG公司和法國的TE公司是歐洲著名的PLC制造商。德國西門子公司的電子產(chǎn)品以性能精良而久負(fù)盛名。在大、中型PLC產(chǎn)品領(lǐng)域與美國的A-B公司齊名。西門子公司的PLC的主要產(chǎn)品有S5及S7系列，其中S7系列是近年來開發(fā)的代替S5系列的新產(chǎn)品。S7系列含S7-200、S7-300、S7-400系列。其中S7-200是微型機(jī)，S7-300是中型機(jī)、小型機(jī)，S7-400大型機(jī)。S7系列機(jī)性價比較高，近年來在中國市場的占有份額有不斷上升之勢。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述3.日本的PLC產(chǎn)品日本的PLC產(chǎn)品在小型機(jī)領(lǐng)域頗具盛名。某些用歐美中型或大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制，日本小型機(jī)就可以解決。日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆、松下、富士、日立、東芝等。在世界小型機(jī)市場上，日本的產(chǎn)品約占70%的份額。上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述上一頁下一頁返回課題一PLC控制器概述歐姆龍(OMRON)公司的PLC產(chǎn)品，大、中、小、微型規(guī)格齊全。微型機(jī)以SP系列為代表；小型機(jī)有P型、H型、CPM1A、CPM2A系列機(jī)CPM2C、CQM1系列等；中型機(jī)有C200H、C200HS、C200HX、C200HG、C200HE及CS1等系列。松下公司的PLC產(chǎn)品中，F(xiàn)P0為微型機(jī)；FP1為整體式小型機(jī)；FP3為中型機(jī)；FP5/FP10、FP10S、FP20為大型機(jī)。上一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解PLC的根本組成。2.掌握PLC的工作原理。下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理知識學(xué)習(xí)一、PLC的根本組成目前PLC種類繁多，功能和指令體系也各不相同，但都是以微處理器為核心，所以其結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同，可編程控制器的本質(zhì)是工業(yè)控制專用計算機(jī)。它的軟、硬件配置與計算機(jī)極為類似。主要包括中央處理單元〔CPU模塊〕、存儲器ROM和RAM、輸入輸出模塊、電源I/O擴(kuò)展接口、外部設(shè)備接口等，如圖1-2-1所示。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理

1．中央處理器

中央處理器(CPU)由控制器、運(yùn)算器和存放器組成并集成在一個芯片內(nèi)。CPU通過數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。

小型PLC的CPU采用8位或16位微處理器或單片機(jī)，如8031、M68000等，這類芯片價格很低；中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機(jī)，如8086、96系列單片機(jī)等，這類芯片主要特點(diǎn)是集成度高、運(yùn)算速度快且可靠性高；而大型PLC那么需采用高速位片式微處理器。

CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。

上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理2.存儲器

PLC內(nèi)的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。

〔1〕系統(tǒng)程序存儲器

PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的根本功能，該局部程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等局部。

系統(tǒng)管理程序主要控制PLC的運(yùn)行，使PLC按正確的次序工作；用戶指令解釋程序?qū)LC的用戶指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器語言指令，傳輸?shù)紺PU內(nèi)執(zhí)行；功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用那么負(fù)責(zé)調(diào)用不同的功能子程序及其管理程序。

上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲器采用ROM或EPROM。ROM是只讀存儲器，該存儲器只能讀出內(nèi)容，不能寫入內(nèi)容，ROM具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲的內(nèi)容。

EPEROM為可電擦除只讀存儲器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容，可電擦除可編程只讀存儲器還有E2PROM、FLASH等。

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〔2〕用戶程序存儲器

用戶程序存儲器用于存放用戶載入的PLC應(yīng)用程序，載入初期的用戶程序因需修改與調(diào)試，所以稱為用戶調(diào)試程序，存放在可以隨機(jī)讀寫操作的隨機(jī)存取存儲器RAM內(nèi)以方便用戶修改與調(diào)試。通過修改與調(diào)試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序，由于不需要再作修改與調(diào)試，所以用戶執(zhí)行程序就被固化到EPROM內(nèi)長期使用。

