【正文】 ，程序執(zhí)行階段，輸出刷新階段。在整個(gè)運(yùn)行期間， PLC的 CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。當(dāng)程序的所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)映像區(qū)中所有輸出繼電器的狀態(tài)就在 CPU的控制下被一次集中送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的輸出方式輸出，推動(dòng)外部的相應(yīng)執(zhí)行器件工作，這就是 PLC輸出刷新階段。 （ 1）輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)（狀態(tài)）取決于輸入端子板上各輸入點(diǎn)在本掃描周期的輸入處理階段所刷新的狀態(tài)（ 1或 0）。 圖 1211(c) 是 PLC的梯形圖，它與異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、自鎖、停止的繼電器控制電路圖的功能相同。 在執(zhí)行程序階段，執(zhí)行第一條指令時(shí)， CPU從輸入映像寄存器 X0中取出二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)并存入運(yùn)算結(jié)果寄存器。 tt1區(qū)間，雖然 I/O信號(hào)的狀態(tài)沒(méi)有變化，但用戶程序仍一直反復(fù)不斷地執(zhí)行。 PLC在一個(gè)工作周期的大部分時(shí)間里實(shí)際上是與外設(shè)隔離的，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾常常是脈沖式的、短期的，由于系統(tǒng)響應(yīng)慢，往往要幾個(gè)掃描周期才響應(yīng)一次，多次掃描因瞬時(shí)干擾而引起的誤動(dòng)作將會(huì)大大減少，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。此時(shí)響應(yīng)時(shí)間等于可編程控制器的掃描周期加上輸入延遲時(shí)間和輸出延遲時(shí)間，如 圖 1212 所示。梯形圖是通過(guò)連線把 PLC指令的梯形圖符號(hào)連接在一起的連通圖，用以表達(dá)所使用的 PLC指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。每一邏輯行必須從起始母線開(kāi)始畫(huà)起，終止于繼電器線圈或終止母線（有些 PLC終止母線可以省略）。在工作中應(yīng)不斷積累和收集資料，從而豐富自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題二 PLC的基本組成和工作原理 流程圖法使用框圖表示 PLC程序的執(zhí)行過(guò)程及輸入條件與輸出之間的關(guān)系。該方法需要有相應(yīng)的編程軟件。如 圖 132所示，輸入 GX系列軟件的通用序列號(hào)“ 570986818410‖。 2．通信電纜 采用 FX422CAB型 RS422纜線（用于 FX FX2C型 PLC， ）或FX422CAB150型 RS422纜線（用于 FX FX2C型 PLC， ），以及其他指定的纜線。 ④ 輸出形式（其中輸入專(zhuān)用無(wú)記號(hào)）： R－繼電器輸出； T－晶體管輸出； S－晶閘管輸出 ⑤ 特殊物品的區(qū)別： D： DC電源， DC輸入 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題三 FX系列 PLC的操作 A1： AC電源， AC輸入（ AC100－ 120V）或 AC輸入模塊 H：大電流輸出擴(kuò)展模塊 V：立式端子排的擴(kuò)展模式 C：接插口輸入輸出方式 F：輸入濾波器 1ms的擴(kuò)展模塊 L： TTL輸入型模塊 S：獨(dú)立端子（無(wú)公共端）擴(kuò)展模塊 特殊物品無(wú)記號(hào)： AC電源， DC輸入，橫式端子排 輸出為繼電器輸出 2A/1點(diǎn)、晶體管輸出 標(biāo)準(zhǔn)輸出。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題三 FX系列 PLC的操作 FX 2的基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊的型號(hào)規(guī)格如 表 13 表 13 表 133所示。特殊功能單元（ Special Function Unit）是一些專(zhuān)門(mén)用途的裝置。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題三 FX系列 PLC的操作 1． FX 系列可編程控制器的命名 FX系列可編程控制器型號(hào)命名的基本格式為： 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 FX 課題三 FX系列 PLC的操作 ① 系列序號(hào) 0、 0N、 0S、 2C、 2NC、 1N、 1S，即 FX 0、 FX FX 0N、 FX 0S、 FX 2C、 FX 2N、 FX 2NC、 FX 1N和 FX 1S。若需增加模擬仿真功能，在上述安裝結(jié)束后，在運(yùn)行安裝盤(pán)中的 LLT文件夾下的“ STEUP‖文件，按照逐級(jí)提示即可完成仿真功能的安裝。準(zhǔn)備工作完成后，將進(jìn)入 GX Develop的設(shè)置程序話框，如 圖 131所示畫(huà)面。該方法是多種編程方法的綜合應(yīng)用。 梯形圖法是最基本的方法，無(wú)論是經(jīng)驗(yàn)還是解析法，在把控制系統(tǒng)的要求等價(jià)位梯形圖時(shí)就要用到梯形圖法。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題二 PLC的基本組成和工作原理 2．編程的方法 （ 1） 經(jīng)驗(yàn)法 經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的經(jīng)驗(yàn)或者借鑒他人的已經(jīng)成功的實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)。 PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫(xiě)順序一致。手持編程器常用助記符編程語(yǔ)言，計(jì)算機(jī)軟件編程采用梯形圖語(yǔ)言，也有采用順序功能圖的。 當(dāng)可編程控制器的 CPU接收對(duì)應(yīng)于輸入掃描階段的輸入信號(hào)時(shí)，用于響應(yīng)的時(shí)間主要取決于掃描周期。掃描周期越長(zhǎng)，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越慢。