【正文】 ........................................................................ 20 軟件設(shè)計 ............................................................................................. 21 III 交通燈主程序設(shè)計 .................................................................... 21 交通燈倒計時顯示程序 ............................................................. 21 觸摸屏組態(tài)設(shè)計 ......................................................................... 22 程序調(diào)試 ............................................................................................. 26 調(diào)試軟件簡介 ............................................................................. 26 GPP 編寫梯形圖 ........................................................................ 26 調(diào)試 ............................................................................................ 29 ................................................................................................. 33 基本指令實驗 ...................................................................................... 33 組合電路的 PLC 編程實驗 ................................................................ 34 步進順控指令實驗 .............................................................................. 35 交通燈控制和監(jiān)控實驗 ..................................................................... 36 交通燈控制實驗 ........................................................................ 36 交通燈監(jiān)控實驗 ......................................................................... 37 ................................................................................... 38 可編程控制器的安裝 .......................................................................... 38 接線 .................................................................................................... 39 接地 ..................................................................................................... 39 直流 24V 接線端 ................................................................................. 39 輸入接線 ............................................................................................. 40 輸出接線 .............................................................................................. 41 IV 總結(jié) ................................................................................................................. 42 致謝 ................................................................................................................. 43 參考文獻 ........................................................................................................ 44 第 1 頁 共 40 頁 引言 可編程序控制器 ( PL C) 是以微處理器為基礎(chǔ) ,綜合計算機技術(shù)自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型 、通 用的自動控制裝備 ,它具有結(jié)構(gòu)簡單 、操作方便 、編程容易 、 系統(tǒng)功能強大靈活且易于擴展 、高性價比 、高可靠性等眾多優(yōu)越性能 ,已成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱 ( PL C 、機器人 、 CAD/ CAM) 之一 。作為今后直接從事生產(chǎn)控制及技術(shù)的理工科學(xué)生來說 ,面對當(dāng)今巨大的就業(yè)壓力 ,學(xué)習(xí) PL C 的基礎(chǔ)知識 ,進行 PL C 的工程實踐培訓(xùn) ,就顯得非常的重要和必要 。經(jīng)過多次實驗和反復(fù)認(rèn)證 ,我們研制出了一套便于實驗教學(xué)的新型交通控制實驗裝置 。國際電工委員會（ IEC）頒布了對 PLC的規(guī)定：可編程控制 器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。 可以預(yù)料， 在工業(yè)控制領(lǐng)域中， PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用必將形成世界潮流 。但它們的組成是相同的，對箱體式 PLC，有一塊 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按 CPU 性能分成若干型號，并按 I/O 點數(shù)又有若干規(guī)格。