可编程控制技术与应用任务1.pptVIP

二、工作原理 由于PLC以微处理器为核心，故具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式，若有键按下或有I/O变化，则转入相应的子程序，若无则继续扫描等待。 PLC则是采用循环扫描的工作方式。对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步程序号做周期性循环扫描。如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回到第一条指令，如此周而复始不断循环。每一个循环称为一个扫描周期。扫描周期的长短主要取决于以下几个因素：一是CPU执行指令的速度；二是执行每条指令占用的时间；三是程序中指令条数的多少。 PLC扫描工作的第一步是输入刷新阶段：该阶段CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。完成输入端刷新工作后，将关闭输入端口，转入程序执行阶段。第二步是程序执行阶段：CPU根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐条执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。当最后一条控制程序完毕后，即转入输出刷新阶段。第三步是输出刷新阶段：当所有用户程序的指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容依次送到输出锁存电路，并通过一定的输出方式输出，驱动外部相应的执行元件工作，形成PLC的实际输出。 由此可见，输入刷新、程序执行、输出刷新三个阶段构成了PLC一个工作周期的主要内容。PLC周期性地循环执行上述三个步骤，因此称为循环扫描工作方式。 三、PLC特点1.可靠性高、抗干扰能力强2.编程简单、使用方便3.体积小、重量轻、功耗低 PLC应用 逻辑控制（机床、电梯） 运行控制（机械手） 过程控制（给水、化工、温度） 数据处理（机器人） 多级控制 低端100美元 高端西门子速溶咖啡自动化套件 发展软PLC 四、PLC基本性能 1.输入/输出控制方式 即时刷新、直接输出。 2.编程语言 指编制用户程序时所使用的语言。 3.指令长度 一条指令所占的字数或步数。 4.指令种类 PLC具有基本指令、特殊指令的数量。 5.扫描速度 执行1000步所需时间ms/k步；μs/步 6.程序容量 PLC对用户程序的最大存储容量。 7.最大I/O点数 8.内部继电器种类及数量 9.特殊功能模块 10.模拟量 可进行模拟量处理的点数。 11.中断处理 可接受外部中断信号的点数及响应时间。 五、PLC系统配置、编程元件 1.系统配置 不同公司的PLC产品，虽然其硬件系统的基本结构和功能相同，但其I/O地址分配以及内部寄存器的配置是不同的。在使用PLC之前，了解所用PLC产品的I/O地址分配以及内部寄存器的功能和配置是十分重要的。表2-1给出了FP0中的资源配置情况。 表2-1中的X、WX均为I/O区的输入继电器，可直接与输入端子传递信息。 Y、WY为I/O区的输出继电器，可向输出端子传递信息。X和Y是按位寻址的，而WX和WY只能按“字”（即16位）寻址。： 有的指令只能对位寻址，而有的指令只能对“字”寻址。X和Y的地址编号规则完全相同。下面以X为例说明如下： FP0中的资源配置一览表 2.编程元件 梯形图语言： 这是一种类似于继电器控制电路图形式的图形语言，我们称之为梯形图语言。用这种语言编程时控制功能直观，特别是对电气工程师和有一定电气控制知识的工程技术人员而言通俗易学，深受他们的欢迎，是目前用得最多的一种编程语言。 继电器-接触器电气控制电路图和PLC梯形图示于下图中，由图可见两种控制电路图的逻辑含义是一样的，但表达方式有本质区别，下面对梯形图做详细说明。 指令语句表 PLC编程语言的第二种形式是指令语句表形式，类似于计算机语言中的汇编语言形式。这种语言的特点是对编程器要求低，一般LED显示的编程器即可支持这种语言，各个PLC生产厂家的指令语句形式不尽相同，但基本功能相差无几，这种语言对那些有一定计算机基础知识的工程技术人员来说，掌握起来比较容易。PLC的指令语句由操作码和操作数组成，操作码用来指定指令所完成的功能，告诉PLC的CPU进行什么操作；操作数包含执行该操作所必须的信息，告诉CPU到什么地址取什么数据进行指令确定的操作。在下一节里，将专门介绍PLC的指令系统，详述每条指令的功能及使用方法。 流程图语言 第三种语言形式是流程图语言，流程图语言是PLC特有的一种语言，这是一种控制功能说明语言，是80年代