【文章內(nèi)容簡介】 原理 PLC 采用 “ 順序掃描、不斷循環(huán) ” 的工作方式， 這個過程可分為輸入采樣，程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段 ，整個過程掃 描并執(zhí)行一次所需的時間稱為掃描周期。 輸入采樣階段 PLC 在輸入采樣階段，以掃描方式順序讀入所有輸入端的通 /斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)，并將此狀態(tài)存入輸入狀態(tài)寄存器，即輸入刷新。接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入 。 程序執(zhí)行階段 PLC 在執(zhí)行階段，按先左后右，先上后下的步序，執(zhí)行 程序指令。其過程如下：從輸入狀態(tài)寄存器和其它元件 狀態(tài)寄存器中讀出有關(guān)元件的通 / 斷狀態(tài)，并根據(jù)用戶程 序進行邏輯運算，運算結(jié)果再存入有關(guān)的狀態(tài)寄存器中。 輸出刷新階段 在所有指令執(zhí)行完畢后，將各物理繼電器對應(yīng)的輸出狀態(tài)寄存器的通 / 斷狀態(tài)，在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出寄存器，去 控制各物理繼電器的通 / 斷，這才是 PLC 的實際輸出。 由 PLC 的工作過程可見， 在 PLC 的程序執(zhí)行階段，即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會立即改變，要 等到下一個周期輸入處理階段才能改變。暫存在輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號，等到一個循環(huán)周期結(jié)束， CPU 集中將 這些輸出信號全部輸出給輸出鎖存器，這才成為實際的 CPU 輸出。因此全部輸入、輸出狀態(tài)的改變 就需要一個掃描周 期，換言之，輸入、輸出的狀態(tài)保持一個掃描周期。 可編程控制器的主要技術(shù)性能 1. I/O 點數(shù) 指 PLC 外部輸入和輸出端子數(shù)。 2. 用戶程序存儲容量 用來衡量 PLC 所能存儲用戶程序的多少。 3. 掃描速度 指掃描 1000 步用戶程序所需的時間，以 ms/ 千步為單位。 4. 指令系統(tǒng)條數(shù) 指 PLC 具有的基本指令和高級指令的種類和數(shù)量。種類數(shù)量越多，軟件功能越強。 5. 編程元件的種類和數(shù)量 編程元件指：輸入繼電器、輸 出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用 “ 字 ” 寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼 電器等。其種類和數(shù)量是衡量 PLC 的一個指標。 編程語言的形式 本教材采用最常用的兩種編程語言，一是梯形圖，二是助記符語言表。采用梯形圖編程，因為它直觀易懂，但需要一臺個人計算機及相應(yīng)的編程軟件；采用助記符形式便于實驗，因為它只需要一臺簡易編程器，而不必用昂貴的圖形編程器或計算機來編程。 雖然一些高檔的 PLC 還具有與計算機兼容的 C 語言、 BASIC 語言、專用的高級語言（如西門子公司 的 GRAPH三菱公司的 MELSAP），還有用布爾邏輯語言、通用計算機兼容的匯編語言等。不管怎么樣，各廠家的編程語言都只能適用于本廠的產(chǎn)品。 編程指令：指令是 PLC 被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號。從本質(zhì)上講，指令只是一些二進制代碼，這點 PLC 與普通的計算機是完全相同的。同時 PLC 也有編譯系統(tǒng)，它可以把一些文字符號或圖形符號編譯成機器碼，所以用戶看到的 PLC 指令一般不是機器碼而是文字代碼，或圖形符號。常用的助記符語句用英文文字（可用多國文字）的縮寫及數(shù)字代表各相應(yīng)指令。