可編程序控制器的基礎(chǔ)知識(shí)

第五章可編程序控制器的基礎(chǔ)知識(shí)

可編程序控制器的優(yōu)點(diǎn)與這個(gè)“可”字有關(guān)。從軟件來(lái)講，它的程序可編，也不難編;

從硬件上講，它的配置可變，也易變。

PLC的簡(jiǎn)史

在PLC問(wèn)世前，繼電接觸器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位，這種控制系統(tǒng)是采用固定接線的硬件實(shí)現(xiàn)控制邏輯。如果生產(chǎn)任務(wù)或工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)，改變硬件結(jié)構(gòu)，這樣造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)。

另外，大型控制系統(tǒng)用繼電接觸器控制，使用的繼電器數(shù)量多，控制系統(tǒng)的體積大，耗電多，且繼電器觸點(diǎn)多為機(jī)械觸點(diǎn)，工作頻率較低，在頻繁動(dòng)作情況下壽命較短，造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)的可靠性差。為了解決這一問(wèn)題，在1968年，美國(guó)最大汽車公司（GM公司）為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷翻新，以求在激烈競(jìng)爭(zhēng)的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，提出要求用一種新型的控制裝置取代繼電接觸器控制裝置，并且對(duì)于未來(lái)的新型控制裝置作出了具體設(shè)想：把計(jì)算機(jī)的完備功能以及靈活性、通用性好等優(yōu)點(diǎn)和繼電接觸器控制的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)溶入于新的控制裝置中，且要求新的控制裝置編程簡(jiǎn)單，使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也能很快掌握它的使用技術(shù)。為此，特定以下10項(xiàng)公開(kāi)招標(biāo)的技術(shù)要求：（1）編程簡(jiǎn)單方便，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序；（2）硬件維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；（3）可靠性高于繼電接觸器控制裝置；（4）體積小于繼電接觸器控制裝置；（5）可將數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)；（6）用戶程序存儲(chǔ)器容量至少可以擴(kuò)展到4KB；（7）輸入可以使交流115V；（8）輸出為交流115V，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等；（9）通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便；（10）成本上可以與繼電接觸器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)晌數(shù)字仍設(shè)備錘公司雄（DE輪C）根喇據(jù)GE公司遣招標(biāo)仗的技段術(shù)要顆求，吃于19賢69年研從制出溜世界握上第門一臺(tái)冷可編填程序沖控制免器，經(jīng)并在GE公司寫(xiě)汽車辱自動(dòng)旗裝配揉線上音使用雄，獲反得成逐功。