可编程序控制器

什么是开关量?什么是模拟量?

开关量仅有两种相反的工作状态,例如高电平和低电平,继电器线圈的通电和断电,触电的接通和断开,PLC可以直接输入和输出开关量信号.有的PLC(例如西门子的S7系列)将开关量称为数字量.

模拟量是连续变化的物理量,例如电压,温度,压力和转速等PLC，不能直接处理模拟量,需要用模拟量输入模块中的A/D转换器,将模拟量转换为与输入信号成正比的数字量.PLC中的数字量(例如PID控制器的输出)需要用模拟量输出模块中的D/A转换器将它们转换为与相应数字成比例电压或电流,供外部执行机构(例如电动调节阀或变频器)使用.

那么什么是开关量?什么是模拟量?

开关量不是通电,就是断电,或称为0和1,0代表通电,1代表断电.例如,按钮,开关,时间继电器,过电流压力继电器,这类属于输入,输出的有接触器,继电器,电磁阀,等

模拟量是一种连续变化的量,例如,输入的有:传感器,(好多种)输出的有:伺服电动机,电磁阀,距离,速度,等控制信号.

换句说法说:开关量是真实物体,而模拟量是一个虚拟物体,比如在电脑上画画等

哪些编程语言最常用?

梯形图是使用最多的PLC图形语言.梯形图与继电器电路相似,具有直观易懂的优点,很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握,特别适合于开关量逻辑控制.

语句表是一种类似于微机的汇编语言的文本语言,多条语句组成一个程序段.语句表的输入方便快捷,还可以在没条语句的后面加上注释,便于复杂程序的阅读和理解.在设计通讯,数字运算等高级应用程序时建议使用语句表,语句表程序较难阅读,其中的逻辑关系很难一眼看出,在设计有复杂的触电控制电路的程序时最好使用梯形图语言.

功能块图用类似于与门,或门的方框来表示逻辑运算关系,一些复杂的功能(例如数字运算功能等)用指令框来表示,功能块图适合于熟悉数字电路的人使用.国内使用梯形图的人最多,指令表语言使用的也较多,欧洲人比较偏爱功能块图.

顺序功能图是一种位于其他编程之上的图形语言,是用来描述开关量控制系统的功能和编写顺序控制程序的有力工具.

结构文本是为IEC 61131-3标准创建的一种专用的高级编程语言

梯形图有什么特点?

(1)PLC梯形图中的某些编程元件沿着继电器这一名称,例如输入继电器,输出继电器辅助继电器等,但是它们不是真实的物理继电器(即硬件继电器),而是在软件中使用的编程元件,每一编程元件与PLC存储器中的元件映像寄存器的一个存储器单元相对应.以辅助继电器M0为例,如果对应的存储单元为0状态,梯形图中的M0的线圈"断电",其常开触电断开,常闭触电闭合,称M0为0状态,或MO为OFF.该存储单元如果为1状态,M0的线圈:通电",其常开触点接通,常闭触点断开,称M0为OFF.该存储单元如果为1状态,M0的线圈"通电"其常开触点接通,常闭触点断开,称MO为状态,或称MO为ON.

(2)根据梯形图中的个触点的状态的逻辑关系,求出与图中个线对应的编程元件的ON/OFF的状态,称为梯形图的逻辑解算.逻辑解算是按梯形图中从上到下,从左到右的顺序进行的.解算的结果,马上可以被后面的逻辑解算所利用.逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值,而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的.

(3)编程元件的常开触点的状态来进行的.

(4)输入继电器的状态唯一地取决于对应的外部输入电路通断状态,因此在梯形图中不能出现输入继电器的线圈.

