【正文】 CPU） CPU 作為整個(gè) PLC 的核心，起著總指揮的作用。這些電路通常都被封裝在一個(gè)集成電路的芯片上。 CPU 的功能有以下一些：從存儲(chǔ)器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器；存放工作數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 RAM 是一種可進(jìn)行讀寫操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器存放用戶程序，生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)，存放在 RAM 中的用戶程序可方便地修改。掉電時(shí)，可有效地保持存儲(chǔ)的信息。用這些類型存儲(chǔ)器固化系統(tǒng)管理程序和應(yīng)用程序。 I/O 單元有良好的電隔離和濾波作用。PLC 的各輸出控制器往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流和直流型，高電壓型和低電壓型，電壓型和電流型。 PLC 內(nèi)有一個(gè)穩(wěn)壓電源用于對(duì) PLC 的 CPU 單元和 I/O 單元供電。利用編輯器將用戶程序送入 PLC 的存儲(chǔ)器，還可以有用編輯器檢查程序，修改程序，監(jiān)視 PLC 的工作狀態(tài)。利用微機(jī)作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。PLC的掃描過(guò)程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。當(dāng) PLC 處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。 1. 輸入處理 輸入處理也叫輸入采樣。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 可編程控制器簡(jiǎn)介 6 2. 程序執(zhí)行 根據(jù) PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí)， PLC 從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對(duì)應(yīng)映象寄 存器，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，存入有關(guān)器件寄存器中。 3. 輸出處理 程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的 Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 梯 形圖的設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： （一）梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。 （二）梯形圖中每個(gè)梯級(jí)流過(guò)的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。 （三）輸入繼電器用于接收外部的輸入信號(hào)，而不能由 PLC 內(nèi)部其它繼電器的觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時(shí) ,就有信號(hào)輸出，但不是直接驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備，而要通過(guò)輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。 語(yǔ)句表編程語(yǔ)言 指令語(yǔ)句表示一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言相類似的助記符編程方式，但比匯編語(yǔ)言易懂易學(xué)。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 可編程控制器簡(jiǎn)介 7 PLC 基本指令 線圈驅(qū)動(dòng)指令 LD、 LDI、 OUT LD：取指令。 LDI：取反指令。、 OUT：線圈驅(qū)動(dòng)指令，也叫輸出指令。也可以與 ANB 指令、 ORB 指令配合使用，在分支起點(diǎn)也可使用。對(duì)輸入繼電器 X不能使用。 LD、 LDI是一個(gè)程序步指令，這里的一個(gè)程序步即是一個(gè)字。 OUT 指令的目標(biāo)元件是定時(shí)器 T和計(jì)數(shù)器 C 時(shí)，必須設(shè)置常數(shù) K。用于單個(gè)常開接點(diǎn)的串聯(lián)。用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián)。 OUT 指令后，通過(guò)接點(diǎn)對(duì)其它線圈使用 OUT 指令稱為縱接輸出或連續(xù)輸出，連續(xù)輸出如果順序不錯(cuò)可以多次重復(fù)。用于單個(gè)常開接點(diǎn)的并聯(lián)。用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)。這兩條指令都是并聯(lián) 一個(gè)接點(diǎn)。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 可編程控制器簡(jiǎn)介 8 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令 ORB 兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。 ORB 指定與 ANB 指令均為無(wú)目標(biāo)元件指定 ,而兩條無(wú)目標(biāo)元件指定的步長(zhǎng)都為一個(gè)程序步。 ORB 指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個(gè)串聯(lián)電路塊后加 ORB 指令；另一種是集中使用 ORB指令。 并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令 ANB 兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊。分支的起點(diǎn)用 LD、 LDI 指令，并聯(lián)電路快結(jié)束后，使用 ANB 指令與前面電路串聯(lián)。 主控及主控復(fù)位指令 MC、 MCR MC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接， MCR 叫主控復(fù)位指令，即 MC的復(fù)位指令。如果在每個(gè)線圈的控制電路中都串入同樣的接點(diǎn)，將多占用存儲(chǔ)單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問題。它們是與母線相連的常開接點(diǎn)，是控制一組電路的總開關(guān)。 與主控接點(diǎn)相連的接點(diǎn)必須用 LD 或 LDI 指令。在 MC 指令內(nèi)再使用 MC指令是時(shí)嵌套級(jí) N 的編號(hào)（ 0— 7）順序增 大，返回時(shí)用 MCR 指令，從大的嵌套級(jí)開始解除。 SET 指令的操作目標(biāo)元件為 Y、 M、 S。這兩條指令是 1— 3個(gè)程序步。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 可編程控制器簡(jiǎn)介 9 脈沖輸出指令 PLS、 PLF PLS 指令在輸入信號(hào)上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，而 PLF 在輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，這兩條指令都是 2程序步，它們的目標(biāo) 元件是 Y 和 M，但特殊輔助繼電器不能作目標(biāo)元件。