嶼其后匠，日目本、予德國(guó)牛等相泄繼引儀入這裂項(xiàng)新傻技術(shù)逐，可配編程詢序控俘制器迷由此艘而迅距速發(fā)理展起爽來(lái)。一、PL繩C的名羨稱定醉義可編投程序聞邏輯沸控制蒼器（Pr熄og備ra猴mm鹽ab震le米L足og走ic月C端on浴tr病ol悔le掠r）簡(jiǎn)稱PL樣C?？删幤コ绦蚧I控制職器（Pr理og判ra搞mm鮮ab扮le象C凡on亂tr約ol覆le包r）簡(jiǎn)稱PC。PC又成按為個(gè)犁人計(jì)材算機(jī)回（Pe慢rs接on斤al年C竄om荒pu股te題r）的簡(jiǎn)棚稱為了宿加以山區(qū)別鼓，現(xiàn)造在又?jǐn)嚢芽擅C編程程序控脆制器掉簡(jiǎn)稱倘為PL英C?！翱煞昃幊虦匦蚩仄怪破鞫淌且怀榉N數(shù)佳字運(yùn)摟算操晉作的箱電子葬系統(tǒng)曲，專們?yōu)樵跉q工業(yè)爽環(huán)境位下應(yīng)拾用而逮設(shè)計(jì)杠。它在采用堵可編竿程序盜的存無(wú)儲(chǔ)器果，用稿來(lái)在徐其內(nèi)徒部存月儲(chǔ)程踢序，惡執(zhí)行瘡邏輯豬運(yùn)算企、順戲序控差制、蝕定時(shí)沖、計(jì)塌數(shù)和身算術(shù)樸運(yùn)算克等操客作的標(biāo)指令堂，并巴通過(guò)愛(ài)數(shù)字企的或低模擬張的輸緩入和挽輸出紀(jì)，控鴉制各答種類偽型的意機(jī)械筐設(shè)備喝或生隔產(chǎn)過(guò)夢(mèng)程。淘可編彩程序徒控制斧器及伶其有寶關(guān)設(shè)弊備，撞都應(yīng)莊按易梁于與鄰工業(yè)溜控制顏系統(tǒng)丈聯(lián)成荒一個(gè)槽整體忘，易抽于擴(kuò)診充功枝能的相原則嶺設(shè)計(jì)液”。IE窩C于19獸85年1月對(duì)翁可編塵程序怒控制芬器作蠢了如宰下定宵義：定義勒強(qiáng)調(diào)志了可勤編程懼控制井器是精“數(shù)盛字運(yùn)淋算操不作的冰電子齊系統(tǒng)省”，液但它桃也是立一種崖計(jì)算頃機(jī)。攔它是找專為告在工炸業(yè)環(huán)疲境下帳應(yīng)用傷而設(shè)籍計(jì)的驚工業(yè)誘計(jì)算悲機(jī)。節(jié)這種沿工業(yè)煙計(jì)算恥機(jī)采友用“罵面向尿用戶招的指手令”矩，因剝此編柳程方佩便。俱它能右完成糕邏輯現(xiàn)運(yùn)算傷、順部序控承制、枝定時(shí)墳、計(jì)疊數(shù)和接算術(shù)校操作鑰，它巡壽還具烏有“額數(shù)字票量或慣模擬肝量的狐輸入嫁輸出娘控制傾”的類能力鴨，并擋且非坐常容汽易與握“工陷業(yè)控搞制系涂統(tǒng)聯(lián)密成一蛾體”纏，易匪于“狂擴(kuò)充謙”。定義晝強(qiáng)調(diào)施了可弱編程貍控制挖器直糊接應(yīng)廣用于角工業(yè)維環(huán)境緞，它詞須具凡有很簽強(qiáng)的底抗干疏擾能葡力、裳廣泛云的適陸應(yīng)能輪力和鍵應(yīng)用頸范圍甩。這餃也是剛區(qū)別女于一章般微煙機(jī)控劑制系煮統(tǒng)的維一個(gè)友重要策特征庭。為工旗業(yè)環(huán)合境設(shè)鏈計(jì)的剩數(shù)字未式運(yùn)渾算操痕作系寺統(tǒng)PL枕C可編本程序產(chǎn)控制扎器二、扒組成端與分杯類：中央愁處理形器接收困并存油儲(chǔ)程極序和插數(shù)據(jù)用掃觀描方蠶式接收芳數(shù)據(jù)診斷荒電源采，內(nèi)績(jī)部電印路各怠種錯(cuò)則誤完成煤運(yùn)算存儲(chǔ)孕器只讀沸存儲(chǔ)書(shū)器RO秋M隨機(jī)柱存儲(chǔ)精器RA炊M可擦縫除只轟讀存緞儲(chǔ)器EP旬RA診M電可閣擦除腥只讀歪存儲(chǔ)芒器EE嬸PR賓AM輸入課/輸菜出模爭(zhēng)塊電源編程妻器可編腫程序生控制若器發(fā)然展到黃今天牧，已照有多新種形飯式和油類型吳，且腸其功叉能也窩不盡急相同構(gòu)。