PLC的编程语言的基本指令系统和编程方法Word格式文档下载.docx
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K400,T120等。
PLC中的变量和常数以及其取值范围有明确规定,由产品型号决定,可查阅产品目录手册。
3.
简化的程序结构LC的程序结构通常很简单,典型的为块式结构,不同块完成不同的功能,使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。
4.
简化应用软件生成过程:
使用汇编语言和高级语言编写程序,要完成编辑、编译和连接三个过程,而使用编程语言,只需要编辑一个过程,其余由系统软件自动完成,整个编辑过程都在人机对话下进行的,不要求用户有高深的软件设计能力。
5.
强化调试手段:
无论是汇编程序,还是高级语言程序调试,都是令编辑人员头疼的事,而PLC的程序调试提供了完备的条件,使用编程器,利用PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等,并在软件支持下,诊断和调试操作都很简单。
总之,PLC的编程语言是面向用户的,对使用者不要求具备高深的知识、不需要长时间的专门训练。
§
2
编程语言的形式
本教材采用最常用的两种编程语言,一是梯形图,二是助记符语言表。
采用梯形图编程,因为它直观易懂,但需要一台个人计算机及相应的编程软件;
采用助记符形式便于实验,因为它只需要一台简易编程器,而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。
虽然一些高档的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、专用的高级语言(如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP),还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。
不管怎么样,各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。
l
编程指令:
指令是PLC被告知要做什么,以及怎样去做的代码或符号。
从本质上讲,指令只是一些二进制代码,这点PLC与普通的计算机是完全相同的。
同时PLC也有编译系统,它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码,所以用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码,或图形符号。
常用的助记符语句用英文文字(可用多国文字)的缩写及数字代表各相应指令。
常用的图形符号即梯形图,它类似于电气原理图是符号,易为电气工作人员所接受。
指令系统:
一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。
它包含着指令的多少,各指令都能干什么事,代表着PLC的功能和性能。
一般讲,功能强、性能好的PLC,其指令系统必然丰富,所能干的事也就多。
我们在编程之前必须弄清PLC的指令系统
程序LC指令的有序集合,PLC运行它,可进行相应的工作,当然,这里的程序是指PLC的用户程序。
用户程序一般由用户设计,PLC的厂家或代销商不提供。
用语句表达的程序不大直观,可读性差,特别是较复杂的程序,更难读,所以多数程序用梯形图表达。
梯形图:
梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图,用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序,它与电气原理图很相似。
它的连线有两种:
一为母线,另一为内部横竖线。
内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组,这个指令组一般总是从装载(LD)指令开始,必要时再继以若干个输入指令(含LD指令),以建立逻辑条件。
最后为输出类指令,实现输出控制,或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令,以进行相应的工作。
母线是用来连接指令组的。
下图是三菱公司的FX2N系列产品的最简单的梯形图例:
它有两组,第一组用以实现启动、停止控制。
第二组仅一个END指令,用以
结束程序。
梯形图与助记符的对应关系:
助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。
一般讲,其顺序为:
先输入,后输出(含其他处理);
先上,后下;
先左,后右。
有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。
上图的助记符程序为:
地址
指令
变量
0000
LD
X000
0001
OR
X010
0002
AND
NOT
X001
0003
OUT
Y000
0004
END
反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图。
梯形图与电气原理图的关系:
如果仅考虑逻辑控制,梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。
如梯形图的输出(OUT)指令,对应于继电器的线圈,而输入指令(如LD,AND,OR)对应于接点,互锁指令(IL、ILC)可看成总开关,等等。
这样,原有的继电控制逻辑,经转换即可变成梯形图,再进一步转换,即可变成语句表程序。
有了这个对应关系,用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。
这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。
补充PLC控制系统设计的要点
在现代化的工业生产设备中,有大量的数字量及模拟量的控制装置,例如电机的起停,电磁阀的开闭,产品的计数,温度、压力、流量的设定与控制等,工业现场中的这些自动控制问题,若采用可编程序控制器(PLC)来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一,本文叙述PLC控制系统设计时应该注意的问题。
硬件选购目前市场上的PLC产品众多,除国产品牌外,国外有:
日本的
OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、anasonic,德国的SIEMENS,韩国的LG等。
近几年,PLC产品的价格有较大的下降,其性价比越来越高,这是众多技术人员选用PLC的重要原因。
那么,如何选购PLC产品呢?
