【文章內(nèi)容簡介】 器等 幾部分組成。 PLC 的編程語言 不同的商家的 PLC 有不同的編程語言，但就某個商家而言， PLC 的編程語言也就那么幾種。下面，以西門子 PLC 的編程語言為例，說明一 下 各種編程語言的第 2 章 PLC 的概述 9 異 同 。 順序功能圖 這是位于其它編程語言之上的圖形語言，用來編程順序控制的程序（如：機械手控制程序）。編寫時，工藝過程被劃分為若干個順序出現(xiàn)的步，每步中包括控制輸出的動作，從一步到另一步的轉換由轉換條件來控制，特別適合于生產(chǎn)制造過程 ， 西門子 STEP7 中的該編程語言是 S7Graph。 梯形圖 這是使用使用最多的 PLC 編程語言。因與繼電器電路很相似，具有直觀易懂的特點，很容易被熟悉繼電器控制的電氣人員所掌握，特別適合于數(shù)字量邏輯控制。 梯形圖由觸點、線圈和用方框表示的指令構成。觸點代表邏輯輸入條件，線圈 代表邏輯運算結果，常 用來控制的指示燈，開關和內(nèi)部的標志位等。指令框用來表示定時器、計數(shù)器或數(shù)學運算等附加 指令。在程序中，最左邊是主信號流，信號流總是從左向右流動的。 不適合于編寫大型控制 。 語句表 是一種類似于微機匯編語言的一種文本編程語言，由多條語句組成一個程序段。語言表適合于經(jīng)驗豐富的程序員使用，可以實現(xiàn)某些梯形圖不能實現(xiàn) 功能塊圖 功能塊圖使用類似于布爾代數(shù)的圖形邏輯符號來表示控制邏輯，一些復雜的功能用指令框表示，適合于有數(shù)字電路基礎的編程人員使用。功能塊圖用類似于與門、或門的框圖來表示邏輯運算關系，方框的左側為邏輯運算的 輸入變量，右側為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示 “非 ”運算，方框用 “導線 ”連在一起，信號自左向右。 結構化文本 結構化文本（ ST）是為 IEC1131－ 3 標準創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言。與梯形圖相比，它實現(xiàn)復雜的數(shù)學運算，編寫的程序非常簡潔和緊湊。 STEP7 的 S7 SCL 結構化控制語言，編程結構和 C 語言和 Pascal 語言相似，特別適合于習慣于使用高級語言編程的人使用 。 電子科技大學成都學院本科畢業(yè)設計論文 10 PLC 的工作原理 PLC 的工作原理與計算機的工作原理基本是一致的，可以簡單地表述為在系統(tǒng)程序的管理下，通過運行應用程序完成用戶任 務。 PLC 通電后，首先對硬件和軟 件作一些初始化操作，初始化反復不停地分階段處理各種不同的任務 。 但是 PLC也有它自己的特點， PLC 在確定了工作任務，裝入了專用程序后成為一種專用機，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務管理及應用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的 。 第 3 章 自動售貨機的設計 11 第 3章 自動售貨機的設計 自動售貨機的基本功能 自動售貨機的各種動作功能和控制要求，給出了完整的自動售貨機操作規(guī)程（如圖 31），并介紹了自動售貨機運行系統(tǒng)中所包括的人工操作步驟。 在實際生活中，我們見到的售貨機可以銷售一些簡單的日用品，如飲料、常用藥品和 小的生活保健用品等。售貨機的基本功能就是對投入的貨幣進行運算，并根據(jù)貨幣數(shù)值判斷是否能夠購買某種商品，并作出相應的反應。例如：售貨機中有 2 種商品， A 商品價格為 元， B 商品為 1 元?，F(xiàn)投入 1 個 1 元硬幣，當投入的貨幣超過 A 商品的價格時， A 商品的選擇按鈕處應有變化，提示可以購買，B 商品也提示。當按下選擇 A 商品的價格時，售貨機進行減法運算，從投入的貨幣總值中減去 A 商品的價格同時啟動相應的電機，提取 A 號商品到出貨口。此時售貨機繼續(xù)進行等待外部命令，如繼續(xù)交易，則同上，如果此時不再購買而按下退幣按鈕，售貨機則要進行退 幣操作，退回相應的貨幣，并在程序中清零，完成圖 31 自動售貨機工作流程圖 程圖流程圖 電子科技大學成都學院本科畢業(yè)設計論文 12 此次交易。由此看來，售貨機一次交易要涉及加法運算、減法運算以及在退幣時的除法運算，這是它的內(nèi)部功能。還要有貨幣識別系統(tǒng)和貨幣的傳動來實現(xiàn)完整的售貨、退幣功能。 自動售貨機 設計 軟元件 定時器 定時器是 PLC 中重要的編程元件，是累計時間增量的內(nèi)部器件。定時器的工作過程與繼電器控制系統(tǒng)的時間繼電器基本相同，但它沒有瞬動觸點， 失電時，常閉觸點閉合，常開觸點打開 ； 定時器得電時，常閉觸點打開，常開觸點閉合 。定時器的當前值 、 設定值均為 10 位有符號整數(shù)（ INT），允許的最 大值為 32767。定時器指令表見表 31。 