【正文】 用于存儲(chǔ)/操作各種數(shù)據(jù)并按字按位存取，有后備鋰電池保持供電，當(dāng)系統(tǒng)操作方式改變、電源中斷時(shí)，HR區(qū)域狀態(tài)保持不變。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器區(qū)域（DM區(qū)域）盡管DM區(qū)域和其它數(shù)據(jù)區(qū)一樣，每字包含16位，但是DM區(qū)域的數(shù)據(jù)不能通過(guò)位定義用于位操作數(shù)的指令，只能按通道操作。常用的SR繼電器如下：SR25313： 一直保持接通狀態(tài) 　 　SR25314： 一直保持?jǐn)嚅_狀態(tài) 　　 SR25315： 第一次掃描標(biāo)志 　　 SR25400： 1分鐘脈沖（30秒接通，30秒斷開） SR25401： （，）SR25500： （， SR25501： （， 　　SR25502： 1秒脈沖（， 　　SR25503： 指令執(zhí)行錯(cuò)誤（ER)標(biāo)志 　　SR25504： 進(jìn)位（CY)標(biāo)志 　　SR25505： 大于（GR)標(biāo)志 　　SR25506： 等于（EZ)標(biāo)志 　　SR25507： 小于（LE)標(biāo)志 輔助繼電器區(qū)域（AR區(qū)域）大多數(shù)AR區(qū)域的字和位都有特定的用途。但這些接點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載．而必須通過(guò)輸出繼電器來(lái)驅(qū)動(dòng)。地址范圍為：010~019。（2）、輸出繼電器輸出繼電器是PLC用來(lái)傳送信號(hào)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的元件，所示。每一個(gè)輸入繼電器線圈都與相應(yīng)的PLC輸入端相連，對(duì)應(yīng)輸入映像存儲(chǔ)器，它是一個(gè)經(jīng)光電隔離的電子繼電器，并有若干常開接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)供編程時(shí)使用。從編程的角度看，我們可以不管這些器件的物理意義，只注重它們的功能，統(tǒng)一把它們稱為”元件”。如： 不符合上大下小的電路，共5步 符合上大下小的電路，共4步 符合左大右小的電路，共4步 不符合左大右小的電路，共5步 3—3 OMRON PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)為實(shí)現(xiàn)有效、正確的控制，需要大量存儲(chǔ)器存儲(chǔ)各種類型的數(shù)據(jù)，通過(guò)用戶程序可以存取數(shù)據(jù)的區(qū)域稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。不允許出現(xiàn)橋式電路。觸點(diǎn)不能放在線圈的右邊。注意：S7系列PLC將指令表稱為語(yǔ)句表STL(Statement List)，是一種與微機(jī)的匯編語(yǔ)言中的指令相似的助記符表達(dá)式。SRS1 Q1RANDORTest1Test2Sw1%1X3Resetstart四、指令表（Instruction List）由若干條指令組成的程序叫指令表程序。 PLC工作過(guò)程示意圖PLC掃描過(guò)程的示意圖（M100）（Y430）輸出刷新階段 用戶程序執(zhí)行階段 輸入采樣階段 輸入端子輸入映象寄存器元件映象寄存器輸出鎖存器輸出端子掃描周期X400讀出讀出Y430寫入讀出三、 PLC 的工作特點(diǎn)輸入信號(hào)集中批量處理、輸出信號(hào)集中批量處理、程序集中執(zhí)行四、PLC的掃描周期 TT = 公共部分掃描時(shí)間+外設(shè)掃描時(shí)間+用戶程序執(zhí)行時(shí)間+ I／0掃描時(shí)間PLC的I／0響應(yīng)時(shí)間= 輸入延遲時(shí)間 +掃描周期 +輸出延遲時(shí)間 +輸出時(shí)間掃描周期 T一般為1ms到幾十ms。 CPU 從第一條指令開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。由于運(yùn)算速度極高，各電器的動(dòng)作似乎是同時(shí)完成的，但實(shí)際輸入 / 輸出的響應(yīng)是有滯后的。二、PLC的軟件系統(tǒng) （1）系統(tǒng)程序（2）用戶程序 22 可編程序控制器的工作原理一、PLC的工作方式眾所周知，繼電器控制系統(tǒng)是一種“硬件邏輯系統(tǒng)”，如圖 1 （ a ）所示，它的三條支路是并行工作的，當(dāng)按下按鈕 SB1 ，接觸器 KM1 得電， KM1 的一個(gè)觸點(diǎn)閉合并自鎖，接觸器 KM2 ，時(shí)間繼電器 KT 的線圈同時(shí)得電動(dòng)作。