1、系统规模首先应确定系统用PLC单机控制,还是用PLC形成网络,由此计算PLC输入、输出点。
数,并且在选购PLC时要在实际需要点数的基础上留有一定余量(10%)。
2、确定负载类型根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PLC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器输出,还是晶体管输出,或品闸管输出。
不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行是很重要的。
3、存储容量与速度尽管国外各厂家的PLC产品大体相同,但也有一定的区别。
目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。
各个公司的开发软件都不相同,而用户程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。
一般存储容量越大、速度越快的PLC价格就越高,但应该根据系统的大小合理选用PLC产品。
4、编程器的选购PLC编程可采用三种方式:
是用一般的手持编程器编程,它只能用商家规定语句表中的语句编程。
这种方式效率低,但对于系统容量小,用量小的产品比较适宜,并且体积小,易于现场调试,造价也较低。
是用图形编程器编程,该编程器采用梯形图编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用自如,但该编程器价格较高。
是用IBM个人计算机加PLC软件包编程,这种方式是效率最高的一种方式,但大部分公司的PLC开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场调试。
因此,应根据系统的大小与难易,开发周期的长短以及资金的情况合理选购PLC产品。
5、尽量选用大公司的产品其质量有保障,且技术支持好,一般售后服务也较好,还有利于你的产品扩展与软件升级。
一、输入回路的设计
1、电源回路
PLC供电电源一般为
AC85—240V(也有DC24V),适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:
1隔离变压器等)。
2、PLC上DC24V电源的使用各公司
PLC产品上一般都有DC24V电源,但该电源容量小,为几十毫安至几百毫安,用其带负载时要注意容量,同时作好防短路措施(因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行)。
3、外部DC24V电源
若输入回路有
DC24V供电的接近开关、光电开关等,而PLC上DC24V电源容量不够时,要从外部提供DC24V电源;
但该电源的“—”端不要与
PLC的
DC24V的“—”端以及“COM”端相连,否则会影响PLC的运行。
4、输入的灵敏度各厂家对PLC的输人端电压和电流都有规定,如日本三菱公司F7n系列PLC的输入值为DC24V、7mA,启动电流为4.5mA,关断电流小于1.5mA,因此,当输入回路串有二极管或电阻(不能完全启动),或者有并联电阻或有漏电流时(不能完全切断),就会有误动作,灵敏度下降,对此应采取措施。
另一方面,当输入器件的输入电流大于PLC的最大输入电流时,也会引起误动作,应采用弱电流的输入器件,并且选用输人为共漏型输入的
PLC,Bp输入元件的公共点电位相对为负,电流是流出
PLC的输入端。
二、输出回路的设计
1、各种输出方式之间的比较
(1)继电器输出:
优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载,且电压也可不同,带负载电流可达2A/点;
但继电器输出方式不适用于高频动作的负载,这是由继电器的寿命决定的。
其寿命随带负载电流的增加而减少,一般在几十万次至Jl百万次之间,有的公司产品可达1000万次以上,响应时间为10ms。
(2)晶闸管输出:
带负载能力为0.2A/点,只能带交流负载,可适应高频动作,响应时间为1ms。
(3)晶体管输出:
最大优点是适应于高频动作,响应时间短,一般为0.2ms左右,但它只能带
DC
5—30V的负载,最大输出负载电流为0.5A/点,但每4点不得大于0.8A。
当你的系统输出频率为每分钟6次以下时,应首选继电器输出,因其电路设计简单,抗干扰和带负载能力强。
当频率为10次/min以下时,既可采用继电器输出方式;
也可采用PLC输出驱动达林顿三极管(5—10A),再驱动负载,可大大减小。
2、抗干扰与外部互锁当
PLC输出带感性负载,负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击,为此,对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管,对交流感性负载应并接浪涌吸收电路,可有效保护PLC。
当两个物理量的输出在PLC内部已进行软件互锁后,在PLC的外部也应进行互锁,以加强系统的可靠性。
3、“GOM“点的选择不同的
PLC产品,其“COM”点的数量是不一样的,有的一个“COM”点带8个输出点,有的带4个输出点,也有带2个或1个输出点的。
当负载的种类多,且电流大时,采用一个“COM”点带1—2个输出点的
PLC产品;
当负载数量多而种类少时,采用一个“COM”点带4—8个输出点的PLC产品。
这样会对电路设计带来很多方便,每个“COM”点处加一熔丝,1—2个输出时加2A的熔丝,4—8点输出的加5—10A的熔丝,因
PLC内部一般没有熔丝。
4、PLC外部驱动电路对于
PLC输出不能直接带动负载的情况下,必须在外部采用驱动电路:
可以用三极管驱,也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动,同时应采用保护电路和浪涌吸收电路,且每路有显示二极管(LED)指示。
印制板应做成插拔式,易于维修。
PLC的输入输出布线也有一定的要求,请看各公司的使用说明书。
三、扩展模块的选用
对于小的系
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- PLC 编程 语言 基本 指令系统 方法