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題二 PLC的基本組成和工作原理 設(shè)按鈕 SB1， SB2和 KM的狀態(tài)如 圖 1211(d)所示，對(duì)應(yīng) X0， X1和 Y0的波形圖如 1211(d)所示，高電平表示按下按鈕或 KM線圈通電。 LD X0 ———接在左側(cè)母線上的 X0的常開(kāi)觸點(diǎn) OR Y0 ———與 X0的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)的 Y0的常開(kāi)觸點(diǎn) ANI X1 ———與并聯(lián)電路串聯(lián)的 X1的常閉觸點(diǎn) OUT Y0 ———Y0的線圈 所示的梯形圖完成的邏輯運(yùn)算為 Y0=(X0+Y0)X1。 圖 1211（ a） 所示是 PLC的外部接線圈，啟動(dòng)按鈕 SB1和停止按鈕 SB2的常開(kāi)觸點(diǎn)分別接 PLC輸入端子的 X0和 X1端子，交流接觸器 KM的線圈接可編程控制器輸出端子 Y0。這種方式稱做集中采樣、集中輸出。變化的輸入信號(hào)的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入刷新階段被讀入。當(dāng) PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程還有三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。當(dāng) PLC運(yùn)行時(shí)，用戶程序中有眾多的操作需要執(zhí)行，但 CPU是不能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)操作的，它只能按分時(shí)操作原理，每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作。簡(jiǎn)易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語(yǔ)句形式進(jìn)行聯(lián)機(jī)編程，適合小型 PLC的編程及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題二 PLC的基本組成和工作原理 （ 6）通信模塊 可編程控制器的通信模塊相當(dāng)于局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)接口，通過(guò)通信數(shù)據(jù)模塊總線和可編程控制器的主機(jī)連接，用硬件和軟件一起來(lái)實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議?？蓪?PID模塊看成一個(gè)過(guò)程調(diào)節(jié)器。 5V， 177。因此，模擬量輸入模塊又叫 A/D轉(zhuǎn)換輸入模塊。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題二 PLC的基本組成和工作原理 雙向可控硅輸出電路如 圖 127 所示，只能帶交流負(fù)載（屬于交流輸出方式），交流電源由用戶提供。輸出電流典型值為~2A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場(chǎng)提供。 直流輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線圖如 圖 123所示（為說(shuō)明問(wèn)題，以后各圖只畫(huà)出一路輸入和輸出， COM是公共點(diǎn)。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題二 PLC的基本組成和工作原理 開(kāi)關(guān)量輸入 /輸出模塊的外部接線方式有匯點(diǎn)式、分組式和分隔式，如 圖 122所示。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題二 PLC的基本組成和工作原理 輸出模塊的作用是接收中央處理器處理過(guò)的數(shù)字信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件能接收的信號(hào)，控制接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置，控制的另一類(lèi)負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示器和報(bào)警裝置等。 EPEROM為可電擦除只讀存儲(chǔ)器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫(xiě)入內(nèi)容，可電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器還有E2PROM、 FLASH等。 CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。微型機(jī)以 SP系列為代表；小型機(jī)有 P型、 H型、 CPM1A、 CPM2A系列機(jī) CPM2C、 CQM1系列等；中型機(jī)有 C200H、 C200HS、 C200HX、C200HG、 C200HE及 CS1等系列。其小型機(jī) F1/F2系列是F系列的升級(jí)產(chǎn)品，早期在我國(guó)的銷(xiāo)量也不小。 S7系列含 S7200、 S7300、 S7400系列。AB公司的小型機(jī)產(chǎn)品有 SLC500系列等。標(biāo)準(zhǔn)化的IEC611313PLC編程語(yǔ)言已被眾多 PLC廠商所接受，其推廣速度越來(lái)越快。通過(guò)該接口可方便的掛到Profibus等總線上去。中外合資、引進(jìn)技術(shù)，使國(guó)產(chǎn) PLC上了一個(gè)新的臺(tái)階。特別值得一提的是國(guó)家科委和原機(jī)械工業(yè)部在儀器儀表重點(diǎn)課題攻關(guān)專(zhuān)項(xiàng)中組織了“六五”、“七五”、“八五”的可編程序控制器子項(xiàng)攻關(guān)，由部屬北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所負(fù)責(zé)，先后研制開(kāi)發(fā)了 MPC MPCMPC85型 PLC。 7）追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。 2） PLC在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛。如： S7400 德國(guó)西門(mén)子公司 GEⅣ GE公司 C2022 立石公司 K3 三菱公司等 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題一 PLC控制器概述 五、可編程序控制器的發(fā)展 PLC發(fā)展概況 PLC自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò) 40多年的發(fā)展，在美、德、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為重要的產(chǎn)業(yè)之一。