上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔3〕數(shù)據(jù)存儲器

PLC運(yùn)行過程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)(如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時器、計數(shù)器的預(yù)置值和當(dāng)前值等)和組態(tài)數(shù)據(jù)(如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等)，這類數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲器中，由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化，且不需要長期保存，所以采用隨機(jī)存取存儲器RAM。RAM是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲器，可用鋰電池作為備用電源，一旦斷電就可通過鋰電池供電，保持RAM中的內(nèi)容。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理3.輸入/輸出模板輸入(Input)和輸出(Output)模板簡稱I/O模塊，PLC通過此模塊實(shí)現(xiàn)與外圍設(shè)備的連接，它是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程連接的接口，也是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的重要橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號，輸入信號有兩類：一類是由按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等提供的開關(guān)量輸入信號；另一類是從電位器、熱電、測速電機(jī)、各種變送器送來的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。輸入模塊還需將這些各式各樣的電平信號轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的數(shù)字信號。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理輸出模塊的作用是接收中央處理器處理過的數(shù)字信號，并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場的執(zhí)行部件能接收的信號，控制接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置，控制的另一類負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示器和報警裝置等。數(shù)字量〔包括開關(guān)量〕輸入、輸出模塊，主要的問題是隔離問題，需實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場與可編程控制器電氣上的隔離，從而保持系統(tǒng)工作的可靠性。模擬量輸入、輸出模塊，主要問題是模/數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)/模轉(zhuǎn)換的問題，電氣隔離也是不可缺少的。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔1〕開關(guān)量I/O模塊的外部接線方式開關(guān)量I/O模塊輸入信號只有接通和斷開兩種狀態(tài)。電壓等級有直流5V，12V，24V，48V，110V和交流110V，220V等。各輸入/輸出點(diǎn)的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管顯示，外部接線一般接在模塊面板的接線端子上。某些模塊使用可拆裝的插座式端子板，不需要斷開端子板上的外部接線，即可迅速地更換模塊。開關(guān)量輸入/輸出模塊的點(diǎn)數(shù)一般是2的n次方，如4、8、16、32點(diǎn)。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理開關(guān)量輸入/輸出模塊的外部接線方式有匯點(diǎn)式、分組式和分隔式，如圖1-2-2所示。匯點(diǎn)式模塊的所有輸入、輸出電路只有一個公共點(diǎn)，且共用一個電源。分組式模塊的輸入/輸出點(diǎn)分為假設(shè)干組，每一組的各輸入/輸出電路有一個公共點(diǎn)，它們共用一個電源。各組之間是隔開的，也可分別使用不同的電源。分隔式模塊的各輸入/輸出點(diǎn)之間相互隔離，每個輸入/輸出點(diǎn)可使用單獨(dú)的電源，如將它們的COM端連接起來，這幾個點(diǎn)就可以使用同一電源。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔4〕輸入模塊的電路結(jié)構(gòu)輸入電路中設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動或外部干擾脈沖引起錯誤的輸入信號。濾波電路輸入電流為5~10mA,濾波延遲時間的典型值為10~20ms〔信號上升沿〕和20~50ms〔信號下降沿〕。輸入電路一般有三種類型，關(guān)鍵是電氣隔離。直流輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線圖如圖1-2-3所示〔為說明問題，以后各圖只畫出一路輸入和輸出，COM是公共點(diǎn)。圖中的輸入觸點(diǎn)直接接在公共點(diǎn)和輸入端X001之間，不需要外接輸入回路的電源〔PLC內(nèi)部有自帶24V電源〕。有的可編程控制器還可以為接近開關(guān)、光電開關(guān)之類的傳感器提供24V直流電源，如圖1-2-3所示。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理當(dāng)上圖中的外接觸點(diǎn)接通時，傳感器輸出信號〔接通〕，經(jīng)電阻串聯(lián)分壓后形成穩(wěn)定電壓，使光電隔離器的發(fā)光二極管亮，光電三極管導(dǎo)通；外接觸點(diǎn)斷開時，光電隔離器中的發(fā)光二極管熄滅，光電三極管截止，信號經(jīng)內(nèi)部電路形成適合CPU需要的標(biāo)準(zhǔn)信息。交流/直流輸入電路如圖1-2-4所示，輸入觸點(diǎn)接通，輸入信號被限流電阻降壓后，再經(jīng)濾波整流，交流電壓或直流電壓信號被轉(zhuǎn)換為直流電流，經(jīng)過發(fā)光二極管送給光電隔離器。另外，交流信號輸入也可采用雙向發(fā)光二極管來保證信號連續(xù)，如圖1-2-4所示，顯示用的兩個發(fā)光二極管也是反向并聯(lián)的。此電路可接收交流信號與直流信號。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔3〕輸出模塊輸出方式可編程控制器的輸出方式按負(fù)載使用電源〔即用戶電源〕來分，有直流輸出、交流輸出和交直流輸出三種方式；按輸出開關(guān)器件的種類來分，有晶體管、晶閘管和繼電器三種輸出方式。輸出電流典型值為0.5~2A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場提供。