而使用 PLF 指令，元件 Y、 M 僅在驅(qū)動(dòng)輸入斷開后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作。空操作指令是該步序作空操作。在程序中加入 NOP 指令，在改動(dòng)或追加程序是可以減少步序號(hào)的改變。 PLC 反復(fù)進(jìn)入輸入處理、程序運(yùn)算、輸出 處理，若在程序最后寫入 END指令，則 END 以后的程序步就不再執(zhí)行，直接進(jìn)行輸出處理。采用 END 指令將程序劃分為若干段，在確認(rèn)處理前面電路塊的動(dòng)作正確無(wú)誤之后，依次刪去 END 指令。 2. 串、并聯(lián)的處理 在有幾個(gè)串聯(lián)回路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。 3. 線圈的安排 不能將觸點(diǎn)畫在 線圈右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。這時(shí)前面的輸出無(wú)效，只有最后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。 6. 編程順序 對(duì)復(fù)雜的程序可先將程序分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的程序段，每一段從最左邊觸點(diǎn)開始，由上之下向右進(jìn)行編程，再把程序逐段連接起來(lái)。 樓層指示燈有三個(gè)，分別指示電梯當(dāng)前位置。 電梯每次運(yùn)行只響應(yīng)單一呼叫，例如，電梯停在一層，在三層轎廂外呼叫時(shí)，必須按三層呼叫按鈕，電梯才響應(yīng)呼叫（從一層運(yùn)行到三層），在電梯停止運(yùn)行前按其他層呼叫按鈕均無(wú)效，依此類推。 輸入輸出點(diǎn)數(shù)分配 1. 輸入部分 : 表 51 輸入部分 X1 一層內(nèi)呼 SB1 X13 一層開門到位 SQ1 X4 一層開門到位 SQ7 X2 二層內(nèi)呼 SB2 X14 二層開門到位 SQ2 X5 二層開門到位 SQ8 X3 三層內(nèi)呼 SB3 X15 三層開門到位 SQ3 X6 三層開門到位 SQ9 X23 一層外呼 SB4 X20 一層關(guān)門到位 SQ4 X10 一層防夾 SQ10 X24 二層外呼 SB5 X21 二層關(guān)門到位 SQ5 X11 二層防夾 SQ11 X25 三層外呼 SB6 X22 三層關(guān)門到位 SQ6 X12 三層防夾 SQ12 2. 輸出部分 : 表 52 輸出部分 Y1 燈 L Y14 一層關(guān)門 KM4 Y2 上升顯示 L4 Y15 二層關(guān)門 KM5 Y3 下降顯示 L5 Y16 三層關(guān)門 KM6 Y4 一層到位顯示 L1 Y13 電梯上升輸出 KM7 Y5 二層到位 顯示 L2 Y17 電梯下降輸出 KM8 Y6 三層到位顯示 L3 Y11 二層開門顯示 KM2 Y10 一層開門 KM1 Y12 三層開門顯示 KM3 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三層電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 PLC 外圍接線圖 圖 52PLC外圍接線圖 功能指令表概述 由于 PLC是由取代繼電器開始產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的，且早期的 PLC 絕大部分用于順序控制，于是許多人習(xí)慣把 PLC 看作是繼電器 、定時(shí)器、 計(jì)數(shù)器的集合．把 PLC的作用局限地等同于繼電控制系統(tǒng)順控器等， 其實(shí) PLC 就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī) PLC 系統(tǒng)具有一切計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能，大型的 PLC 系統(tǒng)就是當(dāng)代最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 小型的 PLC 由于運(yùn)算速度及存貯容量的限制．功能自然稍弱。這些功能指令實(shí)際上就是一個(gè)個(gè)功能不同的子程序 。 許多技術(shù)人員夢(mèng)寐以求甚至以前不敢想象的功能，通過(guò)功能指令就成為極容易實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)．從而大大 提高了 PLC 的實(shí)用價(jià)值。 比較指令 X 0 [S1.] [S2.] [S3.] CMP K 100 C 20 M 0 M 0 M 1 M 2 圖 54比較指令 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三層電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 比較 S1和 S2里面的數(shù)據(jù)，然后去控制 D包含的連續(xù)三個(gè)對(duì)象的接通，上例中： S1S2 M0 導(dǎo)通 S1=S2 M1 導(dǎo)通 S1S2 M2 導(dǎo)通 即 K100 大于 C20 的當(dāng)前值時(shí)， M0 接通； K100 等于 C20 的當(dāng)前值時(shí)， M1 接通；K100 小于 C20 的當(dāng)前值時(shí)， M2接通。 D1D2：電梯在上，呼叫在下，電梯此時(shí)應(yīng)該下降。 D1=D2：電梯與呼叫在同一位置，可根據(jù)不同的樓層 位置驅(qū)動(dòng)不同的門進(jìn)行開關(guān)。 一層到位X004二層到位X005三層到位X006上升Y103下降Y107上升Y103上升Y103下降Y107下降Y107MOVMOVMOVK1K2K3D2D2D2當(dāng)前位置當(dāng)前位置當(dāng)前位置748290 圖 58電梯位置判斷梯形圖 電梯樓層顯示程序分析 1. 電梯樓層顯示程序： 利用三個(gè)層限開關(guān) 進(jìn)行判斷： 當(dāng)一層層限開關(guān)觸發(fā)時(shí) 一層指示燈亮； 當(dāng)二層層限開關(guān)觸發(fā)時(shí) 二層指示燈亮； 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三層電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 當(dāng)三層層限開關(guān)觸發(fā)時(shí) 三層指示燈亮。開門到位后再延時(shí) 1秒進(jìn)行關(guān)門。 1. 電梯開關(guān)門程序（第一層）： 一層開門信號(hào)M1一層開門脈沖M51一層防夾超時(shí)T10一層開門Y010一層開門到X010一層關(guān)門M11一層關(guān)門超時(shí)T0一層關(guān)門Y014一層防夾X010一層關(guān)門M11一層關(guān)門到X010一層關(guān)門Y014一層關(guān)門超時(shí)T0一層開門Y010一層開門到XO20一層防夾X010100100140147153PLS M51一層開門脈沖Y010T0 X10M11Y014T10 X5一層防夾超時(shí)一層關(guān)門一層關(guān)門一層關(guān)門超時(shí)一層開門 圖 511電梯開關(guān)門梯形圖 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 三層電梯 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 三層電梯梯形圖程序 X001X002X003X004X005X006X004X023X024X025