（一殼）按容量婦和功閣能劃分越，大傾致可誤以分蟻為小招型、評(píng)中型杯、和溝大型返三類倚機(jī)型蹦。1．小型胡機(jī)小型PL鋤C的功攻能一傲般以斷開(kāi)關(guān)銷量控弦制為碑主（這有些白小型翼機(jī)可推帶少屠量的壟模擬銷量I/雜O模塊學(xué)），蕉它們腸的輸潑入輸帳出點(diǎn)學(xué)數(shù)較難適合悄接觸盛器，長(zhǎng)繼電段器控肺制的助場(chǎng)合趣，還檢能直蟲(chóng)接驅(qū)耳動(dòng)電徑磁閥盲等執(zhí)胳行元賢件。庸這類PL鉤C的特纖點(diǎn)是張價(jià)格蒜低廉兔、體膽積小儀巧、縮慧較適未合于椒控制捆單臺(tái)治設(shè)備形。2．中型里機(jī)中型PL津C一般是都具槐有開(kāi)剖關(guān)量親和模輛擬量倡的兩搭種控她制功討能，暈除了廉具有登小型懸機(jī)的猾一般季功能靜外，害還具評(píng)有較萌強(qiáng)的搭數(shù)字隆計(jì)算求功能采。為直能將丈溫度洪、壓廉力、猴流量陶等模掃擬量董與數(shù)甘字量垂進(jìn)行壓轉(zhuǎn)換蕩，一駝般都晃有8位或12位的A/跨D、D/毛A轉(zhuǎn)換燙模塊后。中俗型機(jī)取適合沾于溫任度、藏壓力鄉(xiāng)豐、流庸量等逃的控錫制和陡較復(fù)慣雜的啄開(kāi)關(guān)若量控驚制以澤及要栽求連雙續(xù)生姓產(chǎn)過(guò)勝程控熟制的緞場(chǎng)合急。3．大型匯機(jī)大型PL涌C的功否能已鬼具備功某些蠟工業(yè)高控制備計(jì)算車機(jī)的框功能垂，它各不僅促具有化計(jì)算夢(mèng)，控華制和療調(diào)節(jié)秩的功柿能，若還具盈有網(wǎng)霉絡(luò)連允接和爸通訊弱的功鞠能。斬大型PL擺C機(jī)適蒙用于盞設(shè)備忍自動(dòng)綢化控眨制，益過(guò)程般自動(dòng)桃化控壺制和完生產(chǎn)樣過(guò)程損監(jiān)控踐系統(tǒng)巖。（二槍）按糞硬件結(jié)構(gòu)傭形狀劃分按照悠可編臭程序桶控制銅器的哲硬件而結(jié)構(gòu)養(yǎng)形狀盛來(lái)劃黎分，既一般抄可以睜分為收整體釣式，賀機(jī)架收模塊輔式和扒疊裝吹式三澤類結(jié)史構(gòu)。三、PL楚C應(yīng)用捐領(lǐng)域凱及發(fā)壟展方頓向1．邏閃輯控傳制2．模捏擬量序控制3．?dāng)?shù)旬字控圖制4．集汪散控尼制5．機(jī)墊電一貸體化6．通途信控座制網(wǎng)孔絡(luò)化四、至工作銹原理PL廳C可以笛視為廉特殊稱的工矛業(yè)控貞制計(jì)透算機(jī)敲，但其坑編程蘿語(yǔ)言杜，工值作原償理與熔計(jì)算童機(jī)不被同PL斷C工作骨特點(diǎn)庫(kù)：采用下循環(huán)描掃描污工作不技術(shù)PL姐C工作錢過(guò)程輸入伴采集畫(huà)：以掃躍描方式親工作爬，按順序?qū)⑿艙P(yáng)號(hào)寄復(fù)存程序述執(zhí)行伯：運(yùn)頂算，子處理矮數(shù)據(jù)強(qiáng)，結(jié)殃果寫(xiě)入輸出帥映象寄存堂器輸出街刷新層：轉(zhuǎn)輸出父映象寄存查器數(shù)夜據(jù)至輸出租狀態(tài)寄存獄器圖7-闖10用戶柴程序域執(zhí)行飽過(guò)程冶示意惰圖五、PL鏈C編程括語(yǔ)言圖中閘的繼最電器罩是軟繼胃電器圖中處流過(guò)鵲的電墳流是概念瞎電流圖中嶼的繼共電器既線圈肢只能妨出現(xiàn)撲一次室，觸掌點(diǎn)在辰編程錯(cuò)時(shí)可無(wú)限皇次引捕用梯形殃圖編撒程語(yǔ)倆言（LA共D）特點(diǎn)修：1．梯奔形圖演按自幸上而蠶下，軟從左疤到右久的順飽序進(jìn)閑行排興列。焦以一睛個(gè)繼堂電器身線圈醫(yī)為一盯個(gè)控驗(yàn)制邏家輯行薦（即各為一競(jìng)階梯朱層）妖。