輸出電流的額定值與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)，如某端子輸出可驅(qū)動AC220V/2A的電阻性負(fù)載，但只能驅(qū)動AC220V/80VA的電感性負(fù)載和100W的白燈；額定輸出電流還與溫度有關(guān)。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理繼電器輸出方式電路如圖1-2-5所示，它可帶直流負(fù)載也可帶交流負(fù)載，電源由用戶提供。繼電器同時起隔離和功率放大作用，每一路只提供一對常開觸點(diǎn)。與觸點(diǎn)并聯(lián)的RC電路和壓敏電阻用來消除觸點(diǎn)斷開時產(chǎn)生的電弧。晶體管輸出電路如圖1-2-6所示，只能帶直流負(fù)載，直流電源由用戶提供。輸出信號經(jīng)光電隔離器送給輸出晶體管，晶體管的飽和導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)相當(dāng)于觸點(diǎn)的接通和斷開。穩(wěn)壓管用來消除關(guān)斷過電壓和外部的浪涌電壓，以保護(hù)晶體管。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理雙向可控硅輸出電路如圖1-2-7所示，只能帶交流負(fù)載〔屬于交流輸出方式〕，交流電源由用戶提供。輸出信號經(jīng)光電隔離器控制雙向可控硅。RC電路和壓敏電阻用來消除可控硅的關(guān)斷過電壓和外部的浪涌電壓。4.特殊功能模塊〔功能模塊或智能模塊〕隨著可編程控制器在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用和開展，為了增強(qiáng)可編程控制器的功能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。生產(chǎn)廠家開發(fā)了許多供用戶選用的特殊功能模塊。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔1〕模擬量輸入輸出模塊模擬量的輸入在過程控制中的應(yīng)用很廣泛，如溫度、壓力、流量、酸堿度、位移等工業(yè)檢測都是對應(yīng)電壓、電流的大小模擬量，再經(jīng)過一定的運(yùn)算〔如PID〕后控制生產(chǎn)過程，到達(dá)一定的目的〔如恒溫、恒壓等〕。模擬量經(jīng)傳感器和變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的信號〔IEC標(biāo)準(zhǔn)4~20mA為電流信號，或1~5V，-10~10V，0~10V的直流電壓信號〕。輸入模塊用A/D轉(zhuǎn)換器將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，送給CPU模塊處理。因此，模擬量輸入模塊又叫A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理模擬量輸出模塊是將CPU模塊處理后的二進(jìn)制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流，再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此，模擬量輸出模塊又叫D/A轉(zhuǎn)換輸出模塊?？傊?，模擬量I/O模塊的主要任務(wù)是完成A/D轉(zhuǎn)換〔模擬量輸入〕和D/A轉(zhuǎn)換〔模擬量輸出〕。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理小型可編程控制器往往沒有模擬量I/O模塊，或者只有通道數(shù)有限的8位A/D、D/A模塊。大中型可編程控制器可以配置成百上千個模擬量通道，它們的D/A，A/D轉(zhuǎn)換器是12位的。模擬量I/O模塊的輸入、輸出信號可以是電壓或電流;可以是單極性的如0~5V，0~10V，1~5V，4~20mA，也可以是雙極性的如±5V，±10V和±20mA，模塊一般可輸入多種量程的電流或電壓。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔2〕高速計數(shù)器模塊高速計數(shù)器模塊是工業(yè)控制中常用的智能模塊之一，它可把過程控制變量〔如位置信號、速度值、流量值累計等〕送入可編程控制器。這些參量的變化速度很快，脈沖寬度小于可編程控制器掃描周期，假設(shè)按正常掃描輸入/輸出信號來處理，那么會喪失局部參量，因此，使用脫離可編程控制器而獨(dú)立計數(shù)的高速計數(shù)器對這些參量計數(shù)。高速計數(shù)模塊可對幾萬赫茲甚至上兆赫茲的脈沖計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值等于或大于預(yù)置值時，輸出被驅(qū)動〔這一過程與可編程控制器的掃描過程無關(guān)，可保證負(fù)載被及時驅(qū)動〕。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔3〕PID過程控制模塊比例/積分/微分〔PID〕控制模塊是實(shí)現(xiàn)對連續(xù)變化的模擬量閉環(huán)控制的智能模塊。如圖1-2-8所示?？蓪ID模塊看成一個過程調(diào)節(jié)器。在PID模塊上有輸入(輸出接口和進(jìn)行閉環(huán)控制運(yùn)算的CPU，模塊一般可以控制多個閉環(huán)?！?〕中斷輸入模塊與快速響應(yīng)模塊中斷輸入模塊適用于快速響應(yīng)的控制系統(tǒng)，過程控制接收到中斷輸入信號后，暫停正在運(yùn)行的主程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷程序，執(zhí)行完后返回，繼續(xù)執(zhí)行主程序。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理快速響應(yīng)模塊的功能與通用的開關(guān)量I/O模塊功能相似。主要區(qū)別是在相同條件下，快速響應(yīng)模塊能將輸入量的變化較快地反映到輸出量上?？删幊炭刂破鞯妮斎肓颗c輸出量之間存在因掃描工作方式引起的延遲〔輸入量的變化，一般要在一個掃描周期后，才能反映到輸出上〕，這種延遲最長可達(dá)兩個多掃描周期。用快速響應(yīng)模塊可實(shí)現(xiàn)快速輸入/輸出控制。模塊輸出響應(yīng)的延遲僅受電路中的硬件影響，不受可編程控制器掃描周期的影響，即模塊的輸出由輸入量直接控制，同時還受用戶秩序的控制。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔6〕通信模塊可編程控制器的通信模塊相當(dāng)于局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)接口，通過通信數(shù)據(jù)模塊總線和可編程控制器的主機(jī)連接，用硬件和軟件一起來實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議。可編程控制器的通信模塊一般配有幾種接口，可以通過通信模塊上的選擇開關(guān)進(jìn)行接口選擇，實(shí)現(xiàn)與別的可編程控制器智能控制設(shè)備或計算機(jī)之間的通信。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理4.編程器

