plc基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)

1、第四章重點(diǎn) 全看第一章plc（programmable logic controller，可編程序控制器）是以微處理器為核心，綜合子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置。繼電器控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、容易操作等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)又具有體積龐大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，接線復(fù)雜，故障率高，可靠性及靈活性等缺點(diǎn)。plc按結(jié)構(gòu)分類：（1） 一體化緊湊型plc：其特點(diǎn)是電源、cpu、i/o接口都集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。（2） 標(biāo)準(zhǔn)模塊式結(jié)化plc：其特點(diǎn)是電源模版、cpu模板、開(kāi)關(guān)量i/o模板、模擬量i/o模板等在結(jié)構(gòu)上是相互獨(dú)立的，可根據(jù)具體的應(yīng)用要求，選擇合適的模板，安裝在固定的機(jī)架（

2、或?qū)к墸┥希瑯?gòu)成一個(gè)完整的plc應(yīng)用系統(tǒng)。plc的功能:控制功能，數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能，輸入、輸出接口調(diào)理功能，通信、聯(lián)網(wǎng)功能，人機(jī)界面功能，編程、調(diào)試， plc控制功能：邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、順序控制。 plc一般具備的特點(diǎn)：高可靠性、豐富的i/o接口模塊、采用模塊化結(jié)構(gòu)、運(yùn)行速度快、功能完善、編程簡(jiǎn)單，易于使用、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試方便、維修方便，維修工作量小、總價(jià)格低。 編程語(yǔ)言：梯形圖（lad）、語(yǔ)句表（stl）、功能塊圖（fbd）、順序功能圖（sfc）、連續(xù)功能圖（cfc）、結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)言（scl）、順序控制圖形編程語(yǔ)言（s7-graph）、狀態(tài)圖編程語(yǔ)言（s7-higr

3、aph）、用于s7系統(tǒng)的c語(yǔ)言（c for s7）等。 從硬件結(jié)構(gòu)看，plc由中央處理單元（cpu）、存儲(chǔ)器（rom/ram）、輸入/輸出單元（i/o單元）、編程器、電源等部件組成。存儲(chǔ)器：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器、系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)。plc的工作方式是一個(gè)不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期plc整個(gè)運(yùn)行可分為上電處理、掃描過(guò)程和出錯(cuò)處理三個(gè)階段。plc的掃描過(guò)程：（1）輸入采樣階段（2）程序執(zhí)行階段（3）輸出刷新階段。在plc的每個(gè)掃描周期都要執(zhí)行一次自診段檢查，以確定plc自身的動(dòng)作是否正常。第二章基于模塊化設(shè)計(jì)的s7-300plc系統(tǒng)由導(dǎo)軌和各種模

4、塊組成。主要模塊有：中央處理單元（cpu）、信號(hào)模塊（sm）、通信處理模塊（cp）、功能模塊（fm）；輔助模塊有：電源模塊（ps）、接口模塊（im）；特殊模塊有：占位模塊（dm 370）、仿真模塊（sm 374）。模式選擇開(kāi)關(guān)：run-p（可編程運(yùn)行模式）、run（運(yùn)行模式）、stop（停機(jī)模式）、mres（存儲(chǔ)器復(fù)位模式）。s7-300plc的數(shù)字量信號(hào)模塊包括：sm321數(shù)字量輸入模塊（di）、sm322數(shù)字量輸出模塊（do）和sm323/sm327數(shù)字量輸入/輸出模塊（di/do）等。s7-300plc系統(tǒng)由一個(gè)主機(jī)架和（如果需要）一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展機(jī)架組成。使用一個(gè)機(jī)架，在該機(jī)架上除了電源

5、模塊、cpu模塊和借口模塊外，最多只能再安裝8個(gè)信號(hào)模塊、功能模塊或通信模塊。cpu314、cpu315及cpu315-2dp等最多可以擴(kuò)展4個(gè)機(jī)架（一個(gè)主機(jī)架，三個(gè)拓展機(jī)架），安裝32個(gè)信號(hào)模塊（含功能模塊和通信模塊）。對(duì)于數(shù)字信號(hào)i/o模塊，從0號(hào)機(jī)架的4號(hào)槽位開(kāi)始，每個(gè)槽位占4個(gè)字節(jié)（等于32個(gè)i/o點(diǎn)）。對(duì)于模擬量i/o模塊，從0號(hào)機(jī)架的4號(hào)槽位開(kāi)始，每個(gè)槽位占16個(gè)字節(jié)（等于8個(gè)模擬通道），每個(gè)模擬量輸入通道或者輸出通道的占用有個(gè)一個(gè)字節(jié)地址。第三章項(xiàng)目名稱最長(zhǎng)由8個(gè)ascii字符組成，它們可以是大小寫(xiě)英文字母、數(shù)字或下劃線，第一個(gè)符號(hào)必須為英文字母，名稱不區(qū)分大小寫(xiě)。 字符串在st

