【正文】 ALD 指令與前面支路連接，支路數(shù)量沒有限制。 表 31 置位、復位指令格式 LAD STL 功能 Sbit Sbit — （ S） — （ R） N N S SBIT， N R SBIT， N 從起始位（ SBIT）開始的 N 個元件置 1 從起始位（ SBIT）開始的 N 個元件置 0 執(zhí)行置位（置 1） /復位（置 0）指令時，從數(shù)的直接位地址（ bit）或輸出狀態(tài)（ OUT）指定的地址參數(shù)的 N 個點（最多 255 個）都被置位 /復位。 一、 取反和空操作指令 取反和空操作指令格式見表 32 表 32 取反和空操作指令格式 LAD STL 功能 ┫ NOT┠ NOT 取反 N NOP NOP N 空操作指令 1. 取反指令（ NOT） 取反指令，指將它左邊電路的邏輯運算的結果取反，運算結果若為 1 則變?yōu)?0，為 0則變?yōu)?1，該指令沒有操作數(shù)。 AENO指令只能在語句表中使用。 1ms 定時器由系統(tǒng)每隔 1ms 系統(tǒng)刷新一次，與掃描周期及程序處理無關 ，即采用中斷刷新方式。 100ms 定時器則在該定時器指令執(zhí)行時被 刷新。 CTUD— 加 /減計數(shù)器。當前值大于或等于設定值（ PV）時，計數(shù)器狀態(tài)位置為 1。當前值大于或等于設定值（ PV）時，計數(shù)器狀態(tài)位置位。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 第四章 硬件系統(tǒng) 設計 硬件 系統(tǒng)選型 設計中為了完成預訂的任務，首先根據(jù)工藝要求進行了硬件的選擇。 表 41 選擇硬件原理表 硬件型號 輸入點數(shù) 輸出點數(shù) 5V 電壓源 24V 電壓源 供求關系 CPU226 24 16 1000mA 400mA 提供 EM223 16 16 150mA 9*16Ma 需求 EM223 16 16 150mA 9*16mA 需求 EM223 8 8 80mA 9*8mA 需求。 S7200 的選擇原理 系統(tǒng)選型原理 根據(jù)系統(tǒng)工藝， 控制要求 ,I/O 點數(shù)以及電壓類型 ,必須選用性能卓越 ,高可靠性 ,配置靈活的 PLC 控制器，考慮供貨和備件情況，以及 系統(tǒng)需要 60 個輸入點 ， 56 個 輸出點，又依據(jù)電壓電流供求關系選取 CPU226，擴展模塊 EM223（ 3），模擬輸入模塊 EM231（ 2）。達到計數(shù)最大 32 767 后，下一個 CU 輸入上升沿將使計數(shù)值變?yōu)樽钚≈担?32 678）。復位輸入（ R）有效時，計數(shù)器狀態(tài)復位（置 0），當前計數(shù)值為零。 表 34 計數(shù)器的 STL、 LAD 形式 STL CTU C ， PV LAD C CTU CU R PV 操 作數(shù) C 0～ 255 PV： VW， T， C， IW， QW， MW， SMW， AC， AIW，K， *VD， *AC， SW 下面從原理、應用等方面進行分析加計數(shù)器（ CTU）、加 /減計數(shù)器（ CTUD）的應用。如果同一個 100ms 定時器指令在一個掃描周期中多次被執(zhí)行，則該定時器就會多數(shù)時基脈沖，此時相當于時鐘走快了。 10ms 定時器則由系統(tǒng)在每個掃描周期開始時自動刷新。 2） 當前值寄存器為 bit，最大記數(shù)值為 32767，由此可以推算不用分辨率的定時器的設定時間范圍。 2. AENO 指令 梯形圖的指令盒指令右側輸出連線為使能輸出端 ENO，用于指令盒或輸出線圈的串聯(lián)（與邏輯），不串聯(lián)元件時，作為指令 行的結束。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 編程時，置位、復位線圈之間間隔的網(wǎng)絡個數(shù)可以任意。置位線圈受到脈沖前沿觸發(fā)時，線圈通電鎖存（存儲器位置為 1），復位線圈受到脈沖前沿觸發(fā)時，線圈斷電鎖存（存儲器位置為 0）下次置位、復位指令將置位和復位的位數(shù)擴展為 N 位。 ALD 指令使用說明： ①分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面電路竄連連接時，使用 ALD 指令。 OLD 指令使用說明： ①幾個串聯(lián)支路并聯(lián)時，其支路的起點以 LD、 LDN 開始，支路終點用 OLD 指令。 6） ON（ Or Not）：或操作指令，用于常閉觸點的并聯(lián)。 2） LDN（ Load Not）：裝載指令，用于常閉觸點與 左母線連接，每一個以常閉觸點開始的邏輯行都要使用這一指令。 梯形圖的觸點代表 CPU 對存儲器的讀操作，由于計算機系統(tǒng)讀操作的次數(shù)不受限內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 制，所以 用戶程序中，常開，常閉觸電點使用的次數(shù)不受限制?