西门子S7-1500广东一级经销商
PLC的工作过程
PLC上电或从STOP状态切换到RUN状态后,在系统程序的监控下,周而复始地按一定的顺序对系统内部的各种任务进行查询、判断和执行,这个过程就是按顺序循环扫描的过程。
1)初始化。PLC上电后首先进行系统初始化,包括清除内部存储区、复位定时器等。
2)CPU自诊断。PLC在每个扫描周期都要进入自诊断阶段,对电源、PLC内部电路、用户程序的语法进行检查,定期复位监控定时器等,确保系统的稳定。
3)通信信息处理。每个扫描周期中在对每个通信信息处理的阶段,PLC进行PLC之间、PLC与计算机之间的信息交换。
4)与外部设备交换信息。PLC与外部设备连接时,在每个扫描周期都要与外部设备交换信息。这些外部设备包括编程器、终端设备、彩色显示器和打印机等。
5)执行用户程序。PLC在运行状态下,每一个扫描周期都要执行用户程序。在执行用户程序时,是以扫描的方式按顺序逐句处理的,扫描一条执行一条,并把运算处理结果存入输出映像寄存区对应的位中。
6)输入、输出信息处理。PLC在运行状态下,每一个扫描周期都要进行输入、输出信息处理,以扫描的方式把外部输入信号的状态存入输入映像寄存区,将运算处理后的结果存入输出映像寄存区,直到传入外部被控设备。
PLC的编程语言
PLC是一种工业计算机,不同厂家不同型号的PLC都有自己的编程语言。目前,PLC常用的编程语言有以下几种:1.梯形图
梯形图编程语言简称梯形图,与继电器控制电路图很相似,是用程序来代替继电器硬件的逻辑连接,很容易被电气人员掌握,特别适合数字量逻辑控制系统。
梯形图由触点、线圈或指令框组成。触点代表逻辑输入条件,如外部的开关、按钮、传感器和内部条件等输入信号;线圈代表逻辑运算的结果,常用来控制外部的输出信号(如指示灯、交流接触器和电磁阀等)和内部的标志位等;指令框用来表示定时器、计数器和数学运算等功能指令。
梯形图左、右的竖直线称为左、右母线。梯形图从左母线开始,经过触点和线圈,终止于右母线。可以把左母线看作是提供能量的母线。实际上,梯形图是CPU效仿继电器控制电路图,使来自“电源”的“电流”通过一系列的逻辑控制元件,根据运算结果执行逻辑输出的模拟过程。
梯形图中,每个输出元素可以构成一个梯级,每个梯级由一个或多个支路组成,但*右边的元件只能是输出元件,且只能有一个。每个梯形图由一个或多个梯级组成。
梯形图编程语言形象、直观、实用,逻辑关系明确,是使用*多的PLC编程语言。
虽然PLC的梯形图与继电器控制电路图很相似,但是两种控制系统却有本质的区别,主要表现在以下几点。
1)组成器件不同。继电器控制系统是由许多硬件继电器组成的,而梯形图是由许多所谓的“软继电器”组成的。这些“软继电器”实质上是存储器的触发器,“软继电器”的“通”或“断”状态也就是触发器置“0”或置“1”的状态,因此不存在电弧、磨损和接触不良等故障。
2)触点数量不同。硬继电器的触点数量是有限的,而梯形图中“软继电器”触点的通断是由对应的触发器的状态决定的,所以每只“软继电器”的触点数是无限制的。
3)控制方法不同。在继电器控制系统中,实现各种逻辑控制关系和联锁关系是通过硬接线来解决的;而PLC是通过梯形图即软件编程解决的。
4)工作方式不同。继电器控制系统采用硬逻辑并行运行的方式,如果某个继电器的线圈通电或断电,无论该继电器的触点在控制系统的哪个位置,也无论是常开触点还是常闭触点,该继电器的所有触点都会立即同时动作。而PLC的CPU采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,如果一个输出线圈和逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作,所以是串行方式。2.语句表
语句表编程语言是用一系列操作指令(即指令助记符)组成的语句表将控制流程描述出来。不同PLC厂家语句表所使用的指令助记符并不相同。
语句表是由若干条指令组成的程序,指令是程序的*小独立单元。每个操作功能由一条或几条指令来执行。PLC的指令表达形式与计算机的指令表达形式很相似,也是由操作码和操作数两部分组成的。操作码用指令助记符表示,用来说明要执行的功能,告诉CPU应该进行什么操作,如与、或、非等逻辑运算,加、减、乘、除等算术运算,计时、计数、移位等控制功能。操作数一般由标识符和参数组成,标识符表示操作数的类别,如表明输入继电器、输出继电器、定时器、计数器以及数据寄存器等;参数表明操作数的地址或一个预先设定值。3.逻辑功能块图
逻辑功能块图主要采用类似于数字逻辑门电路中“与”“或”“非”等图形符号的编程语言,这种编程语言逻辑功能直观,逻辑关系一目了然。
对于一个复杂的控制系统,尤其是顺序控制系统,由于内部的联锁、互动关系极其复杂,用梯形图或语句表编程时往往数百行。如果在梯形图上不加注释,则梯形图的可读性将会大大降低。
顺序功能图包含步、动作和转换3个要素。先把一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态,即划分为以若干个顺序出现的步;步中包含控制输出的动作,根据一步到另一步的转换条件,再依照一定的顺序控制要求将其连接成整体的控制程序。5.结构文本
结构文本是一种基于“BASIC”或“C”等语音的文本,针对大型、的PLC具有很强的运算与数据处理功能。它是便于用户编程,增加程序的可移植性,用来描述功能、功能块和程序的编程语言。