每贈(zèng)一條陸邏輯嘉行都竟起始皮于左母糧線，終止盼于繼電佩器線基圈，右母孫線通襯?？墒芬允∵堵圆豢串?huà)。2．梯擋形圖噸中母午線的饑意義鑰類似并于繼凍電器拴線路娘中的嚇電源糖線，邀但它票不產(chǎn)情生實(shí)踐際的圈物理香電流剖，而懸只是為假想蠅在梯群形圖橫中有母“電窄流”年流動(dòng)墨，我汁們稱擱之為捉“概念行電流”。震概念裳電流突在梯齡形圖飛中只而能作疑從左殿向右升的單益向流鋤動(dòng)，遍改變嬌層次掠也只粥能先瘦上后者下。3．梯幟形圖紀(jì)由若缸干“梯層”組壓成。講每個(gè)桌梯層毫由若訂干條壁并聯(lián)薯支路勇組成還。每態(tài)條支輛路又兵有若湯干個(gè)糞編程枕符號(hào)立串聯(lián)襲組成艇。支堆路或葉符號(hào)享的最泛大串塔聯(lián)、業(yè)并聯(lián)自數(shù)都惜是有桑一定爽限制野的，坊具體PL汗C產(chǎn)品飲有不附同規(guī)屬定。4．梯田形圖籃中的憤繼電支器線貼圈不仍是繼專電控唉制電凳路中停的物似理繼等電器彩，而真是與孩內(nèi)存瞇映像浴區(qū)中瘡的某榜一位梯相對(duì)滔應(yīng)的血，因孤此稱跡之為棚“軟繼榨電器”。術(shù)如果佩梯形升圖中百某繼檔電器富的線羽圈“醫(yī)通電猾”或筐觸點(diǎn)槽“閉捉合”遼，則灰映像錄區(qū)中姥對(duì)應(yīng)螺存儲(chǔ)媽器的豆?fàn)顟B(tài)何為高鏟電平風(fēng)“1”；反形之，開(kāi)則為潤(rùn)低電以平“0”。梯形耕圖中膝的繼亮電器歪又分難為輸崇出繼擱電器融和內(nèi)飲部繼星電器改。輸掩出繼飾電器饞所對(duì)草應(yīng)的澡映像循存儲(chǔ)鋼器中指的信應(yīng)號(hào)狀清態(tài)（寒“1”或“0”），昂可以逆通過(guò)I/匯O接口留去驅(qū)考動(dòng)外巴部負(fù)倆載。例內(nèi)部晨繼電財(cái)器包報(bào)括輔驕助繼賺電器紡、定帽時(shí)器肌、計(jì)笛數(shù)器啊、寄千存器發(fā)等，惑它們嘉所對(duì)忽應(yīng)的慎映像煩存儲(chǔ)娛器中宰信號(hào)噸狀態(tài)僚（“1”或“0”），云只可作在編臺(tái)程中傳供梯鵲形圖肅內(nèi)部蒙使用頂，不伯能用球作輸酷出控童制。5．輸燈入繼構(gòu)電器摘僅供PL病C接受溝外部子的輸煌入信悠號(hào)，蹄而不淚能用胸內(nèi)部項(xiàng)其它班繼電鳥(niǎo)器的漠觸點(diǎn)砍來(lái)驅(qū)陳動(dòng)或嗎輸入醋信號(hào)蠻。所夾以，梯形勝圖中秤只出肅現(xiàn)輸錫入繼伶電器予的觸牲點(diǎn)，捆不會(huì)袍出現(xiàn)教輸入親繼電珠器的擁線圈。梯形驅(qū)圖中黑輸入芳繼電單器的犯觸點(diǎn)兵閉合瓦表示跨信號(hào)氣輸入富。6．在水梯形傻圖程能序中農(nóng)，繼窩電器坦線圈扇一般訓(xùn)情況少下只吐能出角現(xiàn)一按次。級(jí)而繼畫(huà)電器偏觸點(diǎn)抖在編忘程時(shí)塔則可只無(wú)限宅次引猶用，濕且既灰可以揉是常愛(ài)開(kāi)觸責(zé)點(diǎn)，撤也可負(fù)以是救常閉澡觸點(diǎn)本。7．PL緊C運(yùn)行硬時(shí)是肌按照水梯形置圖符秘號(hào)排次列順粱序自認(rèn)上而父下，愚從左急向右含執(zhí)行鋤程序下的，炒即PL煌C是按落照掃磁描方錘式順呆序執(zhí)鞠行梯乏形圖陽(yáng)程序頓的。庫(kù)因此況不會(huì)皇出現(xiàn)膨幾條奴并列丹支路型同時(shí)書(shū)動(dòng)作塑的情籍況，慶使得姐梯形逮圖設(shè)蓄計(jì)大夫?yàn)楹?jiǎn)栽化。六、PL漿C的基護(hù)本性因能指方標(biāo)1．存儲(chǔ)妄器容邊量存儲(chǔ)嶼器容泥量指動(dòng)的是枕存放六用戶患程序迅的RA羽M容量要，通哥常用彈字（梳每個(gè)呢字為16位二嚼進(jìn)制字?jǐn)?shù)）齊或K字節(jié)相來(lái)表瓜示，代這里徐的1K葵=1保02武4個(gè)字賤。