；局噶钜呀?jīng)能滿足一般的程序設計要求。擴展卡有 EEPROM 存儲卡、電池和時鐘卡等模塊。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 2. 基本單元及 I/O 擴展 CPU224 PLC 主機的輸入點數(shù)為 24 點，輸出點數(shù)為 16 點，可擴展的模塊數(shù)目為 7。 CPU226 主機共有 ～ 、 ～ 24 個輸入點和 ～ 、 ～ 16個輸出點， CPU226 上輸出電龍 采用了雙向光耦合器， 24V 直流極性可任意選擇 。結合各方面的因素，此 設計 系統(tǒng)選擇的可編程控制器為 S7200 系列， 其 CPU 型號是 226，以及三個數(shù)字量擴展模塊EM223，兩個數(shù)字兩擴展模塊 EM231。指令編程 器主要用于小型 PLC，內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 其控制規(guī)模小，編程簡單；對于中型和大型 PLC，主要用編程軟件進行編程。輸入信號為 4～ 20mA、 0～ 20mA、 0～ 5V、 5V～ +5V、10V～ 10V 等不同范圍的信號。通斷動作頻繁 ， 動作而復雜，應該選用晶體管輸出方式或雙向可控硅輸出方式；通斷動作頻繁較低的負載，應選用繼電器輸出方式；支流負載應選用晶體管 輸出方式或繼電器輸出方式；交流負載應選用雙向可控硅輸出方式或繼電器輸出方式。對于經(jīng)驗缺乏者，留有的余量應更大些。 3. 存儲器類型及存儲容量的選擇 1)存儲器類型的選擇 PLC 系統(tǒng)所用的存儲器種類通常有 3 種，即 RAM、 EPROM 和 EPROM，其中 EPROM最為常用。 5）機型統(tǒng)一 對于一個企業(yè)來說，應做到機型統(tǒng)一。 3） I/O 響應時間的選擇 在開關量控制以及開關量為主、帶少量模擬量控制系統(tǒng)中， PLC 的 I/O 響應時間基本都滿足實際工程的需要，一般不考慮 I/O 響應時間。選擇包括機型、存儲容量、輸入 /輸出模塊、電源模塊等。 2） 對上料設備進行檢測， 對 料車、電機等進行故障報警。 PLC 與其他智能 控制設備一起，可以組成“集中管理、分散控制”式分布式控制系統(tǒng)。 PLC 通過其模擬量 I/O 模塊，及數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)運算等功能，實現(xiàn)對模擬量的閉環(huán)控制。 PLC 主要的應用領域包括以下幾個方面。智能型的編程器又稱圖形編程器。 6） 編程器 它的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監(jiān)視。 PLC 通常使用交流 220V或直流 24V 工作電源。在一個框架中， CPU 模塊等模插 在一塊底板上。輸入接口 用來 接收 和采集兩種輸入信號，一類是由按鈕、選擇開關、行程開關、繼電器觸點、接近開關 、光電開關、數(shù)字撥碼 開關等開關量輸入信號。第三部分為標準程序模塊與系統(tǒng)調用。系統(tǒng)程序質量的好壞，很大程度上決定了 PLC 的性能，其內容主要包括三部分。位處理器也稱從處理器，主要作用是處理位操作指令（布爾運算）和在機器操作系統(tǒng)的管理實現(xiàn)編程語言向機器語言的轉換。當 PLC 投入運行后，以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)； 1） 中央處理器（ CPU） 同一般的微處理器一樣，中央處理單元是可編程控制器的主要部分，是系統(tǒng)的運算和控制中心。 PLC 的組成 PLC 是用繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來、用作數(shù)字 控制的專用計算機。而 PLC 對中斷的響應則是在相關的結束后查詢有無中斷申請和在執(zhí)行用戶程序時查詢有無中斷申請，如有中斷申請， 則轉入執(zhí)行中斷服務程序，如果用戶程序以塊式結構組成，則在每塊結束或實行塊調用時處理中斷。 PLC 的中斷處理 綜上 所述，外部信號的輸入總是通過 PLC 掃描由 “輸入傳送”來完成，這就不可避免地帶來了“邏輯滯后” 。當指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)事， PLC 就從輸入映像寄存器中“讀入”上一階段采入的對應輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀入”對應元件（“軟件電器” ）的當前狀態(tài)。接著，進入程序執(zhí)行階段，在程序注意性階段和刷新階段，輸 入映像寄存器與外界隔離，無論輸入信號如何變化，其內容保持不變，直到 下一個掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫入內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 輸入 端的新內容。 