6、ep7中被稱為符號(hào)或符號(hào)地址，step7編譯時(shí)會(huì)自動(dòng)將符號(hào)地址轉(zhuǎn)換成所需的絕對(duì)地址。符號(hào)表包含status（狀態(tài)）、symbol（符號(hào)名）、address（地址）、data type（數(shù)據(jù)類型）和comment（注釋）等表格欄。變量聲明窗口：分為“變量表”和“變量詳細(xì)視圖”兩部分。plc軟件輸入的硬態(tài)組件步驟插入電源模塊，插入cpu模塊，插入數(shù)字量輸入模塊，編譯硬件組態(tài)，程序編輯窗口為以下幾個(gè)區(qū)域:變量聲明窗口，程序元素目錄列表區(qū)，程序編輯區(qū)，每個(gè)程序段均由程序段標(biāo)題區(qū)、程序段說(shuō)明區(qū)和程序代碼區(qū)三部分組成。第四章梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列，最左邊的豎線稱為起始母線，也叫左母線，然后按

7、一定的控制要求和規(guī)則連接各個(gè)觸電，最后以線圈結(jié)束。一般在最右邊還加上一豎線，這一豎線稱為右母線。通常一個(gè)梯形圖中有若干網(wǎng)絡(luò)（network）（由觸電和線圈等組成的獨(dú)立電路稱為網(wǎng)絡(luò)）組成。數(shù)據(jù)類型分為三大類：基本數(shù)據(jù)類型、復(fù)雜數(shù)據(jù)類型和參數(shù)類型。類型（關(guān)鍵詞）位 表示形式數(shù)據(jù)與范圍 示例布爾（bool）1布爾量ture/false觸電的閉合/斷開(kāi)字節(jié)（byte）8十六進(jìn)制字（word）16二進(jìn)制十六進(jìn)制bcd碼無(wú)符號(hào)十進(jìn)制雙字（dword）32十六進(jìn)制無(wú)符號(hào)數(shù)字符（char）8ascii字符字符串（string）最多有254個(gè)字符（char）的一維數(shù)組，最大長(zhǎng)度為256個(gè)字節(jié)（其中前兩個(gè)字節(jié)用來(lái)

8、存儲(chǔ)字符串的長(zhǎng)度信息）。指令是程序的最小獨(dú)立單位，用戶程序由若干條順序排列的指令結(jié)構(gòu)。指令一般由操作碼和操作數(shù)組成，其中的操作碼代表指令所要完成的具體操作（功能），操作數(shù)則是該指令操作或運(yùn)算的對(duì)象。存儲(chǔ)區(qū)域：輸入過(guò)程映像寄存器（又稱輸入繼電器）（i）、輸出過(guò)程映像寄存器（又稱輸出繼電器）（q）、位存儲(chǔ)器（又稱輔助繼電器）（m）、定時(shí)器（t）、計(jì)數(shù)器（c）。立即尋址是對(duì)常數(shù)或常量的尋址方式；存儲(chǔ)器直接尋址簡(jiǎn)稱直接尋址；存儲(chǔ)器間接尋址簡(jiǎn)稱間接尋址。第五章在s7-300plc的cpu中，用戶程序一般由起動(dòng)程序、主程序和各種中斷響應(yīng)程序等程序模塊構(gòu)成，這些模塊在step7中的實(shí)現(xiàn)形式就是組織塊（ob）