監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行 打印 采集和分析數(shù)據(jù) 。智能型的編程器又稱圖形編程器。8 ．編程器（Programmer） 編程器的作用是供用戶進(jìn)行程序的編制，編輯，調(diào)試和監(jiān)視，編程器也用于系統(tǒng)初始狀態(tài)的配置及控制系統(tǒng)故障時(shí)作為檢查故障的有效工具。 當(dāng) PLC 與打印機(jī)相連時(shí)，可將過(guò)程信息，系統(tǒng)參數(shù)等輸出打??；當(dāng)與監(jiān)視器 (CRT) 相連時(shí)，可將過(guò)程圖象顯示出來(lái)；當(dāng)與其他 PLC 相連時(shí)，可以組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制；當(dāng)與計(jì)算機(jī)相連時(shí)，可以組成多級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制與管理相結(jié)合的綜合系統(tǒng)。電源一方面可為 CPU 板， I/O 板及擴(kuò)展單元提供工作電源（ 5VDC ），另一方面可為外部輸入元件提供 24VDC （ 200mA ）。一類是由按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、限位開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)等的開關(guān)量輸入信號(hào)。在可編程控制器斷電時(shí)能保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器區(qū)稱數(shù)據(jù)保持區(qū)。 （ 3 ）工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù)，即用戶程序中使用的 ON/OFF 狀態(tài)、數(shù)值數(shù)據(jù)等。用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶針對(duì)具體控制任務(wù)，用規(guī)定的可編程控制器編程語(yǔ)言編寫的各種用戶程序。它使可編程控制器具有基本的智能。 （ 5 ）故障診斷。 （ 3 ）接收、調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)信息。二、PLC的發(fā)展趨勢(shì)? （1）向高速度、大存儲(chǔ)容量方向發(fā)展（CPU處理速度nS級(jí)；內(nèi)存2M字節(jié)）；? （2）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性（超大型和超小型）；? （3）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化（硬件、軟件兼容的PLC）；? （4）分散型、智能型、與現(xiàn)場(chǎng)總線兼容的I／0；? （5）加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)和通信的能力；? （6）控制的開放和模塊化的體系結(jié)構(gòu)OMAC（open Modular Architecture for Control）；第二章 可編程序控制器的基本組成及工作原理21 PLC的基本組成一、PLC的硬件系統(tǒng) 可編程控制器一般由中央處理單元（ CPU ）、存儲(chǔ)器（ ROM/RAM ）、輸入 / 輸出單元（ I/O 單元）、編程器、電源等主要部件組成。? SIEMENS等公司已經(jīng)開發(fā)出以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，在Windows平臺(tái)下，結(jié)合IEC1131－3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的新一代開放體系結(jié)構(gòu)的PLC。 （4）指令數(shù)量：衡量PLC編程能力強(qiáng)弱的指標(biāo)。 （2）用戶程序存儲(chǔ)器容量：該存儲(chǔ)器的容量大，可以編制出復(fù)雜的程序。模塊插在插座上。整體式PLC是將電源、CPU、I／0部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)”。 上海OMRON公司。我國(guó)早期獨(dú)立研制PLC的單位有：? 北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所，? 上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所，? 大連組合機(jī)床研究所，? 成都機(jī)床電器研究所，? 中科院北京計(jì)算機(jī)所及自動(dòng)化所，? 長(zhǎng)春一汽，? 