PLC可编程控制器基础知识

PLC可编程把握器根底学问北京松下把握装置制造技术课编制可编程把握器是一种工业计算机可编程把握器是现代自动化设备中最广泛使用的核心把握器件，它是从继电器挨次把握技术进展而来，应用计算机技术进展规律推断与运算的把握器。以可编程把握器为核心参与各种帮助器件〔传感器、驱动器件等〕构成把握系统，以挨次+反响的方式实现设备的自动化运转。下面，我们分几局部来生疏可编程把握器和以它为中心的把握系统。一.根本硬件构造1.把握器各主要局部作用①微处理器：明显是把握器的核心部件，它实现各种规律运算、算术运算，还要对整个把握系统的各个局部的工作进展协调与把握。②存储器：数据的存储区域，用于存放系统程序、用户程序、规律变量、输入/输出状态的映像、以及各种其它数据信息。③输入/输出接口：即I/O接口，可编程把握器与被控对象——设备、或者周边其它把握器相互联系、交换信息与指令的通道。④电源：整个把握器的电力供给中心；其一为内部电源——内部的微处理器、存储器等的工作用电，一般是直流5V；其二为外部电源〔也称用户电源〕——用于传送设备上各传感器信号、用于驱动设备的各种执行元件，一般是直流24V、而且功率较小。⑤I/O扩展局部：为把握系统扩展输入/输出的点数而设计，依据不同的把握器型号能扩大的最大点数也不一样，而且扩展的功能模块也不尽一样，高版本的输入、输出、模/数、数/模转换等。⑥外部设备：开发及维护设备的可编程把握器系统时，及设计与调试应用程序、监控系统运行状态的各种帮助设备，我们公司内常用到的是安装有NPST-GR软件的笔记本电脑、或者是手持编程器等。2.根本工作方式可编程把握器的根本工作方式——扫描扫描——依次对各种规定的操作工程全部进展访问与处理；每扫描完成一个循环即为一个扫描周期。①在第一个“I/O更新”的过程中，微处理器从输入/输出单元接收设备等外围装置的当前状态，存入存储器中备用；②在“演算/处理”过程中，微处理器把存储器中的I/O状态与用户程序结合进展规律和数字运算，生成的运算结果也存入存储器中；③在其次个“I/O更新”过程中，微处理器把演算、处理的结果送入输出单元，通过接口传给设备等外围装置。3.输入输出方式可编程把握器的输入输出方式可以分为：继电器输入/输出型、晶体管输入/输出型等。NAISFP1就是继电器输入输出型的可编程把握器

输入回路里一般都把公共端接电源的+24V端，而把输入端经过开关后引到电源的0V端；输出回路里一般把公共端接电源的0V端，把输出端经过负载后引到电源的+24V端。二.可编程把握器的软件⒈继电器种类及功能⒉继电器序号及说明⒊根本程序指令⒋根本程序回路⒈继电器种类及功能可编程把握器是从继电器序列把握装置的根底上运用计算机技术进展而来的，所以其程序、符号等均保存着原来的称呼——继电器，程序也是与电气把握图相近——梯形图；先看我们可以在程序中使用的资源——继电器的种类列表存储器区域名称

功能

继电器

外部输入

X根据外部输入的状态ON/OFF切换

外部输出

Y把ON/OFF状态向外部输出

内部继电器

R根据程序结果确定其ON/OFF状态

定时器

T延迟到定时器设定的时间后ON计数器

C按照记数器的设定，记数满时ON特殊内部继电器

R特定条件下ON/OFF、各种运算的标志位等

⒉继电器序号及说明

依据不同种类的可编程把握器，继电器的序号编码方式是不一样的，下面针对我公司最常用到的——松下系列可编程把握器，作以简洁介绍：①外部输入、外部输出、内部继电器以外部输入X为例，如下面图示：最低位是以16点为根底单位，是十六进制数0～F，除最低位以外均承受十进制数。是一种十进制数与十六进制数结合的表示方法。②定时器、计数器如下面的图示：接点序号和相应的定时器与计数器对应，都是由10进制数组成。