編程器作用是將用戶編寫的程序下載至PLC的用戶程序存儲器，并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程，顯示PLC狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。

編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語句形式進(jìn)行聯(lián)機(jī)編程，適合小型PLC的編程及現(xiàn)場調(diào)試。圖形編程器既可用語句形式編程，又可用梯形圖編程，同時還能進(jìn)行脫機(jī)編程。

目前PLC制造廠家大都開發(fā)了計算機(jī)輔助PLC編程支持軟件，當(dāng)個人計算機(jī)安裝了PLC編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進(jìn)行用戶程序的編輯、修改，并通過個人計算機(jī)和PLC之間的通信接口實(shí)現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控PLC運(yùn)行狀態(tài)等。

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5.電源

PLC的電源將外部供給的交流電轉(zhuǎn)換成供CPU、存儲器等所需的直流電，是整個PLC的能源供給中心。PLC大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)的開關(guān)穩(wěn)壓電源，許多PLC電源還可向外部提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，從而簡化外圍配置。二、PLC的工作原理1.PLC工作方式雖然PLC以微處理器為核心，故具有許多計算機(jī)的特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。計算機(jī)一般采用等待命令的工作方式，如在常見的鍵盤掃描方式或I/O掃描方式下，有鍵按下或I/O有輸入動作那么轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序；無鍵按下或I/O無輸入動作那么繼續(xù)掃描鍵盤和I/O口。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，即順序掃描，不斷循環(huán)這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下進(jìn)行的。當(dāng)PLC運(yùn)行時，用戶程序中有眾多的操作需要執(zhí)行，但CPU是不能同時執(zhí)行多個操作的，它只能按分時操作原理，每一時刻執(zhí)行一個操作。即PLC從第一條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后才又返回第一條指令，如此周而復(fù)始，不斷循環(huán)。由于CPU的運(yùn)算處理速度很高，使得外部顯示的結(jié)果從宏觀來看似乎是同時完成的，但實(shí)際上各個循環(huán)掃描周期要分為三個階段：輸入刷新階段，程序執(zhí)行階段，輸出刷新階段。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理2.PLC的掃描過程PLC有兩種工作模式，運(yùn)行〔RUN〕和停止(STOP)模式，其工作過程如圖1-2-9和圖1-2-10所示。停止模式。在停止模式下，PLC只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信效勞工作，在內(nèi)部處理階段，PLC檢查CPU模塊內(nèi)部的硬件是否正常，進(jìn)行監(jiān)控定時器復(fù)位等工作。在通信效勞階段，PLC與其他的帶CPU的智能裝置通信。運(yùn)行階段。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程還有三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔1〕自診斷每次掃描用戶程序之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷內(nèi)容包括I/O局部、存儲器、CPU等，并通過CPU設(shè)置定時器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時間，如果發(fā)現(xiàn)異常，那么停機(jī)并顯示出錯。假設(shè)自診斷正常，那么繼續(xù)向下掃描?！?〕通訊效勞PLC檢查是否有與編程器、計算機(jī)等的通訊要求，假設(shè)有那么進(jìn)行相應(yīng)處理。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔3〕輸入處理PLC在輸入刷新階段，首先以掃描方式按順序從輸入緩存器中寫入所有輸入端子的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并將其存入內(nèi)存中為其專門開辟的暫存區(qū)–輸入狀態(tài)映像區(qū)中，這一過程稱為輸入采樣，或是如刷新，隨后關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段，即使輸入端有變化，輸入映像區(qū)的內(nèi)容也不會改變。變化的輸入信號的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入刷新階段被讀入?！?〕輸出處理同輸入狀態(tài)映像區(qū)一樣，PLC內(nèi)存中也有一塊專門的區(qū)域稱為輸出狀態(tài)映像區(qū)。當(dāng)程序的所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)映像區(qū)中所有輸出繼電器的狀態(tài)就在CPU的控制下被一次集中送至輸出鎖存器中，并通過一定的輸出方式輸出，推動外部的相應(yīng)執(zhí)行器件工作，這就是PLC輸出刷新階段。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔5〕程序執(zhí)行PLC在程序執(zhí)行階段，按用戶程序順序掃描執(zhí)行每條指令。從輸入狀態(tài)映像區(qū)讀出輸入信號的狀態(tài)，經(jīng)過相應(yīng)的運(yùn)算處理等，將結(jié)果寫入輸出狀態(tài)映像區(qū)。通常將自診斷和通訊效勞合稱為監(jiān)視效勞。輸入刷新和輸出刷新稱為I/O刷新?？梢钥闯?，PLC在一個掃描周期內(nèi)，對輸入狀態(tài)的掃描只是在輸入采樣階段進(jìn)行，對輸出賦的值也只有在輸出刷新階段才能被送出，而在程序執(zhí)行階段輸入、輸出會被封鎖。這種方式稱做集中采樣、集中輸出。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理3．PLC對輸入/輸出的處理根據(jù)可編程控制器的工作特點(diǎn)，可編程控制器的輸入/輸出處理的原理如下?！?〕輸入映像存放器的數(shù)據(jù)〔狀態(tài)〕取決于輸入端子板上各輸入點(diǎn)在本掃描周期的輸入處理階段所刷新的狀態(tài)〔1或0〕?！?〕程序的執(zhí)行取決于用戶程序內(nèi)容、輸入/輸出映像存放器的內(nèi)容及其他各元件映像存放器的內(nèi)容。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔3〕輸出映像存放器〔包括各元件映像存放器〕的數(shù)據(jù)〔狀態(tài)〕由用戶程序中輸出指令的執(zhí)行結(jié)果斷定?！?〕輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)〔狀態(tài)〕由上一個掃描周期的輸出處理階段存入到輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)確定，直到本掃描周期的輸出處理階段，其數(shù)據(jù)才被刷新。〔5〕輸出端子上的輸出數(shù)據(jù)〔狀態(tài)〕由輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)決定。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理下面用一個簡單的例子進(jìn)一步說明可編程控制器的工作過程。圖1-2-11〔a〕所示是PLC的外部接線圈，啟動按鈕SB1和停止按鈕SB2的常開觸點(diǎn)分別接PLC輸入端子的X0和X1端子，交流接觸器KM的線圈接可編程控制器輸出端子Y0。圖1-2-11(b)所示為三個I/O變量對應(yīng)的I/O映像存放器。圖1-2-11(c)是PLC的梯形圖，它與異步電動機(jī)的啟動、自鎖、停止的繼電器控制電路圖的功能相同。但是應(yīng)注意，梯形圖是一種軟件，是PLC圖形化的程序。圖中的X0、Y0等是梯形圖中的編程元件。編程元件X0與接在輸入端子X0的SB1的常開觸點(diǎn)及輸入映像存放器X0相對應(yīng)，編程元件Y0與輸出映像存放器Y0相對應(yīng)，也與接在輸出端子Y0的可編程控制器內(nèi)的輸出電路相對應(yīng)。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理梯形圖以指令的形式存儲在可編程控制器的用戶程序存儲器中。圖1-2-11所示的梯形圖與下面的4條指令相對應(yīng)〔“———〞之后是該指令對應(yīng)的觸點(diǎn)或線圈注釋〕。LDX0———接在左側(cè)母線上的X0的常開觸點(diǎn)ORY0———與X0的常開觸點(diǎn)并聯(lián)的Y0的常開觸點(diǎn)ANIX1———與并聯(lián)電路串聯(lián)的X1的常閉觸點(diǎn)OUTY0———Y0的線圈所示的梯形圖完成的邏輯運(yùn)算為Y0=(X0+Y0)X1。