THPLC程控制器系列實驗指導書

2022-05-07 03:51:05 字數 3676 閱讀 3782

可程式設計序控制器,英文稱programmable logical controller,簡稱plc。它是乙個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統裝置,專為在工業現場應用而設計,它採用可程式設計序的儲存器,用以在其內部儲存執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令,並通過數字式或模擬式的輸入、輸出介面,控制各種型別的機械或生產過程。plc是微機技術與傳統的繼電接觸摸制技術相結合的產物,它克服了繼電接觸摸制系統中的機械觸點的複雜接線、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點,充分利用了微處理器的優點,又照顧到現場電氣操作維修人員的技能與習慣,特別是plc的程式編制,不需要專門的計算機程式語言知識,而是採用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式,使使用者程式編制形象、直觀、方便易學;除錯與查錯也都很方便。

使用者在購到所需的plc後,只需按說明書的提示,做少量的接線和簡易的使用者程式的編制工作,就可靈活方便地將plc應用於生產實踐。

一、可程式設計控制器的基本結構

可程式設計控制器主要由cpu模組、輸入模組、輸出模組和程式設計器組成(如下圖所示)。

1、cpu模組

cpu模組又叫**處理單元或控制器,它主要由微處理器(cpu)和儲存器組成。它用以執行使用者程式、監控輸入/輸出介面狀態、作出邏輯判斷和進行資料處理,即讀取輸入變數、完成使用者指令規定的各種操作,將結果送到輸出端,並響應外部裝置(如程式設計器、電腦、印表機等)的請求以及進行各種內部判斷等。plc的內部儲存器有兩類,一類是系統程式儲存器,主要存放系統管理和監控程式及對使用者程式作編譯處理的程式,系統程式已由廠家固定,使用者不能更改;另一類是使用者程式及資料儲存器,主要存放使用者編制的應用程式及各種暫存資料和中間結果。

2、i/o模組

i/o模組是系統的眼、耳、手、腳,是聯絡外部現場和cpu模組的橋梁。輸入模組用來接收和採集輸入訊號。輸入訊號有兩類:

一類是從按鈕、選擇開關、數字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等來的開關量輸入訊號;另一類是由電位器、熱電偶、測速發電機、各種變送器提供的連續變化的模擬輸入訊號。

可程式設計序控制器通過輸出模組控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調節閥、調速裝置等執行器, 可程式設計序控制器控制的另一類外部負載是指示燈、數字顯示裝置和報警裝置等。

3、電源

可程式設計序控制器一般使用220v交流電源。可程式設計序控制器內部的直流穩壓電源為各模組內的元件提供直流電壓。

4、程式設計器

程式設計器是plc的外部程式設計裝置,使用者可通過程式設計器輸入、檢查、修改、除錯程式或監示plc的工作情況。也可以通過專用的程式設計電纜線將plc與電腦聯接起來,並利用程式設計軟體進行電腦程式設計和監控。

5、輸入/輸出擴充套件單元

i/o擴充套件介面用於將擴充外部輸入/輸出端子數的擴充套件單元與基本單元(即主機)連線在一起。

6、外部裝置介面

此介面可將程式設計器、印表機、條碼掃瞄器,變頻器等外部裝置與主機相聯,以完成相應的操作。

二、可程式設計控制器的工作原理

可程式設計控制器有兩種基本的工作狀態,即執行(run)狀態與停止(stop)狀態。在執行狀態,可程式設計序控制器通過執行反映控制要求的使用者程式來實現控制功能。為了使可程式設計序控制器的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入訊號,使用者程式不是只執行一次,而是反覆不斷地重複執行,直至可程式設計序控制器停機或切換到stop工作狀態。

除了執行使用者程式之外,在每次迴圈過程中,可程式設計序控制器還要完成內部處理、通訊處理等工作,一次迴圈可分為5個階段(如圖所示)

在內部處理階段,可程式設計序控制器檢查cpu,模組內部

的硬體是否正常,將監控定時器復位,以及完成一些別的內

部工作。

在通訊服務階段,可程式設計序控制器與別的帶微處理器的智

能裝置通訊,響應程式設計器鍵入的命令,更新程式設計器的顯示內容。

在輸入處理階段,可程式設計序控制器把所有外部輸入電路的接

通/斷開(on/off)狀態讀入輸入映像暫存器。

在程式執行階段,即使外部輸入訊號的狀態發生了變化,輸入映像暫存器的狀態也不會隨之而變,輸入訊號變化了的狀態只能在下乙個掃瞄週期的輸入處理階段被讀入。

在輸出處理階段,cpu將輸出映像暫存器的通/斷狀態傳送到輸出鎖存器。

三、可程式設計控制器的記憶體區域的分布及i/o配置

四、可程式設計控制器的程式語言概述

現代的可程式設計控制器一般備有多種程式語言,供使用者使用。iec1131-3—可程式設計序控制器程式語言的國際標準詳細的說明了下述可程式設計控制器程式語言:

1) 順序功能圖

2) 梯形圖

3) 功能塊圖

4) 指令表

5) 結構文字

其中梯形圖是使用得最多的可程式設計控制器圖形程式語言。梯形圖與繼電器控制系統的電路圖很相似,具有直觀易懂的優點,很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握,特別適用於開關量邏輯控制,主要特點如下:

1)可程式設計控制器梯形圖中的某些程式設計元件沿用了繼電器這一名稱,如輸入繼電器、輸出繼電器、內部輔助繼電器等,但是它們不是真實的物理繼電器(即硬體繼電器),而是在軟體中使用的程式設計元件。每一程式設計元件與可程式設計序控制器儲存器中元件映像暫存器的乙個儲存單元相對應。

2)梯形圖兩側的垂直公共線稱為公共母線(bus bar)。在分析梯形圖的邏輯關係時,為了借用繼電器電路的分析方法,可以想象左右兩側母線之間有乙個左正右負的直流電源電壓,當圖中的觸點接通時,有乙個假想的「概念電流」或「能流(power flow)從左到右流動,這一方向與執行使用者程式時的邏輯運算的順序是一致的。

3)根據梯形圖中各觸點的狀態和邏輯關係,求出與圖中各線圈對應的程式設計元件的狀態,稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯解算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進行的。

4)梯形圖中的線圈和其他輸出指令應放在最右邊。

5)梯形圖中各程式設計元件的常開觸點和常閉觸點均可以無限多次地使用

五、可程式設計控制器的程式設計步驟

(1)確定被控系統必須完成的動作及完成這些動作的順序。

(2)分配輸入輸出裝置,即確定哪些外圍裝置是送訊號到plc,哪些是外圍裝置是接收來自plc訊號的。並將plc的輸入、輸出口與之對應進行分配。

(3)設計plc程式畫出梯形圖。梯形圖體現了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關係。

(4)實現用計算機對plc的梯形圖直接程式設計。

(5)對程式進行除錯(模擬和現場)。

(6)儲存已完成的程式。

顯然,在建立乙個plc控制系統時,必須首先把系統的需要的輸入、輸出數量確定下來,然後按需要確定各種控制動作的順序和各個控制裝置彼此之間的相互關係。確定控制上的相互關係之後,就可進行程式設計的第二步──分配輸入輸出裝置,在分配了plc的輸入輸出點、內部輔助繼電器、定時器、計數器之後,就可以設計plc程式畫出梯形圖。在畫梯形圖時要注意每個從左邊母線開始的邏輯行必須終止於乙個繼電器線圈或定時器、計數器,與實際的電路圖不一樣。

梯形圖畫好後,使用程式設計軟體直接把梯形圖輸入計算機並**到plc進行模擬除錯,修改→**直至符合控制要求。這便是程式設計的整個過程。

基本指令如表所示:

一、gx developer軟體的使用方法

gx developer程式設計軟體為使用者開發,編輯和控制自己的應用程式提供了良好的程式設計環境。為了能快捷高效地開發你的應用程式,gx developer軟體提供了三種程式編輯器,gx developer軟體還提供了**幫助系統,以便獲取所需要的資訊。

本實驗裝置使用的程式設計軟體是gx developer7.0版本,在做實驗前,首先將該軟體根據軟體安裝的提示安裝到計算機上,然後用程式設計線將計算機和實驗裝置連線到一起。

(一)系統需求

gx developer既可以在pc機上執行,也可以在mitsubishi公司的程式設計器上執行。pc機或程式設計器的最小配置如下:windows95、windows98、windows2000、windows me或者windows nt4.

0以上。

程控制器工作原理

6 i o介面電路 用來外接擴充套件模組,增強plc功能。7 電源 為plc各部分提供正常工作電壓和電流。二 新授 一 可程式設計控制器的工作原理 為了滿足工業邏輯控制的要求,同時結合計算機控制的特點,plc的工作方式採用不斷迴圈的順序掃瞄工作方式。每一次掃瞄所用的時間稱為掃瞄週期或工作週期。cpu...

程控制器基礎知識

2 1 什麼是plc?它與電氣控制 微機控制相比主要優點是什麼?答 可程式設計控制器簡稱plc,是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發出來的,並逐漸發展成為以微處理器為核心,將自動化技術 計算機技術 通訊技術融為一體的新型工業控制裝置。定義 可程式設計控制器 plc 是一種數字運算操作的電子系統,...

程控制器基本指令簡介

基本指令如表所示 一 邏輯取及線圈驅動指令ld ldi out ld,取指令。表示乙個與輸入母線相連的動合接點指令,即動合接點邏輯運算起始。ldi,取反指令。表示乙個與輸入母線相連的動斷接點指令,即動斷接點邏輯運算起始。out,線圈驅動指令,也叫輸出指令。ld ldi兩條指令的目標元件是x y m ...