③WX、WY、WR和X、Y、R的关系：以WX为例，WX0作为一个存放器单元对应着X0—XF这16点X，WX1则对应着X10—X1F这16点的X，WX7……，参考下面的图示，：④关于程序继电器的使用说明：外部输入——X：没有进展机能设定的外部输入不能使用；无法通过程序的演算转变外部输入的ON/OFF状态在程序上的使用次数没有限制。外部输出——Y：没有进展机能设定的外部输出，能作内部继电器，但不能作为保持型；作为接点使用的时候没有次数的限制；作为演算的输出继电器使用时，如：OT、KP等命令中，原则上一个程序中只能用一次〔制止二重出力〕。内部继电器——R：作为接点使用的时候，没有次数的限制；作为演算的输出继电器使用时，如：OT、KP等命令，原则上一个程序中只能用一次〔制止二重出力)有保持型和非保持型两种，保持型继电器在切断电源、或从RUN切换到PROG方式时，对当前ON/OFF状态保持记忆，恢复电源、或恢复到RUN方式后照旧能恢复到原来的状态。定时器——T：预制计时定时器通过预先设定的数据，在条件〔定时器线圈接通时〕具备时逐步递减，减小至“零”时其接点“ON”；定时器的执行条件OFF时，定时器接点全OFF；接点使用次数没有限制。计数器——C：当计数输入的上升沿，对预先设置的数据执行减计数，当计数值减为“零”时计数器接点ON；计数器的复位输入时，计数器接点OFF；接点的使用次数不限。定时器与计数器的相关工程：定时器与计数器使用的是共同的存储器区，可以通过设定存储器区域的大小，确保定时器/计时器的数目；但是二者之和是由可编程把握系统版本限定的，总数不能更改；定时器全部是非保持型，计数器有非保持型和保持型，依据可编程把握系统版本不同，有的可以进展非保持型和保持型数目的设定。⒊根本程序指令可编程把握器的根底是下面的这些根本指令，很多的根本指令都是依照继电器挨次把握的原形进展而来，根本的功能与继电器、开关、定时器等一样，由于承受了计算机技术，也就供给了众多的应用命令，如对数据的传送、移位、规律与数学运算等，主要包括：根本挨次指令、根本功能指令、把握指令、比较指令。下面是对一些常用的根本命令与其梯形图程序的简洁介绍：ST——常开触点与母线连接，开头规律运算；ST/——常闭触点与母线连接，开头规律运算；AN——串联常开触点指令，将前面保存在结果存放器中的规律操作结果与指定继电器内容相‘与’；并把这一结果存入结果存放器AN/——串联常闭触点指令，将前面保存在结果存放器中的规律操作结果与指定继电器内容相‘与’；并把这一结果存入结果存放器OR——并联常开触点指令，将前面保存在结果存放器中的规律操作结果与指定继电器内容相‘或’；并把这一结果存入结果存放器OR/——并联常闭触点指令，将前面保存在结果存放器中的规律操作结果与指定继电器内容相‘或’；并把这一结果存入结果存放器

左图是可编程把握器的两个根本的块指令〔触点组用法〕：ANS——两个根本指令组之间是“与”的规律关系；两块电路组总体上是“串联”；

ORS——两个根本指令组之间是“或”的规律关系；两块电路组总体上是“并联”；

DF——上升沿微分指令，仅在其前面条件ON的上升沿时，输出ON信号一个扫描周期；DF/——下降沿微分指令，仅在其前面条件ON的下降沿时，输出ON信号一个扫描周期；NOT——取反指令，对它前面的运算结果取反；

NOP——空操作指令，不执行任何操作；

PSHS——保存前面的演算结果，以备后面使用，相当于堆栈的入栈指令；

RDS——读取前面保存的演算结果，连续演算，相当于堆栈的读栈指令；

POPS——释放前面保存的演算结果,连续演算，相当于堆栈的出栈指令。左图是可编程把握器的三个根本的输出指令：OT——输出继电器线圈，同一序号只能用一次；TM——定时器线圈，同一序号只能用一次；例中的TMX19对应着设定值区SV19、经过值区EV19；计时器是逐步递减的计时方式；SET、RST——对继电器线圈直接进展操作，同一继电器可屡次使用，使用此种命令不受多重输出的制止限制；CT——计数器的线圈，同一序号只能用一次；K99——为十进制预置常数99；也可以使用其它进制的常数计数器的计数方式为减计数〔定时器也一样〕；例中的CT101对应着设定值区SV101、经过值区EV101；KP指令