還可以構(gòu)成“集中管理，分散控制”的分布控制系統(tǒng)。即：把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模塊，模塊移動(dòng)一軸或多軸到目標(biāo)位置。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題一 PLC控制器概述 三、可編程序控制器的應(yīng)用 隨著 PLC的性能價(jià)格比的不斷提高：①微處理器的芯片及有關(guān)的元件價(jià)格大大降低， PLC的成本下降；② PLC的功能大大增強(qiáng)，因而 PLC的應(yīng)用日益廣泛。 PLC在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺g成匯編語(yǔ)言然后執(zhí)行。因此， PLC除應(yīng)用于單機(jī)控制外，在工廠自動(dòng)化中也被大量采用。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題一 PLC控制器概述 ③ 設(shè)置警戒時(shí)鐘 WDT（看門(mén)狗） ——如果程序每循環(huán)執(zhí)行時(shí)間超過(guò)了 WDT規(guī)定的時(shí)間，預(yù)示了程序進(jìn)入死循環(huán)，立即報(bào)警。 ⑤采用模塊式結(jié)構(gòu) ——這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能使 PLC在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在最小范圍，使 PLC在惡劣條件消失后自動(dòng)恢復(fù)正常，這樣就能提高平均故障間隔時(shí)間；如果能在 PLC上增加一些診斷措施和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，在永久性故障出現(xiàn)時(shí)，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，就能降低 PLC的平均修復(fù)時(shí)間。 6. 易與控制系統(tǒng)聯(lián)成一體。在第三稿中，對(duì) PLC作了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。所以，通常稱為可編程序邏輯控制器（ PLC—Programmable Logic Controller）。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題一 PLC控制器概述 1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（ GEC）首先研制成功第一臺(tái)可編程序控制器，并在通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線上試用成功，從而開(kāi)創(chuàng)了工業(yè)控制的新局面。 3. 可靠性高于繼電器控制柜 。 PLC。當(dāng)時(shí)的工業(yè)控制，主要還是以繼電器 —接觸器組成控制系統(tǒng)。 6. 在成本上可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng) 。 1973年，西歐國(guó)家也研制出了他們的第一臺(tái)可編程序控制器。至 80年代，隨大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，以 16位和 32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化 PLC得到了驚人的發(fā)展。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題一 PLC控制器概述 定義強(qiáng)調(diào)了 PLC是： 1. 數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) ——也是一種計(jì)算機(jī)。由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過(guò)電壓、欠電壓、振動(dòng)等引起的故障。硬件措施： 主要模塊均采用大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路，大量開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器完成， I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)和信號(hào)調(diào)理電路。軟件措施： 有極強(qiáng)的自檢及保護(hù)功能。 PLC的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目中，有一項(xiàng)就是抗干擾試驗(yàn)。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題一 PLC控制器概述 ，容易掌握 目前，大多數(shù) PLC仍采用繼電器控制形式的“梯形圖編程方式”。同時(shí)， PLC的用戶程序可以在實(shí)訓(xùn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。它取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制。 —PLC通過(guò)模擬量的 I/O模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的A/D、 D/A轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的PID控制。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 課題一 PLC控制器概述 四、可編程序控制器的分類(lèi) 由于 PLC的品種、型號(hào)、規(guī)格、功能各不相同，要按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)十分困難。 目前，世界上有 200多個(gè)廠家生產(chǎn) PLC，較有名的：美國(guó)： AB通用電氣、莫迪康公司；日本：三菱、富士、歐姆龍、松下電工等；德國(guó)：西門(mén)子公司；法國(guó)： TE 施耐德公司；韓國(guó)：三星、 LG公司等。 高檔的 PLC除了主要采用 CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或 RAM的智能 I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程 I/O模塊等專(zhuān)用化模塊。 我國(guó)的 PLC產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)經(jīng)歷了三個(gè)階段：順序控制器（ 1973～1979） —一位處理器為主的工業(yè)控制器（ 1979～ 1985） —8位微