【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 編程控制器作為控制器的自動(dòng)控制系統(tǒng)，就是工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它即可進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制，也可實(shí)現(xiàn)模擬量的控制。 工作原理 可編程控制器是一種專業(yè)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，因此，其工作原理建立在計(jì)揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 10 頁(yè) 算機(jī)控制系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上。但為了可靠地應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境下，便于電氣技術(shù)人員的使用和維護(hù)，它有著大量的接口器件、特定的監(jiān)控軟件、專用的編輯器件。所以，不但其外觀不像計(jì)算機(jī)，它的操作使用方法、編程語(yǔ)言及工作過(guò)程與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也是有區(qū)別的。 PLC 的控制系統(tǒng)的等效工作電路分為 3 個(gè)部分，即輸入部分、內(nèi)部控制電路和輸出部分。輸入部分就是采集輸入信號(hào)，輸出部分就是系統(tǒng)的執(zhí)行部件，這兩部分與繼電器控制電路相同。內(nèi)部控制電路是通過(guò)編程方法實(shí)現(xiàn)的控制邏輯，用軟件編程代替繼電器電路的功能。 （ 1） 輸入部分 輸入部分由外部輸入電路、 PLC 輸入接線端子和輸入繼電器組成。外部輸入信號(hào)經(jīng) PLC 輸入 接線端子去驅(qū)動(dòng)輸入繼電器的線圈。每個(gè)輸入端子與其相同編號(hào)的輸入繼電器有著唯一確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)外部的輸入元件處于接通狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入繼電器線圈“得電”。 （ 2） 內(nèi)部控制電路 所謂內(nèi)部控制電路是由用戶程序形成的用“軟繼電器”來(lái)代替硬繼電器的控制邏輯。它的作用是按照用戶程序規(guī)定的邏輯關(guān)系，對(duì)輸入信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、判斷、運(yùn)算和處理，然后得到相應(yīng)的輸出。 （ 3） 輸出部分 輸出部分是由在 PLC 內(nèi)部且與內(nèi)部控制電路隔離的輸出繼電器的外部常開(kāi)點(diǎn)、輸出接線端子和外部驅(qū)動(dòng)電路組成，用來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 PLC 的內(nèi)部控制電路 中有許多輸出繼電器，每個(gè)輸出繼電器除了有為內(nèi)部控制提供編程用的任意多個(gè)常開(kāi)、常閉接點(diǎn)外，還為外部輸出電路提供了一個(gè)實(shí)際的常開(kāi)接點(diǎn)與輸出接線端子相連。 綜上所述，可對(duì) PLC 的等效電路作進(jìn)一步簡(jiǎn)化而深刻的理解，即將輸入等效為一個(gè)繼電器的線圈，將輸出等效為繼電器的一個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)。 編程語(yǔ)言 可編程控制器的應(yīng)用軟件是指用戶根據(jù)自己的控制要求編寫(xiě)的用戶程序。由于可編程控制器的應(yīng)用場(chǎng)合是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，它的主要用戶是電氣技術(shù)人員，所以其編程語(yǔ)言與通用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既不同于高揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 11 頁(yè) 級(jí)語(yǔ)言，又不同于匯 編語(yǔ)言，它要滿足易于編寫(xiě)和易于調(diào)試的要求，還要考慮現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員的接受水平和應(yīng)用習(xí)慣。因此，可編程控制器通常使用梯形圖語(yǔ)言，又稱繼電器語(yǔ)言，更有人稱之為電工語(yǔ)言。另外，為滿足各種不同形式的編程需要，根據(jù)不同的編程器和支持軟件，還可以采用指令語(yǔ)句表、邏輯功 能圖、順序功能圖、流程圖及高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程。梯形圖是一種圖形編程語(yǔ)言，是面向控制過(guò)程的一種“自然語(yǔ)言”，它沿用繼電器的觸點(diǎn)（觸點(diǎn)在梯形圖中又常稱為接點(diǎn)）、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和圖形符號(hào)，同時(shí)也增加了一些繼電器控制系統(tǒng)中所沒(méi)有的特殊功能符號(hào)。梯形圖語(yǔ)言比較形象、直觀，對(duì)于熟悉繼電器控制線路的電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很容易被接受，且不需要學(xué)習(xí)專門(mén)的計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此，在 PLC 應(yīng)用中，梯形圖是使用得最基本、最普遍的編程語(yǔ)言。但這種編程方式只能用圖形編程器直接編程。 