PLC 的工作過程 如果我們對遠程 I/O 特殊模塊和其他通信服務暫不考慮，這樣掃描過程就只剩下 “ 輸入采樣 ” 、 “程序執(zhí)行” 、“輸出刷新” 三個階段。 PLC 運行正常時，掃描周期的長短與 CPU 的運算申訴度有關，與 I/O 點情況有關，與用戶應用程序的長短及編程情況等均有關。當 CPU 處于 STOP方式時，還要完成用戶程序的執(zhí)行和輸出處理，再轉入執(zhí)行自診斷檢查。機器上電 后對 PLC 系統(tǒng)進行一次初始化工作，包括硬件出初始化， I/O 模塊配置檢查，停電保持范圍及其他初始化處理等。執(zhí)行用戶程序所需輸入映像寄存器中去 用，而不直接到輸入端或輸入模塊去取用。 PLC 就是這樣周而復始地重復上述循環(huán)掃描的。為了盡量減少用戶在通信編程方面的負擔， PLC 的通信功能日趨完善，是設備之間的通信能夠自動周期性的進行，不需要用戶為通信編程，用戶的工作只是在組成系統(tǒng)時做一些硬件或軟件上的初始化設置。編程 語言趨向標準化。 編程語言趨向標準化 與個人計算機相比，可編程控制器的硬件、軟件的體系結構是封閉的，而不是開放的。目前 ，個人計算機主要用做 PLC 的編程器、操作站或人 /機接口終端等。 主要包括模擬量 I/O、高速計數(shù)輸入、中斷輸入、運行控制、熱電偶輸入、條形碼閱讀器多路 BCD 碼輸入 /輸出、模糊控制器、 PID 回路控制、通信等模塊。隨著 PLC 技術的發(fā)展，出現(xiàn)了模擬量 I/O 模塊和專門用語模擬量閉環(huán)控制（過程控制）的 只能 PID 模塊。 PLC 的未來發(fā)展趨勢 經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展， PLC 的功能越來越強大，應用范圍越來越廣泛，其足跡已遍及國民經(jīng)濟的各個領域，形成了能夠滿足這種需要 的 PLC 的應用系統(tǒng)。它 用類似“與門” 、“非門”的方框來表示邏輯運算關系， 方框的左邊位邏輯運算的輸入變量，右側為輸出變量，內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 輸入輸出端的小圓圈表示“非”運算，方框由導線連接在一起，信號自左向右流動。操作碼：包括 為執(zhí)行某種操作所必須的信息。 PLC 的語句表是與微機的匯編語言中指令相似 的助記符表達式，它是由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。 5） 在梯形圖中，如果兩個邏輯行之間互有牽連，邏輯關系又不清晰，應將梯形圖進行變化，以便編程。繼電器線圈與右母線連接，不能在繼電器線圈與右母線之間內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 連接其他元素。此外，在繪制梯形圖時，還要遵循以下幾個基本原則： 1） 梯形圖按“從上而下，從左到右”的順序繪制。該標準的第三部分（ IEC13113）是 PLC 的編程語言標準，目前已有越來越多的 PLC 廠家提供符合 IEC13113 標準的產(chǎn)品。 2） 中檔機：除具有低檔機的功能外，還具有較強的模擬量輸入輸出、算術運算、數(shù)據(jù)傳送等功能，可完成既有開關量又有模擬量的控制任務。小型 PLC： I/O 點數(shù)一般在 256 點以下； 大型的 PLC 通常使用這種結構，適用于比較復雜的控制場合。整體式結構的 PLC 具有結構緊湊、體積小、重量輕、內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 價格較低等特點，但主機 I/O 點數(shù)固定，使用上不靈活。 6） 功能完善。 5） 維修方便，維修工作量小， PLC 有完善的自診斷。 4） 控制系統(tǒng)設計、安裝、調試方便。由于 PLC 產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn)，品種齊全，多數(shù)采用模塊式的硬件結構，組合和擴展方便，用戶可根據(jù)自己的需要靈活選用，以滿足系統(tǒng)大小不內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 同及功能繁簡各異的控制系統(tǒng)要求。 1） 可靠性高，抗干擾能力強。可編程控制器是一臺專用計算機，它具有多輸入，輸出接口，并且具有較強的驅動能力?，F(xiàn)在 PLC 不僅能夠完全勝任對大量開關量信號的邏輯控制功能，還具有了很強的數(shù)字運算，數(shù)據(jù)處理，運動控制， PID控制等模擬信號處理能力。 在硬件方面，除了保持其原有的開關模塊以外，中期的 PLC 增加了模擬量模塊、遠程 I/0 模塊、各種特殊功能模塊；擴大了存儲器的容量，增加了 邏輯線圈的數(shù)量；還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使 PLC 應用范圍得以擴大。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。發(fā)展過程大致可分為 以下三個階段。 斷電保護。 檢測系統(tǒng)工作情況，當外部設備發(fā)生故