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路， 與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。但工作節(jié)奏 由震蕩信號控制。 CPU 模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開關(guān)。 CPU 模塊上還有許多設(shè)定開關(guān)，用以對 PLC 作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。 4） 輸入輸出設(shè)備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀人器 ，輸入模擬量的 第 5 頁 共 40 頁 電位器，打印機等。 了解了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)，我們在購買程控器時就有了一個基本配置的概念，做到既經(jīng)濟又合理，盡可能發(fā)揮 PLC 所提供的最佳功能。當(dāng) PLC 處于停狀態(tài)時，只進行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi) 容。 程序執(zhí)行 根據(jù) PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。 輸出處理 程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的 Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅(qū)動外部負(fù)載。 PLC 的指令是很多的。指令不同，執(zhí)行的時間也不同。 執(zhí)行時間短可加快 PLC 對一般輸入信號的響應(yīng)速度。當(dāng)輸入信號送入 PLC 時， PLC 的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。 為了處理急需響應(yīng)的輸入信號， PLC 有種種措施。多數(shù) PLC 都可對一個或多 個輸入點作快速響應(yīng)，快速響應(yīng)時間僅幾個毫秒 ， 性能高的、大型的 PLC 響應(yīng)點數(shù)更多。 控制規(guī)模 控制規(guī)模代表 PLC 控制能力，看其能對多少輸入、輸出點及對多少路模擬進行控制。所以，大型 PLC 的工作速度總是比小的要快。這個區(qū)大，相應(yīng)地內(nèi)部器件（解釋見后）也要增多，這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲區(qū)。所以，規(guī)模大，所使用的模塊也多。在此，不妨把 PLC 的模塊組成當(dāng)作所有 PLC 的結(jié)構(gòu)性能。相反，小型 PLC、檔次低的 PLC模塊種類也少，規(guī)格 也少，指標(biāo)也低。 PLC的主要性能，如速度、規(guī)模都由它的性能來體現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)上內(nèi)存模塊都是附加于 CPU模塊之中。 箱體式的 PLC還有 I/O 擴展箱體，它不含 CPU，僅有電源及 I/O 單元的功能。這些模塊 有自己的 CPU，可對信號作預(yù)處理或后處理，以簡化 PLC 的 CPU 對復(fù)雜的程控制量的控制。 掌握 PLC性能，一定要了解它的模塊，并通過了解模塊的性能，去弄清楚 PLC 的性能。故一種 PLC 的性能如何，與這種 PLC 所具外部設(shè)備豐富與否，外部設(shè)備好用與否直接相關(guān)。編程器除了用于編程，還可對系統(tǒng)作一些設(shè)定 ，以確定 PLC 控制方式，或工作方式。性能好的 PLC，這種外部設(shè)備已越來越豐富。各種 PLC 大體都有這方面的配套設(shè)施。隨著技術(shù)進步，這種設(shè)備將更加豐富。用戶內(nèi)存主要用以存儲用戶程序，個別的還將其中的一部分劃為系統(tǒng)所用。內(nèi)存大，可存儲的程序量大，也就可進行更為復(fù)雜的控制。不同的內(nèi)部器件占據(jù)系統(tǒng)內(nèi)存的不同區(qū)域。它也是代表 PLC 性能的重要指標(biāo)。它與 I/O 繼電器區(qū)相聯(lián)系著，有時與后者相聯(lián)系進行處理。再上電后可繼續(xù)丟電前的狀態(tài)。定時器有多少，設(shè)定范圍有多大，設(shè)定值的分辨率又是多少，這些都代表定時器件的性能。多以字、兩字或多字為單位予以使用，是 PLC進行模 擬量控制，或記錄數(shù)據(jù)所必不可少的。如日本 OMRON 公司的 CQM1 機，其 DM區(qū)就有6k 字。 內(nèi)部器件也是 PLC 指令的操作數(shù)，不弄清楚是無法編程的。 PLC 的指令繁多，但主要的有這么幾種類型： 基本邏輯指令，用于處理邏輯關(guān)系，以實現(xiàn)邏輯控制。 流程控制指令，用以控制程序運行流程。 狀態(tài)監(jiān)控指令，用以監(jiān)視及記錄 PLC 及其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對提高 PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。 支持軟件 為了便于編制 PLC 程序，多數(shù) PLC 廠家都開發(fā)有關(guān)計算機支持軟件。它類似計算機的匯編語言， PLC 的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達的。這種語 言與符號語言有對應(yīng)關(guān)系，很容易互相轉(zhuǎn)換，并便于電氣工程師了解與熟悉，故用得很普遍，幾乎所有的 PLC 都開發(fā)有這種語言。流程圖語言與符號語言也有一一對應(yīng)關(guān)系，只是它對應(yīng)的符號語言與梯形圖的對應(yīng)不一樣。它用流程圖把 PLC 程序劃分成若干結(jié)構(gòu)塊，并規(guī)范塊間的邏輯聯(lián)系。關(guān)鍵在于要把用高級語言編寫的程序轉(zhuǎn)換成助記符語言，或直接轉(zhuǎn)換成 PLC所能識別的機器語言。如 GE－ FANAC 的 PLC 就提供有可用 C語言編程的軟件。所以，多數(shù)支持編程的軟件，也具有監(jiān)視 PLC 工作的功能。這方面的軟件已日益受到重視。可 靠措 施的 目的 是增 加 PLC 平均 故障 間隔 時間 、 MTBF（ MeanTimeBetweenFailure）及減少 PLC 的平均修復(fù)時間、 MTTR（ MeanTimeToRepair），以提高 PLC 的有效度 A（ Availability）。 鑒于可靠工作是 PLC 的重要特點，至關(guān)重要，故有關(guān)提高 MTBF 及降低 MTTR 的措施如何，以及 PLC 的 MTBF 與 MTTR 值也成為 PLC 性能的重要指標(biāo)。所以，這個指標(biāo)也是重要的。 對經(jīng)濟指標(biāo)還要作綜合分析，要看使用了 PLC 能否帶來效益，然后，再分析使用哪家的 PLC 效益更好些。該課具有很