【正文】 傳感器使用。有些 PLC 還配有大容量電容作為后備電源，停電時(shí)可以保持 50h。其中 EPROM 只能用紫外線擦除內(nèi)部信息，E 2PROM 可以用電擦除內(nèi)部信息，這兩種存儲(chǔ)器的信息可保留 10 年左右。一種是不可擦除 ROM，這種 ROM 只能寫入一次，不能改寫。這種存儲(chǔ)器可以進(jìn)行讀、寫操作，主要用來存儲(chǔ)輸入輸出狀態(tài)和計(jì)數(shù)器、定時(shí)器以及系統(tǒng)組態(tài)的參數(shù)。隨機(jī)存儲(chǔ)器由一系列寄存器陣組成，每位寄存器可以代表一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，在剛開始工作時(shí)，它的狀態(tài)是隨機(jī)的，只有經(jīng)過置“1”或清“0”的操作后，它的狀態(tài)才確定。PLC 中的中央處理單元多用 8 到 32 位字長的單片機(jī)。進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，用掃描的方式接收輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，從內(nèi)存逐條讀取用戶程序，通過解釋后按指令的規(guī)定產(chǎn)生控制信號。二、PLC 的結(jié)構(gòu)及各部分的作用PLC 的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，其組成與計(jì)算機(jī)完全相同，它就是一臺(tái)適合于工業(yè)現(xiàn)場使用的專用計(jì)算機(jī)，其硬件組成有六個(gè)部分(如圖 11)。《可編程控制器原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)講義6輸出處理過程將輸出映像寄存器的通/斷狀態(tài)向輸出鎖存繼電器傳送，成為PLC 的實(shí)際輸出。直到下一掃描周期的輸入處理階段才讀入這一變化。輸入處理過程將 PLC 全部輸入端子的通/斷狀態(tài)，讀入輸入映像寄存器。I/O 刷新過程這個(gè)過程可分為輸入信號刷新和輸出信號刷新。因此，各元件的映像寄存器的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行在不斷的變化（輸入元件除外） 。程序執(zhí)行過程該過程執(zhí)行用戶程序存儲(chǔ)器所存的指令。通信服務(wù)過程當(dāng) PLC 和微機(jī)構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)或由 PLC 構(gòu)成分散系統(tǒng)時(shí)，需要有通信服務(wù)過程。共同處理過程在上電處理通過以后，要進(jìn)到這一步。周期掃描方式大致可以分為以下六個(gè)過程：《可編程控制器原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)講義5上電處理過程PLC 上電后，要進(jìn)行第一次上電的初始化處理。一、PLC 的工作原理PLC 的工作方式有周期掃描方式、定時(shí)中斷方式、輸入中斷方式、通信方式等等?，F(xiàn)在繼電器已經(jīng)用進(jìn)入包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領(lǐng)域。用戶在購買到所需的 PLC 后，只需按說明書的提示，進(jìn)行少量的接線和簡易的用戶程序的編制，就可靈活方便地將 PLC 應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。PLC 是以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程的存儲(chǔ)器，用以在其內(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)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械生產(chǎn)過程。由于編者的能力以及時(shí)間的限制，書中肯定存在一些不足之處，期盼各位老師和專家的提出指正，衷心的感謝！《可編程控制器原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)講義3目 錄前 言………………………………………………1目 錄………………………………………………3第一章 可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置介紹 ……………4第一節(jié) 可編程控制器簡介 …………………………………4第二節(jié) STEP7Micro/WIN 編程軟件使用說明 ………… 8第三節(jié) ZY17PLCSim12BE 特點(diǎn)介紹………………………16第二章 基本指令及應(yīng)用編程練習(xí)………………19實(shí)驗(yàn)一 位邏輯指令 ……………………………………19實(shí)驗(yàn)二 置位、復(fù)位及脈沖輸 出指令實(shí)驗(yàn) ……………22實(shí)驗(yàn)三 定時(shí)器與計(jì)數(shù) 器指令 …………………………25實(shí)驗(yàn)四 水塔水位控制實(shí)驗(yàn) ………………………………29實(shí)驗(yàn)五 四節(jié)傳送帶模擬實(shí)驗(yàn) …………………………32實(shí)驗(yàn)六 交通燈模擬控制實(shí)驗(yàn) …………………………35《可編程控制器原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)講義4第一章 可編程控制器實(shí)驗(yàn)裝置介紹第一節(jié) 可編程控制器簡介可編程序控制器，英文稱 Programmable Controller，簡稱 PC。學(xué)生實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)以此為參考進(jìn)行預(yù)習(xí)，每實(shí)驗(yàn)小組都建議配置《可編程控制器原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)講義2有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。實(shí)驗(yàn)箱設(shè)有短路保護(hù)，避免學(xué)生錯(cuò)誤操作燒壞主機(jī)。這樣，學(xué)生能更深入的了解 PLC 工作原理。本 PLC 可編程控制器實(shí)驗(yàn)箱與同類產(chǎn)品相比有四大特點(diǎn)：以前的實(shí)驗(yàn)箱只將主機(jī)的輸入輸出引到實(shí)驗(yàn)箱面板上。它們設(shè)計(jì)考究、功能全面、操作簡便，是 PLC 教學(xué)的得力助手！