PLC 的梯形 圖雖然是從繼電器控制線路圖發(fā)展而來(lái)的，但與其又 有一些本質(zhì)的區(qū)別： （ 1） PLC 梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、保持繼電器、中間繼電器等。但是，這些繼電器并不是真實(shí)的物理繼電器，而是“軟繼電器”。這些繼電器中的每一個(gè)，都與 PLC 用戶程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中的元件映像寄存器的一個(gè)具體基本單元相對(duì)應(yīng)。如果某個(gè)基本單元為“ 1”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線圈得電”。反之，如果某個(gè)基本單元為“ 0”狀態(tài)，則表示與這個(gè)基本單元相對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的“線圈斷電”。這樣，就能根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中某個(gè)基本單元的狀態(tài)是“ 1”還是“ 0”，判斷與之對(duì)應(yīng)的那個(gè)繼電器的線圈是否“得電”。 （ 2） PLC 梯形圖中仍然保留了常開(kāi)接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)的名稱，這些接點(diǎn)的接通或斷開(kāi)，取決于其線圈是否得電（這對(duì)于熟練繼電器控制線路的電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，是最基本的概念）。 （ 3） PLC 梯形圖中的各種繼電器接點(diǎn)的串、并聯(lián)連接，實(shí)質(zhì)上是將對(duì)應(yīng)這些基本單元的狀態(tài)依次取出來(lái)，進(jìn)行“邏輯與”、“邏輯或”等邏輯運(yùn)算。而計(jì)算機(jī)對(duì)進(jìn)行這些邏輯運(yùn)算的次數(shù)是沒(méi)有限制的，因此，可在編制程序時(shí)無(wú)限次地使用各種繼電器的接點(diǎn)，且可根據(jù)需要采用常開(kāi)（動(dòng)合）或常閉（動(dòng)斷）的形式。注意， 在梯形圖程序中，同一個(gè)繼電器的線圈一般只能使用一次。 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 12 頁(yè) （ 4）在繼電器控制線路圖中，左、右兩側(cè)的母線為電源線，在電源線中間的各個(gè)支路上都加有電壓，當(dāng)某個(gè)或某些支路滿足接通條件時(shí)，就會(huì)有電流流過(guò)接點(diǎn)和線圈。 （ 5）在繼電器控制線路圖中，各個(gè)并聯(lián)電路是同時(shí)加電壓并行工作的，由于實(shí)際元件動(dòng)作的機(jī)械慣性，可能會(huì)發(fā)生接點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。 （ 6） PLC 梯形圖中的輸出線圈只對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器中的輸出映像區(qū)的相應(yīng)位，不能用必須通過(guò)指定的輸出繼電器，經(jīng) I/O 接口上對(duì)應(yīng)的輸出單元（或輸出端子）才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 硬件組態(tài) （ 1） S7300 的插槽地址 S7300 的各個(gè)模板安裝在機(jī)架的插上，不同的模板在插槽的安裝位置是固定的，要求如下： a. 如果選擇了電源模板 PS307，必須安裝在 1 號(hào)槽位上。 b. CPU 模板的安裝位置緊挨著電源模板，安裝在 2 號(hào)槽位上。 c. 用于連接擴(kuò)展機(jī)架的接口模板 IM，安裝在 3 號(hào)槽位上。 d. 各種信號(hào)模板 SM，安裝在 4 號(hào) ～ 11 號(hào)槽位上。從 4 號(hào)槽位開(kāi)始， CPU為信號(hào)模板分配 I/O 地址，且根據(jù)信號(hào)模板的類型遞增 I/O 地址。 S7300 的插槽地址如圖 32 所示。 圖圖 32 S7300的插槽地址 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) S7300 的指令系統(tǒng) 接通延遲定時(shí)器 SD，如果 RLO 有正跳沿，則接通延遲定時(shí)器啟動(dòng)，以設(shè)定的時(shí)間值啟動(dòng)指定的定時(shí)器。達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，定時(shí)器的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合并保持，直到 RLO 變?yōu)?0 時(shí)，定時(shí)器被復(fù)位。如果定時(shí)器運(yùn)行時(shí)間（ RLO 為 1 時(shí)）少于定時(shí)器時(shí)間設(shè)定值，則當(dāng) RLO 由 1 變到 0 時(shí)，定時(shí)器也被復(fù)位。 天塔之光 的工作要求 天塔之光的走勢(shì)如下： L1→ L2→ L3→ L4→ L5→ L6→ L7→ L1→ L L L4→ L L L7→ L1→ L LL4→ L L L7→ L1→ L L L4→ L L L7→ L L2→ L L3→ L L4→ L1→ L L7→ L L6→ L L5→ L L L L4→ L L L L7→ L L LL L L L7→ L1。 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 14 頁(yè) （ 1） 本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)配置及輸入 /輸出繼電器地址分配 如下： 編程元件 I/0 端子 電路器件 作用 輸入繼電器