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理在輸入掃描階段，CPU將SB1和SB2的常開觸點(diǎn)的數(shù)據(jù)狀態(tài)讀入相應(yīng)的輸入映像存放器，外部觸點(diǎn)接通時存入映像存放器的是二進(jìn)制數(shù)1，反之存入0。在執(zhí)行程序階段，執(zhí)行第一條指令時，CPU從輸入映像存放器X0中取出二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)并存入運(yùn)算結(jié)果存放器。執(zhí)行第二條指令時，從輸出映像存放器Y0中取二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)，并與運(yùn)算結(jié)果存放器中的二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)相“或〞〔觸點(diǎn)的并聯(lián)對應(yīng)“或〞運(yùn)算〕，運(yùn)算結(jié)果存入運(yùn)算結(jié)果存放器。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理執(zhí)行第三條指令時，取出輸入映像存放器X1中的二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)，因?yàn)槭浅ｉ]觸點(diǎn)，取反后與前面的運(yùn)算結(jié)果相“與〞〔電路中的串聯(lián)對應(yīng)于“與〞運(yùn)算〕，運(yùn)算結(jié)果存入運(yùn)算結(jié)果存放器。執(zhí)行第四條指令時，CPU將運(yùn)算結(jié)果存放器的二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)送入Y0的輸出映像存放器。在刷新輸出階段，CPU將各輸出映像存放器中的二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊并鎖存起來，并由輸出端子輸出〔直到下個掃描周期的刷新輸出為止〕。如果輸出映像存放器Y0中存放的是二進(jìn)制數(shù)1，外接的KM線圈通電，反之將斷電。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理設(shè)按鈕SB1，SB2和KM的狀態(tài)如圖1-2-11(d)所示，對應(yīng)X0，X1和Y0的波形圖如1-2-11(d)所示，高電平表示按下按鈕或KM線圈通電。當(dāng)t<t1時,CPU讀取輸入映像存放器X0和X1的均為二進(jìn)制數(shù)0，此時輸出映像存放器Y0中的為二進(jìn)制數(shù)0，在程序執(zhí)行階段，經(jīng)過上述邏輯運(yùn)算過程之后，運(yùn)算結(jié)果仍為Y0=0，所以KM的線圈處于斷電狀態(tài)。t<t1區(qū)間，雖然I/O信號的狀態(tài)沒有變化，但用戶程序仍一直反復(fù)不斷地執(zhí)行。T=t1時，按下啟動按鈕SB1，X0變?yōu)?狀態(tài)，經(jīng)邏輯運(yùn)算后Y0變1狀態(tài)，在刷新輸出階段，將Y0對應(yīng)的輸出映像存放器中的1送到輸出模塊，可編程控制器內(nèi)Y0對應(yīng)的硬件繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，交流接觸器KM的線圈通電動作。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理4．掃描周期與輸入/輸出滯后可編程控制器經(jīng)過5個階段的工作過程，稱為一個工作周期，在運(yùn)行〔RUN〕工作狀態(tài)掃描5個階段所需時間稱為掃描周期〔其典型值為1~100ms〕。完成一個掃描周期，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始地進(jìn)行。掃描周期是可編程控制器的重要指標(biāo)之一。掃描周期由PLC的工作過程可知，一個完整的掃描周期T應(yīng)為：T=〔輸入一點(diǎn)時間×輸入點(diǎn)數(shù)〕+〔運(yùn)算速度×程序步數(shù)〕+〔輸出一點(diǎn)時間×輸出點(diǎn)數(shù)〕+監(jiān)視效勞時間上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理掃描周期的長短主要取決于三個要素：一是CPU執(zhí)行指令的速度；二是每條指令占用的時間；三是執(zhí)行指令條數(shù)的多少，即用戶程序的長度。掃描周期越長，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越慢?，F(xiàn)在廠家生產(chǎn)的基型PLC的一個掃描周期大約為10ms，這對于一般的控制系統(tǒng)來說完全是允許的，不但不會造成影響，反而可以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，這是因?yàn)檩斎氩蓸觾H在輸入刷新階段進(jìn)行。PLC在一個工作周期的大局部時間里實(shí)際上是與外設(shè)隔離的，而工業(yè)現(xiàn)場的干擾常常是脈沖式的、短期的，由于系統(tǒng)響應(yīng)慢，往往要幾個掃描周期才響應(yīng)一次，屢次掃描因瞬時干擾而引起的誤動作將會大大減少，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。但是對控制時間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，就需要精心編制程序，必要時還需要采取一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的響應(yīng)帶來的不良影響。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理輸入/輸出滯后時間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指可編程控制器輸入信號發(fā)生變化時刻到它控制的輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔。響應(yīng)時間由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三局部組成。輸入模塊的RC濾波電路主要用來消除由輸入端引入的干擾噪聲和因外部輸入觸點(diǎn)動作時產(chǎn)生的抖動引起的不良影響，RC電路的時間常數(shù)決定了輸入濾波時間的長短，其典型值為10ms。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理輸出模塊的滯后時間與模塊的類型有關(guān)，繼電器輸出電路滯后時間一般在10ms左右；晶體管型輸出電路的滯后時間小于1ms；雙向晶閘管輸出電路在負(fù)載接通時的滯后時間約為1ms，負(fù)載由導(dǎo)通到斷開時的最大滯后時間為10ms。當(dāng)可編程控制器的CPU接收對應(yīng)于輸入掃描階段的輸入信號時，用于響應(yīng)的時間主要取決于掃描周期?！?〕可編程控制器的最小I/O響應(yīng)時間如果可編程控制器剛好在輸入掃描階段優(yōu)先接收一輸入信號，那么響應(yīng)最快。此時響應(yīng)時間等于可編程控制器的掃描周期加上輸入延遲時間和輸出延遲時間，如圖1-2-12所示。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔2〕可編程控制器最大I/O響應(yīng)時間如果可編程控制器剛好在輸入掃描階段之后收到輸入信號，那么響應(yīng)時間最長。因?yàn)镃PU要到下一次掃描末尾刷新輸出階段之后才能讀取輸入信號，所以最大響應(yīng)時間是輸入延遲時間與輸出延遲時間及兩次掃描周期之和，如圖1-2-13所示。由上述知，由掃描工作方式引起的延時時間最長可達(dá)兩個多掃描周期?？傊删幊炭刂破鞯捻憫?yīng)延遲時間一般只有幾十毫秒，對于一般的控制系統(tǒng)是適用的；而對于一些具有定時控制要求的系統(tǒng)或?qū)斎胼敵鲰憫?yīng)要求高的系統(tǒng)，可選用掃描速度快的可編程控制器或采取其他措施。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理拓展知識本課題的拓展內(nèi)容：編程語言和編程方法1．編程語言PLC目前常用的編程指令有以下幾種：梯形圖語言、助記符語言、順序功能圖。手持編程器常用助記符編程語言，計算機(jī)軟件編程采用梯形圖語言，也有采用順序功能圖的。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理(1〕梯形圖的表達(dá)式沿用了原電氣控制系統(tǒng)中的繼電器接觸器控制電路的形式，二者的根本構(gòu)思根本是一致，只是使用符號和表達(dá)形式有所區(qū)別。梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達(dá)所使用的PLC指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內(nèi)部橫豎線。內(nèi)部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載〔LD〕指令開始，必要時再繼以假設(shè)干個輸入指令〔含LD指令〕，以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實(shí)現(xiàn)輸出控制，或?yàn)閿?shù)據(jù)控制、流程控制、通訊處理、監(jiān)控工作等指令，以進(jìn)行相應(yīng)的工作。母線是用來連接指令組的。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理1〕梯形圖按行從上至下編寫，每一行從左往右順序編寫。PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫順序一致。