9、。主循環(huán)組織塊ob1、啟動(dòng)循環(huán)組織塊ob100ob102、ob101熱啟動(dòng)組織塊功能（fc）和功能塊（fb）的根本區(qū)別在于fc沒(méi)有自己的存儲(chǔ)區(qū)（背景數(shù)據(jù)塊），調(diào)用時(shí)必須向形參配實(shí)參；而fb擁有自己的存儲(chǔ)區(qū)（背景數(shù)據(jù)塊），通過(guò)背景數(shù)據(jù)塊傳遞參數(shù)，因此在調(diào)用任意一個(gè)fb時(shí)，必須指定一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊。db是數(shù)據(jù)塊（data block）的簡(jiǎn)寫(xiě)，分為背景數(shù)據(jù)塊（instance db）和共享數(shù)據(jù)塊（shared db）兩種類型。區(qū)別：共享數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)全局?jǐn)?shù)據(jù)，所有邏輯塊（ob、fc、fb）都可以訪問(wèn)共享數(shù)據(jù)塊內(nèi)存儲(chǔ)的信息。背景數(shù)據(jù)塊用作“私有存儲(chǔ)器區(qū)”，即用作功能塊（fb、sfb）的“存儲(chǔ)器”。數(shù)據(jù)塊

10、有三種類型，即共享數(shù)據(jù)塊、背景數(shù)據(jù)塊和用戶定義數(shù)據(jù)塊。cpu有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊寄存器：db和di寄存器。目的為了打開(kāi)兩個(gè)數(shù)據(jù)塊第六章所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的流程，在各輸入信號(hào)的作用下，使生產(chǎn)過(guò)程中各執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。一個(gè)完整的順序控制系統(tǒng)分4個(gè)部分：方式選擇、順控器、命令輸出、故障信號(hào)和運(yùn)行信號(hào)。方式選擇：在方式選擇部分主要處理各種運(yùn)行方式的條件和封鎖信號(hào)。順控器：順控器是順序控制系統(tǒng)的核心，是實(shí)現(xiàn)按時(shí)間、順序控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)控制裝置。命令輸出：命令輸出部分主要是實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)各控制步驟的具體功能。故障信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)：故障信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)部分主要處理控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的

11、故障及狀態(tài)信號(hào)。順序功能圖由步，轉(zhuǎn)移條件，動(dòng)作命令構(gòu)成。步表示與生產(chǎn)流程對(duì)應(yīng)的工藝過(guò)程，用s1、s2、s3表示，可以不按順序使用。步與步之間不能直接相連，必須有轉(zhuǎn)移條件。轉(zhuǎn)移條件是由被激活的步到下一步轉(zhuǎn)移的條件。轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移不能直接相連，必須用步分開(kāi)。動(dòng)作命令放在步框的右邊，表示與當(dāng)前步有關(guān)的指令，一般用輸出類指令（如：輸出、置位、復(fù)位等）。步與轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移與步間的連接采用有向線段。順序功能圖有4種基本類型：?jiǎn)瘟鞒?、選擇性分支流程、并進(jìn)分支流程、多流程。命令地址類型n（或nc）q、i、m、d只要步為活動(dòng)步（且互鎖條件滿足），動(dòng)作對(duì)應(yīng)的地址為1狀態(tài)，無(wú)鎖存功能s（或sc）q、i、m、d置位：只要步為

12、活動(dòng)步（且互鎖條件滿足），該地址被置位為1并保持為1狀態(tài)r（或rc）q、i、m、d復(fù)位：只要步為活動(dòng)步（巨互鎖條件滿足），該地址被置為0并保持為0狀態(tài)d（或dc）q、i、m、d延遲：（如果互鎖條件滿足），步變?yōu)榛顒?dòng)步幾秒后，如果步仍然是活動(dòng)的，該地址被置為1狀態(tài)，無(wú)鎖存功能t#有延遲的動(dòng)作的下一行為時(shí)間常數(shù)l（或lc）q、i、m、d脈沖限制：步為活動(dòng)步（且互鎖條件滿足），該地址在幾秒內(nèi)為二狀態(tài)，無(wú)鎖存功能t#有脈沖限制的動(dòng)作的下一行為時(shí)間常數(shù)call（或calc）fc、fb、sfc、sfb塊調(diào)用：只要步為活動(dòng)步（且互鎖條件滿足），指定的塊被調(diào)用事件事件的意義事件事件的意義s1步變?yōu)榛顒?dòng)步s0步變?yōu)榉腔顒?dòng)步v1發(fā)生監(jiān)控錯(cuò)誤（有干擾）v0監(jiān)控錯(cuò)誤消失（無(wú)干擾）l1互鎖條件解除l0互鎖條件變?yōu)?a1信息被確認(rèn)r