表 31 定時器指令 語句 描述 TON Txxx， PT 接通延時定時器 TOF Txxx， PT 斷開延時定時器 TONR Txxx， PT 保持型接通延時定時器 BITIM OUT 起動間隔定時器 CITIM IN,OUT 計算間隔定時器 數(shù)學運算指令 在梯形圖中，整數(shù)、雙整數(shù)與浮點數(shù)的加、 減、乘、除指令（見表 32）分別執(zhí)行下列運算： IN1+IN2=OUT， IN1— IN2=OUT， IN1*IN2=OUT， IN1/IN2=OUT。 表 32 加減乘除指令 梯形圖 語句表 描述 梯形圖 語句表 描述 ADD_I +I INT1,OUT 整數(shù)加法 DIV_DI /D INT1,OUT 雙整數(shù)除法 SUB_I I INT1,OUT 整數(shù)減法 ADD_R +R INT1,OUT 實數(shù)加法 MUL_I *I INT1,OUT 整數(shù)乘法 SUB_R R INT1,OUT 實數(shù)減法 第 3 章 自動售貨機的設計 13 DIV_I /I INT1,OUT 整數(shù)除法 MUL_R *R INT1,OUT 實數(shù)乘法 ADD_DI +D INT1,OUT 雙整數(shù)加法 DIV_R /R INT1,OUT 實數(shù)除法 SUB_DI D INT1,OUT 雙整數(shù)減法 MUL MUL INT1,OUT 整數(shù)乘法產(chǎn)生雙整數(shù) MUL_DI *D INT1,OUT 雙整數(shù)乘法 DIV DIV INT1,OUT 帶余數(shù)的整數(shù)除法 在語句表中， 整數(shù)、雙整數(shù)與浮點數(shù)的加、減、乘、除指令分別執(zhí)行下列運算： IN1+ OUT =OUT， OUT— IN1=OUT， IN1* OUT =OUT， OUT /IN2=OUT。 自動 售貨 機 I/O 地址 的分配 輸入 /輸出單元通常也稱 I/O 單元或 I/O 模塊，是 PLC 與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。 PLC 通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC 對被控制對象進行控制的依據(jù)；同時 PLC 又通過輸出接口將處理結果送給被控制對象，以實現(xiàn)控制目的 。本次智能搶答器 I/O 點的分配如表 33 所示。 表 33 自動售貨機 I/O 點的分配表 序號 定義點 符號 功能 1 SB1 找零按 鈕 2 SB2 食品五角按鈕 3 SB3 食品一元按鈕 4 SB4 飲料一元按鈕 5 SB5 飲料二元按鈕 6 SB6 日用二元按鈕 7 SB7 日用三元按鈕 8 SB8 投五角硬幣 9 SB9 投一元硬幣 10 SB10 找零五角 電子科技大學成都學院本科畢業(yè)設計論文 14 11 SB11 找零一元 12 SB12 食品五角行程開關 13 SB13 食品一元行程開關 14 SB14 飲料一元行程開關 15 SB15 飲料二元行程開關 16 SB16 日用二元行程開關 17 SB17 日用三元行程開關 18 食品五角紅燈 (物品售完 ) 19 食品一元紅燈 (物品售完 ) 20 飲料一元紅燈 (物品售完 ) 21 飲料二元紅燈 (物品售完 ) 22 日用二元紅燈 (物品售完 ) 23 日用三元紅燈 (物品售完 ) 24 找零 25 出食品五角 26 出食品一元 27 出飲料一元 28 出飲料二元 29 出日用二元 30 出日用三元 31 食品五角綠燈（可以購買） 32 食品一元綠燈（可以購買） 33 飲料一元綠燈（可以購買） 34 飲料二元綠燈（可以購買） 35 日用二元綠燈（可以購買） 36 日用三元綠燈（可以購買） 根據(jù) I/O 的分配，可選擇 CPU222， 擴展模塊 EM223 24V DC16 輸入 /16 輸出 第 3 章 自動售貨機的設計 15 梯形圖 （ LAD） 什么是梯形圖（ LAD） 梯 形圖是用的最多的 PLC 圖形編程語言。 梯形圖語言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、 繼電器等圖形表達符號的基礎上演變而來的。它與電器控制線路圖相似 。 繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架結構、邏輯運算方式和輸入輸出形式，具有形象、直觀、實用的特點。因此，這種編程語言為廣大電氣技術人員所熟知，是應用最廣泛的 PLC 的編程語言，是 PLC 的第一編程語 。 自 動售貨機設計的梯形 圖（ LAD） 本此設計自動售貨機主要銷售食品 、 飲料 、 日用三大類，而食品有五角和一元 ，飲料有一元和二元，日用有二元和三元。本次自動售貨機的梯形圖 如圖 32所示 。電子科技大學成都學院本科畢業(yè)設計論文 16 第 3 章 自動售貨機的設計 17 電子科技大學成都學院本科畢業(yè)設計論文 18 第 3 章 自動售貨機的設計 19 電子科技大學成都學院本科畢業(yè)設計論文 20 第 3 章 自動售貨機的設計 21 電子科技大學成都學院本科畢業(yè)設計論文 22 第 3 章 自動售貨機的設計 23