2〕圖左、右邊垂直線稱為起始母線、終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，終止于繼電器線圈或終止母線〔有些PLC終止母線可以省略〕。

3〕梯形圖的起始母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)，而線圈與終止母線之間那么不能有任何觸點(diǎn)。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理(2)助記符語言表助記符語言又稱命令語句表達(dá)式語言，它常用一些助記符來表示PLC某種操作，它類似于微機(jī)中的匯編語言，但比匯編語言更直觀易懂。同一廠家的PLC產(chǎn)品，其助記符語言與梯形圖語言是相互對應(yīng)的，可互相轉(zhuǎn)換。(3)順序功能圖順序功能圖(SequentialFunctionChart，SFC)又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形,也是設(shè)計可編程程序控制器的順序控制程序的有力工具。順序功能圖具有直觀、簡單、邏輯性強(qiáng)特點(diǎn),使工作效率大為提高,而且程序調(diào)試極為方便。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理2．編程的方法〔1〕經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的經(jīng)驗(yàn)或者借鑒他人的已經(jīng)成功的實(shí)例進(jìn)行設(shè)計?？梢詫σ延邢嘟蛘哳愃频膶?shí)例按照控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行修改，直到滿足控制系統(tǒng)的要求。在工作中應(yīng)不斷積累和收集資料，從而豐富自己的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)?！?〕解析法PLC的邏輯控制實(shí)際上就是邏輯問題的綜合。可以根據(jù)組合邏輯或者時序邏輯的理論，并運(yùn)用相應(yīng)的解析方法，對其進(jìn)行邏輯關(guān)系求解，按照求解的結(jié)果編制梯形圖或者直接編寫指令。解析法比較嚴(yán)謹(jǐn)，可以防止編程的盲目性。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理〔3〕圖解法圖解法是依照畫圖的方法進(jìn)行PLC程序設(shè)計。常見的方法有梯形圖法、時序圖法和流程圖法。梯形圖法是最根本的方法，無論是經(jīng)驗(yàn)還是解析法，在把控制系統(tǒng)的要求等價位梯形圖時就要用到梯形圖法。時序圖法適用于時間控制電路，先把對應(yīng)信號的波形畫出來，再依照時間順序用邏輯關(guān)系去組合，就可以把控制程序設(shè)計出來。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理流程圖法使用框圖表示PLC程序的執(zhí)行過程及輸入條件與輸出之間的關(guān)系。在使用步進(jìn)指令編程的情況下，采用該方法設(shè)計很方便。圖解法和解析法不是彼此獨(dú)立的。解析法要畫圖，圖解法也要列解析式，只是兩種方法的側(cè)重點(diǎn)不一樣。上一頁下一頁返回課題二PLC的根本組成和工作原理(4)技巧法技巧法是在經(jīng)驗(yàn)法和解析法的根底上，運(yùn)用技巧進(jìn)行編程，以提高編程質(zhì)量。還可以使用流程圖做工具，將巧妙的設(shè)計形式化，從而編制所需要的程序。該方法是多種編程方法的綜合應(yīng)用。(5)計算機(jī)輔助設(shè)計計算機(jī)輔助設(shè)計是利用PLC通過上位鏈接單元與計算機(jī)實(shí)現(xiàn)連接，運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行編程。該方法需要有相應(yīng)的編程軟件。上一頁返回課題三FX系列PLC的操作學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解編程軟件的安裝。2．掌握PLC與計算機(jī)的連接及通信。下一頁返回課題三FX系列PLC的操作知識學(xué)習(xí)一、GXDevelope編程軟件的安裝系統(tǒng)支持WINDOWS98/2000/XP，至少得有512MB內(nèi)存，以及100MB空余的硬盤。1.翻開安裝目錄，先安裝EnvMEL\SETUP.EXE，再返回主目錄，安裝主目錄下的“SETUP.EXE〞，雙擊安裝運(yùn)行文件，屏幕會彈出“安裝程序?qū)υ捒颞?，表示其正在進(jìn)行軟件安裝前的準(zhǔn)備。這個過程大概需要1～2min。準(zhǔn)備工作完成后，將進(jìn)入GXDevelop的設(shè)置程序話框，如圖1-3-1所示畫面。上一頁下一頁返回課題三FX系列PLC的操作2.單擊“下一個〞按鈕，彈出“輸入產(chǎn)品序列號〞對話框。如圖1-3-2所示，輸入GX系列軟件的通用序列號“570-986818410〞。3.單擊“下一個〞按鈕，彈出“選擇部件〞對話框。如圖1-3-3、1-3-4、1-3-5所示，注意，圖1-3-3“監(jiān)視專用〞這里不能打勾。其他兩個地方圖1-3-4和圖1-3-5可以打勾。然后一直點(diǎn)“下一個〞，就開始安裝了，5-10分鐘后，安裝完成，系統(tǒng)彈出提示，安裝結(jié)束。在桌面上建立一個和“GX–Develop〞相對應(yīng)的圖標(biāo)，同時在桌面的“開始/程序〞中建立一個“MELSOFT應(yīng)用程序——GX–Develop〞選項(xiàng)。假設(shè)需增加模擬仿真功能，在上述安裝結(jié)束后，在運(yùn)行安裝盤中的LLT文件夾下的“STEUP〞文件，按照逐級提示即可完成仿真功能的安裝。上一頁下一頁返回課題三FX系列PLC的操作二、PLC與計算機(jī)的連接及通信1．接口單元采用FX—232AWC型RS-232/RS-422轉(zhuǎn)換器〔便攜式〕或FX—232AW型RS-232C/RS-422〔內(nèi)置式〕，以及其他指定的轉(zhuǎn)換器。2．通信電纜采用FX-422CAB型RS-422纜線〔用于FX2、FX2C型PLC，0.3m〕或FX-422CAB-150型RS-422纜線〔用于FX2、FX2C型PLC，1.5m〕，以及其他指定的纜線。上一頁下一頁返回課題三FX系列PLC的操作拓展知識本課題的拓展內(nèi)容：FX系列可編程控制器簡介三菱FX系列小型可編程控制器，將CPU和輸入/輸出一體化，使用更為方便。為了進(jìn)一步迎合不同客戶的要求，F(xiàn)X系列有多種不同的型號供選擇。另外更有多種不同的特殊功能模塊提供給不同客戶。主要應(yīng)用于機(jī)械配套，如：注塑機(jī)、電梯控制、印刷機(jī)、包裝機(jī)和紡織機(jī)等行業(yè)。三菱公司推出的常用FX系列小型、超小型PLC有FX0、FX2、FX0N、FX0S、FX2C、FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S等系列。上一頁下一頁返回課題三FX系列PLC的操作1．FX系列可編程控制器的命名FX系列可編程控制器型號命名的根本格式為：上一頁下一頁返回FX課題三FX系列PLC的操作①系列序號0、2、0N、0S、2C、2NC、1N、1S，即FX0、FX2、FX0N、FX0S、FX2C、FX2N、FX2NC、FX1N和FX1S。②輸入輸出的總點(diǎn)數(shù)：4～128點(diǎn)③單元區(qū)別：M－根本單元；E－輸入輸出混合擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊；EX－輸入專用擴(kuò)展模塊；EY－輸出專用擴(kuò)展模塊。④輸出形式〔其中輸入專用無記號〕：R－繼電器輸出；T－晶體管輸出；S－晶閘管輸出⑤特殊物品的區(qū)別：D：DC電源，DC輸入上一頁下一頁返回課題三FX系列PLC的操作A1：AC電源，AC輸入〔AC100－120V〕或AC輸入模塊H：大電流輸出擴(kuò)展模塊V：立式端子排的擴(kuò)展模式C：接插口輸入輸出方式F：輸入濾波器1ms的擴(kuò)展模塊L：TTL輸入型模塊S：獨(dú)立端子〔無公共端〕擴(kuò)展模塊特殊物品無記號：AC電源，DC輸入，橫式端子排輸出為繼電器輸出2A/1點(diǎn)、晶體管輸出0.5/1點(diǎn)或晶閘管輸出0.3A/1點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)輸出。