ZY17PLCSim12BE 實(shí)驗(yàn)箱由 PLC 主機(jī)、實(shí)驗(yàn)演示板以及附件構(gòu)成。產(chǎn)品推出以來，得到了各大院校教學(xué)老師和專家的一致好評。PLC（可編程控制器）實(shí)驗(yàn)教學(xué)是這門課程的重要環(huán)節(jié)?！犊删幊炭刂破髟砑皯?yīng)用》實(shí)驗(yàn)講義1前 言隨著可編程控制器（Programmable Logic Controller，簡稱 PLC）技術(shù)的迅速發(fā)展，它以體積小、功能強(qiáng)、可靠性高以及安裝應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，很快在我國的工業(yè)控制中占據(jù)了主導(dǎo)地位。為了適應(yīng)這一時(shí)代發(fā)展的需要，全國各大中專院校各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校都相繼將 PLC 教學(xué)納入教學(xué)任務(wù)，作為電子、電器以及工業(yè)自動(dòng)化類專業(yè)的一門必修課。我司根據(jù)這一課程的教學(xué)大綱，綜合多所院校老師的教學(xué)意見，結(jié)合工業(yè)控制的實(shí)際情況，開發(fā)了PLC（可編程控制器）系列實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)利用按鈕、開關(guān)來模擬各類傳感器的輸出作為控制信號；利用 LED 發(fā)光二極管模擬 LED 數(shù)碼管、指示燈、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、繼電器以及各類工業(yè)控制中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，生動(dòng)形象的模仿工業(yè)工程中的實(shí)際狀態(tài)。其中 PLC 主機(jī)采用的是目前工業(yè)控制中應(yīng)用最普遍的西門子主機(jī)，型號為 S7200、CPU226（AC/DC/繼電器） 。此次，將主機(jī)的所有接線端子包括電源 端子引到實(shí)驗(yàn)箱上，所有主機(jī)接線均有學(xué)生來連。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及位邏輯指令，定時(shí)、計(jì)數(shù)指令，功能指令，全面涵蓋教學(xué)重難點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的編寫，力求做到通俗易懂，貼近人的認(rèn)知過程，軟硬件都設(shè)有練習(xí)。希望老師在本課程實(shí)驗(yàn)之前，簡介此實(shí)驗(yàn)箱的一般使用方法（詳見第一章） ，起到加強(qiáng)鞏固實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的作用。為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)的 PC（Personal Computer）相區(qū)別，在 PC 中增加了 L（Logic）而寫成PLC。PLC 是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能和習(xí)慣，特別是 PLC 的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很方便。經(jīng)過 30 多年的發(fā)展，可編程控制器已經(jīng)成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制器。在工業(yè)控制領(lǐng)域起著舉足輕重的作用。最主要的方式是周期掃描方式。CPU 進(jìn)行的初始化工作，包括清除內(nèi)部繼電器區(qū)，復(fù)位所有的定時(shí)器，檢查 I/O 單元的連接等。共同處理的主要任務(wù)是復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，檢查 I/O 總線是否正常，檢查掃描周期是否過長，檢查程序存儲(chǔ)器是否有異常，如果有異常，根據(jù)錯(cuò)誤情況，發(fā)出報(bào)警輸出或者停止 PLC 的運(yùn)行。外部設(shè)備服務(wù)過程當(dāng) PLC 接有外部設(shè)備（如編程器、打印機(jī)等） ，則需要進(jìn)行外部設(shè)備服務(wù)過程。從輸入映像寄存器和其它軟元件的映像寄存器中將有關(guān)元件的通/斷狀態(tài)讀出，從程序的第 0 步開始順序的運(yùn)算，每次結(jié)果都寫入對應(yīng)的映像寄存器中。輸出繼電器的內(nèi)部觸點(diǎn)的動(dòng)作由輸出映像寄存器的內(nèi)容決定。輸入信號刷新為輸入處理過程，輸出信號刷新為輸出處理過程。在程序執(zhí)行過程中，即使輸入狀態(tài)變化，輸入映像寄存器的內(nèi)容也不會(huì)馬上改變。此外，輸入觸點(diǎn)從通到斷或從斷到通變化到處于確定止，輸入濾波器還有一個(gè)響應(yīng)延遲。PLC 在執(zhí)行完第 6 步后，又跳到第 1 步重新運(yùn)行，如此不斷循環(huán)。電 源 單 元 中 央 處 理 單 元 存 儲(chǔ) 單 元輸 入 輸 出 單 元 接 口 單 元 外 部 設(shè) 備圖 11 可編程控制器的組成中央處理單元與普通計(jì)算機(jī)一樣，CPU 是系統(tǒng)的核心部件，是由大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路微處理器芯片構(gòu)成，主要完成運(yùn)算和控制任務(wù)，可以接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。分時(shí)、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、比較和變換等處理過程，完成用戶程序設(shè)計(jì)的邏輯或算術(shù)運(yùn)算任務(wù)，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制輸出設(shè)備。存儲(chǔ)單元按照物理性能，存儲(chǔ)器可以分為兩類，隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器《可編程控制器原理及應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)講義7（ROM） 。若關(guān)斷電源，狀態(tài)丟失。只讀存儲(chǔ)器有兩種。另一種是可擦除 ROM，這種 ROM 經(jīng)擦除后還可重寫。電源單元PLC 配有開關(guān)電源，電源的交流輸入端一般都有脈沖吸收電路，交流輸入電壓