上海起重電器廠，? 上海香島機(jī)電公司，? 上海自力電子設(shè)備廠等單位。1995年后形成了大型PLC以歐美為主、中型PLC歐美和日本平分秋色、小型PLC則以日本為主、Siemens也步步緊逼的格局。遺憾的是，花了很大一筆外匯的這個(gè)項(xiàng)目并不曾形成良性的有后續(xù)的發(fā)展。 日本生產(chǎn)PLC的廠家有40余家：? 三菱電機(jī)(MITSUBISHI),歐姆龍(OMRON),? 富士電機(jī)（Fuji Electric）,東芝（TOSHIBA）,? 光洋（KOYO),松下電工（MEW）,? 和泉（IDEC）,夏普(SHARP）,? 安川等公司。? 著名廠家有A—B（Allen－Bradley）艾倫一布拉德利公司，MODICON莫迪康公司，GE－FANUC公司，TI（Texas Instrument）德州儀器公司，WESTHOUSE Electric西屋電氣公司， IPM（International Parallel Machines）國(guó)際并行機(jī)器公司等。二. 可編程序控制器的發(fā)展1969年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)PLC以后，日本、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)相繼研制了各自的PLC。可編程序控制器培訓(xùn)教材第一章 可編程序控制器概述11 可編程序控制器的歷史與發(fā)展一. 可編程序控制器的歷史60年代 繼電接觸控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單 易懂 價(jià)格便宜缺點(diǎn)：硬設(shè)備多 接線復(fù)雜 改變?cè)O(shè)計(jì)困難。 1980年美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）正式將其命名為可編程序控制器（Programmable Controller），簡(jiǎn)稱 PC。1. PLC的國(guó)外狀況美國(guó)PLC發(fā)展得最快：? 1984年有48家，生產(chǎn)150多種PLC；? 1987年有63家，生產(chǎn)243種PLC；? 1996年有70余家，生產(chǎn)近300種PLC。1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)PLC技術(shù)，由日立公司研制成功日本第一臺(tái)PLC。在改革開放剛起步的1979年，在當(dāng)時(shí)的機(jī)械部?jī)x表局的推動(dòng)下，開始從美國(guó)MODICON引進(jìn)起584的PLC，并首先在電站的輔機(jī)如輸煤、除灰除渣、水處理系統(tǒng)以及水泥廠等控制系統(tǒng)中成功應(yīng)用，從而大大推動(dòng)了PLC在我國(guó)工業(yè)的大規(guī)模運(yùn)用。1990年以后，Siemens、Allen Bradley以及其它知名品牌開始大舉進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，占據(jù)中、大型的PLC的較大份額。應(yīng)指出的是：在國(guó)內(nèi)，PLC的應(yīng)用水平還是不低的，自主設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成和現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)的能力，可以說(shuō)與國(guó)際主流水平同步； 我國(guó)在 70年代末和 80年代初開始引進(jìn)PLC。 中美合資的廈門 A—B公司生產(chǎn)的PLC； 上海香島機(jī)電公司引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的PLC。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，并通過(guò)數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 （2）按結(jié)構(gòu)形式分類? 整體式PLC： 又稱單元式或箱體式。模塊式PLC由框架和各種模塊組成。三、PLC的主要技術(shù)指標(biāo) （1）輸入輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)：輸入開關(guān)信號(hào)和輸出開關(guān)信號(hào)的總和。掃描速度越快越好。? 編程語(yǔ)言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語(yǔ)言結(jié)構(gòu)均不一致，因此各公司的 PLC互不兼容。在日本，凡8個(gè)以上中間繼電器組成的控制系統(tǒng)都已采用PLC來(lái)取代。