4、编程装置和编程软件
PLC是以顺序执行存储器中的程序来完成其控制功能的。 5、电源部件
2.2 PLC的基本工作原理
2.2.1 PLC的循环扫描工作过程
(一)PLC的循环扫描
PLC的CPU是采用分时操作的原理,每一时刻执行一个操作,随着 时间的延伸一个动作接一个动作顺序地进行,这种分时操作进程称为 CPU对程序的扫描。PLC的用户程序由若干条指令组成,指令在存 储器中按序号顺序排列。CPU从第一条指令开始,顺序逐条地执行用 户程序,直到用户程序结束,然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。 (二)PLC工作过程 1、公共操作
公共操作是在每次扫描程序前进行的自检。 2、数据I/O操作
数据I/O操作也称为I/O状态刷新。它包括两种操作: ①采样输入信号,即刷新输入状态表的内容
②送出处理结果,即用输出状态表的内容刷新输出电路 3、执行用户程序操作 4、处理外设请求操作
外设的请求命令包括操作人员的介入和硬件设备的中断
2.2.2 PLC的I/O滞后现象
造成I/O响应滞后的原因: ①扫描方式 ②电路惯性
输入滤波时间常数和输出继电器触点的机械滞后 ③与程序设计安排有关
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2.3 PLC的编程语言
2.3.1 梯形图编程
(一)PLC的编程特点
1、程序的执行顺序
两图实现相同的功能。当IS1闭合时,1Y1、1Y2输出。系统上
电之后,当1S1闭合时,继电器梯形图中的1Y1、1Y2会同时得电,若不考虑继电器触点的延时,则1Y1、1Y2会同时输出。但在PLC梯形图中,因为PLC的程序是顺序扫描执行的,PLC的指令按从上向下,从左向右的扫描顺序执行,整个PLC的程序不断循环往复。PLC的“继电器”的动作顺序由PLC的扫描顺序和在梯形图中的位置决定,因此,当1S1闭合时,1Y1先输出而1Y2后输出。即继电器采用并行的执行方式,而PLC则采用串行的执行方式。
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2、继电器自身的延时效应
传统的继电器的触点在线圈得电后动作时有一个微小的延时, 并且常开和常闭触点的动作之间有一微小的时间差。而PLC 中的继电器都为软继电器,不会有延时效应,当然,这里忽略 了PLC的扫描时间。 3、PLC中的软继电器
每个继电器有无数个常开和常闭触点。
(二)PLC编程的基本原则
(1)每个梯形图网络由多个梯级组成,每个输出元素可构成一
个梯级,每个梯级可由多个支路组成。
(2)梯形图每一行都是从左母线开始,而且输出线圈接在最右
边,输入触点不能放在输出线圈的右边。 (3)输出线圈不能直接与左母线连接。 (4)多个的输出线圈可以并联输出。
(5)在一个程序中各输出处同一编号的输出线圈若使用两次称为“双线圈输出”。双
线圈输出容易引起误动作,禁止使用。
(6)PLC梯形图中,外部输入/输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件
的触点可多次重复使用。
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(7)梯形图中串联或并联的触点的个数没有限制,可无限次的使用。
(8)在用梯形图编程时,只有在一个梯级编制完整后才能继续后面的程序编制。 (9)梯形图程序运行时其执行顺序是按从左到右,从上到下的原则。
(二)编程技巧及原则“上重下轻,左重右轻,避免混联”
(1)梯形图应把串联触点较多的电路放在梯形图上方 (2)梯形图应把并联触点较多的电路放在梯形图最左边
(3)为了输入程序方便操作,可以把一些梯形图的形式作适当变换
2.3.2 语句表编程
PLC的语句:操作码+操作数
操作码用来指定要执行的功能,告诉CPU该进行什么操作;操 作数内包含为执行该操作所必需的信息,告诉CPU用什么地方 的数据来执行此操作。 操作数的分配原则:
(1)为了让CPU区别不同的编程元素,每个
独立的元素应指定一个互不重复的地址
(2)所指定的地址必须在该型机器允许的范围之内。
2.3.3 其它编程语言
功能图编程.高级编程语言(C语言.Pascal语言等) 编程语言 语梯功句形能(STL) (LAD) (FBD) 用户类 言编程的用户 图习惯电路图的用户 用户 应用 空间要求上最优 编写逻辑控制程序 9
表愿意用类似于机器码语程序在运行时间和存贮图熟悉布尔代数逻辑图的编写逻辑控制程序 SCL(结构控用高级语言。如PASCAL数据处理任务程序 制语言)可选或C语言编程的用户
软件包 S7 Graph(顺有技术背景,没有PLC编以顺序过程的描述很方序控制)可选程经验的用户 软件包 S7 HiGraph有技术背景,没有PLC编以异步非顺序过程的描(状态图形)程经验的用户 可选软件包 CFC(连续功有技术背景,没有PLC编适用于连续过程的描述 能图)可选软程经验的用户 件包
第三章SIMATIC S7-300 PLC系统特性及硬件构成 3.1 S7-300 PLC系统结构
3.1.1 S7-300 PLC的组成
主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、中央处理单元CPU 模块、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等,通过 MPI网的接口直接与编程器PG、操作员面板OP和其它S7PLC相 连。
3.1.2 S7-300的扩展能力
CPU314一个机架上最多只能再安装八个信号模块或功能模块,最多可以扩 展为四个机架。中央处理单元总是在0机架的2号槽位上,1号槽安装电 源模块,3号槽总是安装接口模块,槽号4至11,可自由分配信号模块、 功能块。
3.1.3 S7-300模块地址的确定
数字I/O模块每个槽划分为4Byte(等于32个I/O点),模拟I/O 模块每个槽划分为16Byte(等于8个模拟量通道),每个模拟量输入或输 出通道的地址总是一个字地址。
模板机架 起始地址 数字0 量 模拟量 1
便 述很方便 槽号 1 2 3 4 0 PS CPU IM 5 4 6 8 7 12 8 16 9 20 10 24 11 28 256 272 288 304 320 336 352 368 数字量 IM 32 36 40 44 48 52 56 60 384 400 416 432 448 464 480 496 10