2．掃描質(zhì)速度掃描胸速度緣瑞是以PL料C執(zhí)行1K字節(jié)釘?shù)挠美蠎糁傅淞钏葱钑r(shí)執(zhí)間來(lái)速衡量深，常熟以ms輕/K為表徹示單捐位。3．輸入/輸出鈴（I/啦O）點(diǎn)南數(shù)I/攏O的點(diǎn)創(chuàng)數(shù)是愿指PL茅C最大杯輸入膛輸出杠點(diǎn)的儲(chǔ)總和誼。4．內(nèi)部責(zé)繼電灘器（詳內(nèi)存柱區(qū)域發(fā)）及貸其類箱型PL低C的內(nèi)鳴部繼顫電器濾是專距供用留戶程哲序使卸用，會(huì)不同頑的繼樸電器耕有一何個(gè)指慨定的殊內(nèi)存輝區(qū)域轟，并坦各自鈔擔(dān)負(fù)使著不陷同的讓功能煤。內(nèi)創(chuàng)部繼鼻電器逝不直喬接對(duì)例外接件負(fù)載蘇進(jìn)行潤(rùn)控制糾，它追僅供網(wǎng)用戶莊程序默內(nèi)部齒調(diào)用貪，具索有“溫軟”驕繼電聾器的泉特征謙。常測(cè)用的曠內(nèi)部們繼電拖器有熔內(nèi)部背輔助錘繼電貞器，醬暫存代繼電夢(mèng)器，滴保持研繼電腔器，薪定時(shí)/計(jì)數(shù)畝器，初內(nèi)部藥專用唉繼電幣器等扛。PL鏈C的內(nèi)染部繼莖電器勞種類孝和數(shù)寫(xiě)量越和多，而表明播其功番能越糾強(qiáng)。指令賴語(yǔ)言輸表編世程語(yǔ)荷言（ST武L）特點(diǎn)員：與蜻計(jì)算云機(jī)匯詢編語(yǔ)堂言類抖似的助記餃符編嬸程表達(dá)決式5．編程必語(yǔ)言恐（編帝程指掏令）不同谷的PL釀C機(jī)型隆使用惕廠家勇各自券開(kāi)發(fā)責(zé)研制吉的編途程語(yǔ)磚言，戀互不普兼容伯，但查對(duì)應(yīng)胸功能苗的指辰令都襯具有夠可移軟植性兼。PL恢C的編奮程語(yǔ)備言一歌般都案具備權(quán)用梯形額圖語(yǔ)腳言和助記偵符指屋令編程紛的能斃力。編程災(zāi)指令甚又分湖成基本碌指令和功能蒼指令兩大緣瑞類，飲基本赤指令晝各種PL駱C共有跡，而淋功能傻指令血的條偽數(shù)越治多表辨明PL粉C的軟水件功殿能越榜強(qiáng)。6．可擴(kuò)面展性PL罷C的擴(kuò)核展性逆可分煩為控唱制點(diǎn)已數(shù)的星擴(kuò)展無(wú)和控杰制區(qū)丘域的憑擴(kuò)展諸，也劣是衡候量PL庭C性能皆的一辜個(gè)重炎要指的標(biāo)。控制糖點(diǎn)數(shù)扭的擴(kuò)日展控制腎區(qū)域辰的擴(kuò)淹展七、PL勢(shì)C硬件掛選擇混方法1、而選型傾原則淚：使用厭場(chǎng)合卷、控碗制對(duì)市象、工作篩環(huán)境科、性醉價(jià)比2、穴選型悠方法輸入隆/輸射出點(diǎn)數(shù)府估算開(kāi)關(guān)準(zhǔn)輸入穿點(diǎn)：DI開(kāi)關(guān)襯輸出勻點(diǎn)：DO模擬劇輸入特點(diǎn)：AI模擬臟輸出烏點(diǎn)：AOp2聯(lián)64頁(yè)存儲(chǔ)床器容隙量估抖算與用痕戶內(nèi)笛存容吉量相黃匹配3、凍功能路選擇運(yùn)算績(jī)功能邏輯軍運(yùn)算定時(shí)背運(yùn)算計(jì)數(shù)懂運(yùn)算四則描運(yùn)算根據(jù)剃系統(tǒng)偶的要遞求選致?lián)裉幚黻懰俣炔煌瑢c(diǎn)數(shù)不同竟機(jī)型內(nèi)存夢(mèng)容量根據(jù)遣系統(tǒng)也的要債求選兔擇4、曉外形辯結(jié)構(gòu)續(xù)選擇平板療型：銷小規(guī)尾模，菌無(wú)擴(kuò)雷展，拌價(jià)格狂低廉塊狀滿型：禁小規(guī)沾模，肆適中記擴(kuò)展報(bào)，價(jià)努格低沈廉輸入轟/輸尾出模劉塊插礎(chǔ)件型勝：專容供擴(kuò)