對(duì)正在輸入的用戶程序進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤立即報(bào)警，并停止輸入；在程序運(yùn)行過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則立即報(bào)警或停止程序的執(zhí)行。當(dāng)可編程控制器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)， CPU 根據(jù)用戶程序存放的先后順序，逐條讀取、解釋和執(zhí)行程序，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作，并將程序執(zhí)行的結(jié)果送至輸出端口，以驅(qū)動(dòng)可編程控制器的外部負(fù)載。 （ 1 ）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放由可編程控制器生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在 ROM 內(nèi)，用戶不能直接更改。 （ 2 ）用戶程序存儲(chǔ)器 根據(jù)控制要求而編制的應(yīng)用程序稱為用戶程序?？扉W存儲(chǔ)器不需后備電池，掉電時(shí)數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。數(shù)據(jù)表用來(lái)存放各種數(shù)據(jù)，它存儲(chǔ)用戶程序執(zhí)行時(shí)的某些可變參數(shù)值及 A/D 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量和數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果等。 輸入接口用來(lái)接收和采集兩種類型的輸入信號(hào)送給中央處理器。I/O模塊的外部接線方式 COMX0X1X2X3X4X5X6X7匯點(diǎn)式COM1Y0Y1COM2Y2Y3分組式Y(jié)OCOM0Y1 COM1Y2COM2Y3COM3分割式4 ．電源 （Power Supply）：小型整體式可編程控制器內(nèi)部有一個(gè)開關(guān)式穩(wěn)壓電源。 PLC 通過(guò)這些通信接口可以與監(jiān)視器，打印機(jī)，其他的 PLC 或計(jì)算機(jī)相連。這類智能模板都有其自身的處理器系統(tǒng)。它一般由簡(jiǎn)易鍵盤和發(fā)光二極管或其他顯示器件組成。編制 修改 PLC的梯形圖程序 。網(wǎng)絡(luò)管理器和網(wǎng)絡(luò)工作站特點(diǎn)： 可以利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)軟件和網(wǎng)絡(luò)資源 功能強(qiáng)大9 ．其他部件 PLC 還可配有盒式磁帶機(jī)， EPROM 寫入器，存儲(chǔ)器卡等其他外部設(shè)備。但是 CPU 是以分時(shí)操作方式來(lái)處理各項(xiàng)任務(wù)的，即串行工作方式，計(jì)算機(jī)在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按程序順序依次完成相應(yīng)各電器的動(dòng)作，便成為時(shí)間上的串行。每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期?！?用繼電器控制與用PLC控制的區(qū)別：KMQFUKH M 3 ~ SB1SB2KMKHKMKMPLC~SB1SB2KH繼電器控制接線:PLC控制接線：PLC的 負(fù)載PLC的輸入設(shè)備二、PLC的工作過(guò)程PLC 工作的全過(guò)程可用下圖所示的運(yùn)行框圖來(lái)表示（以O(shè)MRON P型機(jī)為例）。梯形圖的基本結(jié)構(gòu)主母線（相當(dāng)于電源線）．副母線觸點(diǎn)編程線圈（ ）（ ）節(jié)點(diǎn)三、功能塊圖（Function Block Diagram=FBD）類似于數(shù)字邏輯電路中編程語(yǔ)言，用類似與門、或門等方框圖來(lái)表示的邏輯運(yùn)算關(guān)系。語(yǔ)句表的指令助記符比較直觀易懂，編程也簡(jiǎn)單，便于工程人員掌握，因此得到廣泛的應(yīng)用。梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈終止于右母線。下面的梯形圖是不允許的。為了減少程序的執(zhí)行步數(shù)，程序應(yīng)為左大右小，上大下小。一位存儲(chǔ)器有“0”或“1”兩種狀態(tài)，繼電器也只有線圈“通電”或“斷電”兩種狀態(tài)，因此可以將一位存儲(chǔ)器看做是一個(gè)“軟”繼電器。OMRON PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)按通道（即字）