上一頁下一頁返回課題三FX系列PLC的操作2．FX系列可編程控制器的根本組成FX系列可編程控制器由根本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能單元構(gòu)成。根本單元〔BasicUnit〕包括CPU、存儲器、輸入輸出及電源，是PLC的主要局部。擴(kuò)展單元〔ExtensionUnit〕是用于增加可編程控制器I/O點(diǎn)數(shù)的裝置，內(nèi)部設(shè)有電源。擴(kuò)展模塊〔ExtensionModule〕用于增加可編程控制器I/O點(diǎn)數(shù)，內(nèi)部無電源，所用電源由根本單元或擴(kuò)展單元供給。因擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊無CPU，必須與根本單元一起使用。特殊功能單元〔SpecialFunctionUnit〕是一些專門用途的裝置。這里只對FX2系列可編程控制器的根本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊的型號規(guī)格作一個簡單介紹。上一頁下一頁返回課題三FX系列PLC的操作上一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1．熟悉GXDeveloper軟件界面。2．掌握梯形圖的根本輸入操作。3．掌握GXDevelope編程軟件的編輯、調(diào)試等根本操作，能夠熟練錄入程序并且進(jìn)行調(diào)試。下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用知識學(xué)習(xí)一、編程軟件簡介三菱PLC編程軟件有好幾個版本,早期的FXGP/WIN-C及現(xiàn)在常用的GPPFORWindows和最新的GXDeveloper〔簡稱GX〕，實(shí)際上GXDeveloper是GPPFORWindows的升級版本，但GXDeveloper界面更友好、功能更強(qiáng)大、使用更方便，主要具備以下功能：MELSEC可編程控制器的編程、監(jiān)控、調(diào)試和維護(hù)；支持所有三菱PLC系列編程；可方便地在現(xiàn)場進(jìn)行程序的在線更改；結(jié)構(gòu)化程序的編寫；對過去冗長的程序進(jìn)行分割操作，從而更容易理解；單個CPU中可編寫28～124個程序,可單獨(dú)下載至PLC；可制作成標(biāo)準(zhǔn)化程序,在其它同類系統(tǒng)中使用。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用二、GX編程軟件的界面在計算機(jī)上安裝好GX編程軟件后，雙擊桌面上的GXDeveloper圖標(biāo)，即可啟動GXDeveloper軟件。其界面如圖1-4-1所示。1．菜單欄GX編程軟件有10個菜單項(xiàng)，每個菜單又有假設(shè)干個菜單項(xiàng)。許多根本相同菜單項(xiàng)的使用方法和目前文本編輯軟件的同名菜單項(xiàng)的使用方法根本相同。多數(shù)使用者很少直接使用菜單項(xiàng)，而是使用快捷工具。常用的菜單項(xiàng)都有相應(yīng)的快捷按鈕，GXDeveloper的快捷鍵直接顯示在相應(yīng)菜單項(xiàng)的右邊。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用2．快捷工具條GXDeveloper共有8個工具條，即標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)切換、梯形圖標(biāo)記、程序、注釋、軟元件內(nèi)存、SFC、SFC符號、ST工具條。用鼠標(biāo)單擊“顯示〞菜單下的“工具條〞命令，即可翻開選用這些工具條。常用的有標(biāo)準(zhǔn)、梯形圖標(biāo)記、程序工具條，將鼠標(biāo)指針停留在快捷按鈕上片刻，即可獲得該按鈕的提示信息。參見圖1-4-2、、1-4-3等。3．編輯區(qū)是程序、注解、注釋、參數(shù)等的編輯的區(qū)域。參見圖1-4-4。4．工程數(shù)據(jù)列表以樹狀結(jié)構(gòu)顯示工程的各項(xiàng)內(nèi)容，如程序、軟元件注釋、參數(shù)等。5．狀態(tài)欄顯示當(dāng)前的狀態(tài)如鼠標(biāo)所指按鈕功能提示、讀寫狀態(tài)、PLC的型號等內(nèi)容。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用三、GX編程軟件的使用1．工程的翻開與關(guān)閉雙擊桌面上的GXDeveloper圖標(biāo)，圖1-4-5為翻開的GXDeveloper窗口；用鼠標(biāo)選取“工程〞菜單下的“關(guān)閉〞命令或者點(diǎn)擊右上角的，即可退出GXDeveloper系統(tǒng)。2．文件的管理〔1〕創(chuàng)立新工程用鼠標(biāo)選取“工程〞菜單下的“創(chuàng)立新工程〞命令，或者按Ctrl+N鍵操作，在出現(xiàn)的“創(chuàng)立新工程〞對話框中選擇PLC類型，如選擇FX2N系列PLC后，單擊“確定〞按鈕，如圖1-4-6所示上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用〔2〕文件的保存保存當(dāng)前PLC程序、注釋數(shù)據(jù)以及其他在同一文件名下的數(shù)據(jù)。操作方法是單擊“工程〞菜單下的“保存工程〞命令，或Ctrl+S鍵操作即可。3〕翻開已有工程翻開一個已有工程，翻開“工程〞菜單下的“翻開工程〞命令，或按Ctrl+O鍵，在出現(xiàn)的“翻開工程〞對話框中選擇已有工程，單擊“翻開〞按鈕，如圖1-4-7所示上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用3．梯形圖程序的編制1〕圖1-4-8梯形圖的輸入在GX軟件中輸入上述梯形圖，步驟如下：在工具欄中點(diǎn)擊對應(yīng)的觸點(diǎn)或線圈，并輸入觸點(diǎn)或線圈的名稱。參見圖1-4-9。梯形圖輸入的三種方法：〔1〕用鼠標(biāo)在工具欄中點(diǎn)擊對應(yīng)的觸點(diǎn)或線圈;〔2〕直接利用快捷鍵，在鍵盤上就可以完成;〔3〕輸入指令語句來完成梯形圖的編制。下面通過一個實(shí)例來說明在GX軟件中如何用指令語句的方式完成梯形圖的輸入：輸入圖1-4-10所示的梯形圖，從第一句指令開始，直接鍵入LD，會出現(xiàn)相應(yīng)的對話框，鍵入X0；以此完成。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用2〕編輯操作通過執(zhí)行“編輯〞菜單欄中的指令，對輸入的程序進(jìn)行修改和檢查。如圖1-4-12所示?！?〕刪除、插入、刪除、繪制連線。對某個圖形符號或整體進(jìn)行刪除、插入?！?〕修改未變換前，直接鍵入正確的進(jìn)行覆蓋；假設(shè)已變換，那么單擊“編輯〞中的“寫入模式〞進(jìn)行修改?！?〕復(fù)制、粘貼、保存、翻開工程。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用〔4〕梯形圖的轉(zhuǎn)換完成梯形圖的輸入后會覺察畫面呈現(xiàn)灰色底，此時需要對梯形圖進(jìn)行變換，以利于程序的傳輸。如圖1-4-13在工具欄中點(diǎn)擊“變換〞中的“變換〞，梯形圖立刻呈現(xiàn)白色底，變換完成?！?〕程序的檢查單擊“診斷〞菜單下的“PLC診斷〞命令，彈出如圖1-4-14所示的“PLC診斷〞對話框，進(jìn)行程序檢查。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用4．