20世纪60年代，由于小型计算机的出现和大规模生产及多机群控的发展，人们曾试图用小型计算机来实现工业控制，代替传统的继电接触器控制。但采用小型计算机实现工业控制价格昂贵，输入、输出电路不匹配，编程技术复杂，因而没能得到推广和应用。

20世纪60年代末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不断更新的需要，在1968年美国通用汽车公司首先公开招标，对控制系统提出的具体要求基本为①它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单，成本低;②它能把计算机的功能和继电器控制系统结合起来。但编程又比计算机简单易学、操作方便;③系统通用性强。

1969年美国数字设备公司根据上述要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在通用公司汽车生产线上首次应用成功，实现了生产的自动控制。其后日本、德国等相继引入，可编程序控制器迅速发展起来。但这一时期它主要用于顺序控制，虽然也采用了计算机的设计思想，但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器，简称PLC(Programmable Logic Controller)。

20世纪70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程逻辑控制器更多地具有计算机功能，不仅用逻辑编程取代硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理等功能，真正成为一种电子计算机工业控制装置，而且做到了小型化和超小型化。这种采用微电脑技术的工业控制装置的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，故称为可编程序控制器，简称PC(Programmablc Controller)。但由于PC容易和个人计算机(Personal Computer)混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。

(1)、可靠性高，抗抗干扰能力强!(平均无故障时间一般可达3-5万小时。

(2)、维修方便

(3)、灵活:通用

(4)、功能完善

(5)、接线简单

(6)、编程简单，使用方便。

PLC的工作原理就是无限循环扫描，扫描过程是，初始化处理;处理输入信号阶段;程序处理阶段;处理输出信号阶段。扫描周期过程是T=(读入一点时间*点数)+(运算速度*程序步数)+故障诊断时间。

(1)工作环境，一般PLC的工作的温度为0摄氏度到55摄氏度，最高为60摄氏度，存储温度为-20摄氏度至+85摄氏度;相对温度为5%~95%。(空气条件，周围不能混有可然性，易爆性和腐蚀性气体)

(2)耐振动，冲击性能强，一般PLC能承受振动和冲击频率为10~55HZ，振幅为0.5mm加速度为2g，冲击为10g

(3)循环扫描，一周期扫描时间为10ms左右，因此PLC故障率低，不易坏，可靠性高。

(1.开关量逻辑控制

(2. 模拟量闭环控制

(3 数字量智能控制

(4 数据采集与监控

(5 通讯，联网及采集控制

整体式:CPU单元，存储器，I/O单元，安装在同一机体内，构成主机。

组合式:所有单元都分散在模块上，不同的模块可以实现不同的功能。

小型机:控制点数100~500点左右。(整体试)

中形机:控制点数500~1000点左右。(整体试)

大型机:控制点数1000以上(组合试)

第1章 可编程序控制器基础知识

1.1 可编程序控制器的产生与发展

1.2 可编程序控制器的定义及特点

1.3 可编程序控制器的分类及应用

1.4 可编程序控制器的性能指标

习题

第2章 可编程序控制器的组成与工作原理

2.1 可编程序控制器的基苯结构

2.2 可编程序控制器的基本工作过程

2.3 可编程序控制器的编程语言

习题

第3章 几种典型的欧姆龙PLC

3.1 CPMlA概述

3.2 C200Ha概述

3.3 CSl系列可编程序控制器

习题

第4章 欧姆龙PLC的指令系统

4.1 概述

4.2 基本编程指令

4.3 梯形图的编程原则

4.4 定时器和计数器指令

4.5 数据比较指令

4.6 数据移位指令

4.7 数据传送指令

4.8 数据转换指令

4.9 十进制运算指令

4.10 二进制运算指令

4.11 位控制指令

4.12 逻辑运算指令

4.13 特殊指令

4.14 子程序控制指令

4.15 高速计数器控制指令

4.16 脉冲输出控制指令

4.17 中断控制指令

4.18 步进指令

4.19 顺序控制和暂存指令

习题

第5章 编程设备及其使用

5.1 手持编程器

5.2 CX-Programmer编程软件上机操作方法

第6章 欧姆龙PLC特殊功能单元

6.1 模拟量输人单元C200H-AD003

6.2 模拟量输入输出单元C200H-MAD01

习题

第7章 PLC控制系统的设计

7.1 PLC控制系统设计概述

7.2 PLC应用程序的设计方法

习题

第8章 欧姆龙PLC的数据通信技术

参考文献