常用的圖形符號 即梯形圖，它類似于電氣原理圖是符號，易為電氣工作人員所接受。 指令系統(tǒng)：一個 PLC 所具有的指令的全體稱為該 PLC 的指令系統(tǒng)。它包含著指令的多少，各指令都能干什么事，代表著 PLC 的功能和性能。一般講，功能強、性能好的 PLC，其指令系統(tǒng)必然豐富，所能干的事也就多。我們在編程之前必須弄清 PLC 的指令系統(tǒng) 程序： PLC 指令的有序集合， PLC 運行它，可進行相應(yīng)的工作， 當然，這里的程序是指 PLC 的用戶程序。用戶程序一般由用戶設(shè)計， PLC 的廠家或代銷商不提供。用語句表達的程序不大直觀，可讀性差，特別是較復(fù)雜的程序，更難讀，所以多數(shù)程序用梯形圖表達。 PLC 基本指令 ： （ 1） LD（取）、 LDI 取反）、 OUT（輸出）指令； LD（取）、 LDI（取反）以電工的說法前者是常開、后者為常閉。這二條指令最常用于每條電路的第一個觸點（即左母線第一個觸點），當然它也可能在電路塊與其它并聯(lián)中的第一個觸點中出現(xiàn)。 圖 PLC 基本指令 這是一張?zhí)菪螆D（不會運行）。左邊的縱線稱為左母線，右母線可以不表示。該圖有三個梯級；第 1 梯級；左邊第一個觸點為常開，上標為 X000， X 表示為輸入繼電器，其后的 000 數(shù)據(jù)，可以這樣認為它使用的是輸入繼電器中的編號為第 000 的觸點（下同）。其指令的正確表示應(yīng)為（如右圖程序所示）： 0、 LD X000 （前頭的 0 即為從第 0 步開始，指令輸入時無須理會， 它會自動按順序顯示出）。 第 2 梯級；左邊的第一個觸點為常閉觸點，上標為 T0， T 表示定時器（有時間長短不同，應(yīng)注意）， 0 則表示定時器中的編號為 0 的觸點。其指令的正確表示應(yīng)為： LDI T0（如程序所示）。 第 3 梯級；左邊第一個觸點為常閉，上標為 M0, M 為輔助繼電器（該繼電器有多種，注意類別），其指令的正確表示應(yīng)為： LDI M0（如程序所示）。本梯級的第 2 行第一個觸點為常開，上標為Y000， Y 表示輸出繼電器，由于該觸點與后面 Y001 觸點呈串聯(lián)關(guān)系，形成了所謂的電路 塊 ，故而其觸點的指 令應(yīng)為 LD Y000?？傊?LD 與 LDI 指令從上面可以看出，它們均是左母線每一梯級第一觸點所使用的指令。而梯級中的支路（即第 3 梯級的第 2 行）有二個或二個以上觸點呈串聯(lián)關(guān)系，其第一觸點同樣按 LD 或 LDI 指令?？墒褂?LD、 LDI 指令的元件有：輸入繼電器 X、輸出繼電器 Y、輔助繼電器 M、定時器 T、計數(shù)器 C、狀態(tài)繼電器 S。 OUT 為線圈驅(qū)動指令，該指令不能出現(xiàn)在左母線第一位。驅(qū)動線圈與驅(qū)動線圈不能串聯(lián)，但可并聯(lián)。同一驅(qū)動線圈只能出現(xiàn)一次，并安排在每一梯級的最后一位。如上圖中的 OUT Y000， OUT Y001， Y 為輸出繼電器，其線圈一旦接獲輸出信號，可以這樣認為，線圈將驅(qū)動其相應(yīng)的觸點而接通外部負載（外部負載多為接觸器、中間繼電器等）。而上圖 OUT T0 K40 為定時器驅(qū)動線圈指令，其中的 K 為常數(shù)40 為設(shè)定值（類似電工對時間繼電器的整定）?？墒褂?OUT 指令元件有：輸出繼電器 Y、輔助繼電器 M、定時器 T、計數(shù)器 C、狀態(tài)繼電器 S。 （ 2）觸點的串聯(lián)指令 AND（與） ANI（與非）；前者為常開，后者為常閉。二者均用于單個觸點的串聯(lián)。二指令可重復(fù)出現(xiàn)，不受限制。如下圖所示。 圖 觸點的串聯(lián)指令 AND( 與） ANI（與非 ) 800)=800 border=0 由第 1 梯級來看； X000、 T0、 Y001三觸點成串聯(lián)關(guān)系，即 T0 的常閉串接于 X000 的后端，而 Y001 的常閉則串接于T0 常閉的后端。由于都是常閉故用 ANI 指令。現(xiàn)來看第 2 梯級；