程序的傳送〔1〕PLC與計算機(jī)的連接FX系列PLC與計算機(jī)通信使用的是“RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換器〞，其中計算機(jī)的RS-232C為9針端口，而與PLC連接的RS-422為7針端口，連接時可利用針數(shù)的不同進(jìn)行識別?！?〕進(jìn)行通信設(shè)置通信界面設(shè)置如圖1-4-15所示，一般只需設(shè)置串口COM即可，其它默認(rèn)。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用〔3〕程序?qū)懭搿⒆x取假設(shè)要將編制好的程序?qū)懭氲絇LC中，將PLC置為STOP狀態(tài)，單擊“在線〞菜單中的“寫入PLC〞，那么出現(xiàn)如下所示窗口，根據(jù)以下圖1-4-16所示完成。在STOP狀態(tài)下，單擊“在線〞菜單中的“讀取PLC〞，將PLC中的程序讀取到計算機(jī)中。傳送程序時，應(yīng)注意以下問題：1〕計算機(jī)的RS232C端口及PLC之間必須用指定的纜線及轉(zhuǎn)換器連接。2〕PLC必須在“STOP〞狀態(tài)下，才能執(zhí)行程序傳送。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用3〕執(zhí)行完“PLC寫入〞命令后，PLC中的程序?qū)⒈粏适В械某绦驅(qū)⒈蛔x入的程序所替代。4〕在“PLC讀取〞時，程序必須在RAM或EE-PROM內(nèi)存保護(hù)關(guān)斷的情況下讀取。5．程序運(yùn)行監(jiān)控將PLC置為RUN狀態(tài)，那么PLC開始運(yùn)行輸入的程序，程序的運(yùn)行可利用GX軟件進(jìn)行監(jiān)控：單擊“在線〞菜單欄下“監(jiān)控〞欄中的“監(jiān)控開始〞(也可用快捷鍵方式F3)，如圖1-4-17所示。界面出現(xiàn)變化，觸點(diǎn)或線圈為藍(lán)色底那么表示通電，反之?dāng)嚯?。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用6．程序的調(diào)試程序運(yùn)行過程中出現(xiàn)的錯誤有兩種〔1〕一般錯誤：運(yùn)行的結(jié)果與設(shè)計的不一致，需要修改程序，單擊“在線〞菜單下的“遠(yuǎn)程操作〞命令，將PLC設(shè)為STOP模式，再單擊“編輯〞菜單下的“寫模式〞命令，再重新開始輸入正確的程序，直到程序正確?！?〕致命錯誤：PLC停止運(yùn)行后，PLC上的ERROR指示燈亮，需要修改程序。單擊“在線〞菜單下的“去除PLC內(nèi)存〞命令，彈出“去除PLC內(nèi)存〞對話框，如圖1-4-18所示。將PLC內(nèi)的錯誤全部去除后，再重新開始輸入正確的程序，直到程序正確。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用拓展知識FXGP/WIN-C軟件簡介1．利用PC-09編程電纜，連接PLC與微機(jī)。2．啟動FXGP/WIN-C軟件運(yùn)行SWOPC-FXGP/WIN-C軟件后，將出現(xiàn)初始啟動畫面，點(diǎn)擊初始啟動界面菜單欄中“文件〞菜單，并在下拉菜單條中選取“新文件〞菜單條，選擇FX2N機(jī)型，點(diǎn)擊“確認(rèn)〞按鈕后，那么出現(xiàn)程序編輯主界面，如圖1-4-19所示。主界面包含以下幾個分區(qū)：菜單欄〔包括11個主菜單項(xiàng)〕，工具欄〔快捷操作窗口〕，用戶編輯區(qū)，編輯區(qū)下邊分別是狀態(tài)欄及功能鍵欄，界面右側(cè)還可以看到功能圖欄。下面分別予以說明。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用〔1〕菜單欄菜單欄是以下拉菜單形式進(jìn)行操作，菜單欄中包含“文件〞、“編輯〞、“工具〞、“查找〞、“視圖〞、“PLC〞、“遙控〞、“監(jiān)控及調(diào)試〞等菜單項(xiàng)。點(diǎn)擊某項(xiàng)菜單項(xiàng)，彈出該菜單項(xiàng)的菜單條，如“文件〞菜單項(xiàng)包含新建、翻開、保存、另存為、打印、頁面設(shè)置等菜單條，“編輯〞菜單項(xiàng)包含剪切、復(fù)制、粘貼、刪除等菜單條，這兩個菜單項(xiàng)的主要功能是管理、編輯程序文件。菜單條中的其他工程，如“視圖〞菜單項(xiàng)功能涉及編程方式的變換，“PLC〞菜單項(xiàng)主要進(jìn)行程序的下載、上傳傳送，“監(jiān)控及調(diào)試〞菜單項(xiàng)的功能為程序的調(diào)試及監(jiān)控等操作。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用〔2〕工具欄工具欄提供簡便的鼠標(biāo)操作，將最常用的SWOPC-FXGP/WIN-C編程操作以按鈕形式設(shè)定到工具欄上。可以利用菜單欄中的“視圖〞菜單項(xiàng)選擇項(xiàng)來顯示或隱藏工具欄。菜單欄中涉及的各種功能在工具欄中都能找到?！?〕編輯區(qū)編輯區(qū)用來顯示編程操作的工作對象?？梢允褂锰菪螆D、指令表等方式進(jìn)行程序的編輯工作。使用菜單欄中“視圖〞菜單項(xiàng)中的梯形圖及指令表菜單條，實(shí)現(xiàn)梯形圖程序與指令表程序的轉(zhuǎn)換。也可利用工具欄中梯形圖及指令表的按鈕實(shí)現(xiàn)梯形圖程序與指令表程序的轉(zhuǎn)換。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用〔4〕狀態(tài)欄、功能鍵欄及功能圖欄編輯區(qū)下部是狀態(tài)欄，用于表示編程PLC類型，軟件的應(yīng)用狀態(tài)及所處的程序步數(shù)等。狀態(tài)欄下為功能鍵欄，其與編輯區(qū)中的功能圖欄都含有各種梯形圖符號，相當(dāng)于梯形圖繪制的圖形符號庫。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用3．程序編輯操作〔1〕采用梯形圖方式時的編輯操作采用梯形圖編程是在編輯區(qū)中繪出梯形圖，翻開“文件〞菜單工程中的新文件，主窗口左邊可以見到一根豎直的線，這就是梯形圖中左母線。藍(lán)色的方框?yàn)楣鈽?biāo)，梯形圖的繪制過程是取用圖形符號庫中的符號，“拼繪〞梯形圖的過程。比方要輸入一個常開觸點(diǎn)，可點(diǎn)擊功能圖欄中的常開觸點(diǎn)，也可以在“工具〞菜單中選“觸點(diǎn)〞，并在下拉菜單中點(diǎn)擊“常開觸點(diǎn)〞的符號，這時出現(xiàn)圖1-4-20的對話框，在對話框中輸入觸點(diǎn)的地址及其他有關(guān)參數(shù)后點(diǎn)擊“確認(rèn)〞按鈕，要輸入的常開觸點(diǎn)及其他地址就出現(xiàn)在藍(lán)色光標(biāo)所在的位置。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用如需輸入功能指令時，點(diǎn)擊工具菜單中的“功能〞菜單或點(diǎn)擊功能圖欄及功能鍵中的功能按鈕，即可彈出如圖1-4-21所示的對話框。然后在對話框中填入功能指令的助記符及操作數(shù)，點(diǎn)擊“確認(rèn)〞即可。這里要注意的是功能指令的輸入格式一定要符合要求，如助記符與操作數(shù)間要空格，指令的脈沖執(zhí)行方式中加的“P〞與指令間不能有空格，32位指令需在指令助記符前加“D〞且也不能有空格。梯形圖符號間的連線可通過工具菜單中的“連線〞菜單項(xiàng)選擇擇水平線與豎線完成。另外還需注意，不管繪制什么圖形，先要將光標(biāo)移到需要繪這些符號的地方。梯形圖符號的刪除可利用計算機(jī)的刪除鍵，梯形圖豎線的刪除可利用菜單欄中“工具〞菜單中的豎線刪除。梯形圖元件及電路塊的剪切，復(fù)制和粘貼等方法與其他編輯類軟件操作相似。還有一點(diǎn)需強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)繪出的梯形圖需保存時要先點(diǎn)擊菜單欄中“工具〞項(xiàng)下拉菜單的“轉(zhuǎn)換〞成功后才能保存，梯形圖未經(jīng)轉(zhuǎn)換點(diǎn)擊保存按鈕存盤即關(guān)閉編輯軟件，編繪的梯形圖將喪失。上一頁下一頁返回課題四GXDevelope編程軟件的應(yīng)用〔2〕采用指令