相当于一个锁存继电器，当置位输入为ON时，使输出接通为ON并保持。X0X1KPY0置位触发信号复位触发信号输出地址TMR、TMX、TMY指令TMR：以0.01秒为单位设置延时ON定时器；TMX：以0.1秒为单位设置延时ON定时器；TMY：以1秒为单位设置延时ON定时器；T5TMX305X0Y0预置值定时器指令编号CT计数指令为预置计数器,完成减计数操作,当计数输入端信号从OFF变为ON时,计数值减1,当计数值减为0时,计数器为ON,使其常开接点闭合,常闭接点翻开.X0X1CT10计数触发信号复位触发信号预置值100C100Y0MC(主控继电器)和MCE〔主控继电器完毕〕指令当预置触发信号接通时，执行MC至MCE之间的指令〔MC0〕[Y0][Y1]〔MCE0〕X0X2X1R0X3R1预置触发信号MC指令编号LOOP〔循环〕和LBL〔标号〕指令跳转到与LOOP指令一样编号的LBL指令，并反复执行LBL指令之后的程序，直到规定的操作数变为0。〔LBL1〕[R1][Y1][LOOP1DT0]

X0X5R2Y0R1预置触发信号X1LBL指令编号⒋根本程序回路：①自锁回路②互锁回路③挨次动作回路①自锁回路

在输入X0“ON”之后，输出继电器R线圈得电、动作，以自身的触点维持自身线圈的电源，所以称——自锁；只有在输入断开的X1“ON”后才会切断继电器R的电源；广泛应用于需要保持的动作中，如电机的起动与停顿的把握等。自锁也供给失电疼惜的机能。左图的上、下两者都是自锁，但是又有些区分：上面——复位优先：以输入断开为优先，在断开有输入时，无法接通动作继电器；下面——动作优先，以输入动作为优先，在动作有输入时，无法断开动作继电器；基于这种区分，我们所使用的安全回路往往是承受断开优先的方式，以保证安全回路动作后，能牢靠地切断输出。②互锁回路

当输出继电器R1动作后，R1通过自锁保持了本身的线圈电源，同时通过自身的常闭触点切断了继电器R2的线圈电源，使其无法动作；只有在R1断开后，其常闭触点恢复接通，R2才可能动作；同理，R2动作也会使得R1无法动作。这样的两个继电器动作相互制约称——互锁；广泛应用于不能同时存在的几个动作之间，如把握3相电机的正反转.互锁动作的优先程度是并列的。③挨次动作回路只有在R1动作，R1的接点自锁后，R2才可能动作；只有在R2动作，R2的接点自锁后，R3才可能动作；这样就形成了后续的动作以前面的动作为条件的动作挨次，所以也称为条件动作。在我们公司的设备中，有很多要严格限制动作挨次的时候；考虑到动作的牢靠性，往往在回路中参与确认动作到位的传感器信号，以构成一种闭环的把握系统。如左面图示中的R1与R2间的动作关联，即：R0动作+X10检知→R1动作。有的时候，为了确保动作的到位，还在检知的后面加时间继电器延缓下一步动作。可编程把握器实现的F-F回路可编程把握器的梯形图程序源自继电器把握电路，现代计算机技术的高速进展赐予了更多、更强大的功能，如计算、比较等功能。抛开这些高级功能不提，可编程把握器的挨次性继电器把握要强得多，它严格依据其程序的地址挨次执行，能取出条件上升沿、下降沿，所以在考虑把握动作的时序、时间竞争上要相对简洁些。在继电器把握的典型回路中提到的F-F回路，用可编程把握器来实现要简洁得多指令DF是关键所在，它把输入按钮的信号转化成在前面的输入信号