2(PLC的技术性能和编程语言)

中国一汽教育培训中心主讲教师：徐彬OMRONPLC原理及应用中国一汽教育培训中心M要求：自动传输、灌装、计数中国一汽教育培训中心第二章、PLC的技术性能和编程语言主要内容：PLC的技术性能PLC的编程语言CP1H的内部资源中国一汽教育培训中心PLC的技术性能可编程序控制器的技术指标很多，但作为使用可编程序控制器的用户，对其中的主要技术指标应了解清楚。1、输入/输出点数（即I/O点数）I/O点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子总数，这是可编程序控制器最重要的一项指标。一般按可编程序控制器点数多少来区分机型的大小。2、扫描速度扫描速度一般以执行1000步指令所需时间来衡量，故单位为ms/千步，也有以执行一步指令的时间计算的，例如uS/步。中国一汽教育培训中心3、指令条数指令条数是衡量可编程序控制器软件功能强弱的主要指标。可编程序控制器具有的指令种类越多，说明其软件功能越强。4、内存容量内存容量是指可编程序控制器内有效用户程序的存储器容量。在可编程序控制器中，程序指令是按“步”存放的（一条指令往往不止一步），一步占用一个地址单元，一个地址单元一般占用两个字节。PLC的技术性能中国一汽教育培训中心PLC的技术性能5、高功能模块可编程序控制器除了主机模块外，还可以配接各种高功能模块。主机模块实现基本控制功能，高功能模块则可实现某一种特殊的专门功能。衡量可编程序控制器产品水平高低的重要指标是它的高功能模块的多少、功能的强弱。常见的高功能模块主要是A/D模块、D/A模块、高速计数模块、速度控制模块、温度控制模块、位置控制模块、轴定位模块、远程通信模块、高级语言编程模块以及各种物理量转换模块等。中国一汽教育培训中心高功能模块使可编程序控制器不仅能进行开关量控制，而且还能进行模拟量控制，可进行精确的定位和速度控制，可以和计算机进行通信，可以直接用高级语言进行编辑，给用户提供了强有力的工具。P78表5.1列出了常见可编程序控制器的基本技术指标。PLC的技术性能中国一汽教育培训中心PLC的编程语言可编程序控制器的编程语言，根据生产厂家不同和机型不同而各不相同。由于目前还没有统一的编程语言，所以在使用不同厂家的PLC时，同一种编程语言（例如梯形图编程语言或指令表编程语言）也有所不同。为了表示电气控制的逻辑关系，它们大致可分成四种：梯形图编程、指令语句编程、逻辑图和逻辑表达式，有些大型PLC也采用高级语言（BASIC语言、C语言等）进行编程。如图5.1－P80中国一汽教育培训中心PLC的编程语言梯形图编程：梯形图编程是在继电器－接触器控制系统电路图基础上简化了符号而演变来的，可以说是沿袭了传统的电气控制图。在简化的同时还加进了许多功能强而又使用灵活的指令，将微机的特点结合进去，使编程容易，而实现的功能却大大超过了传统电气控制电路图，是目前应用最普遍的一种可编程序控制器编程语言。P81图5.2和表5.3是三种不同机型的梯形图实例中国一汽教育培训中心PLC的编程语言梯形图及符号的画与写应按一定规则。各厂家的符号和规则虽不尽相同，但基本上大同小异。对于可编程序控制器的规则，总结出以下几点共性：1、梯形图中只有动合和动断两种触点。动合触点和动断触点图形符号基本相同，但它们的文字符号不相同，这一点随不同机种、不同位置（输入或输出）而不同。同一标记的触点可以反复使用，次数不限，这点与继电器－接触器系统中同一触点只能使用一次不同。因为在可编程序控制器中每一触点的状态均存入可编程序控制器内部的存储单元中，可以反复读写，故可以反复使用。中国一汽教育培训中心PLC的编程语言2、梯形图中输出继电器（输出变量）表示方法也不相同，有圆圈、括号和椭圆等。而且它们的文字代号也不相同，不过无论哪种产品，同一个编号的输出继电器在程序中只能使用一次。3、梯形图最左边的是起始母线，每一逻辑行必须从起始母线开始画起。有些类型的产品在梯形图最右边还有结束母线，有的则可以省略不用。4、梯形图必须按从左到右、从上到下顺序书写，可编程序控制器是按这个顺序执行程序的。中国一汽教育培训中心PLC的编程语言5、梯形图中的触点可以任意串联或并联。6、梯形图中输出继电器可以并联，但不能串联。7、程序结束应有结束符，一般用“END”或“ED”表示。中国一汽教育培训中心PLC的编程语言指令语句编程：梯形图编程的优点是直观、简便，但需要具有带CRT屏幕显示屏的图形编程器方可输入图形符号。小型机一般无法满足，因此采用经济便携的编程器将程序输入到可编程序控制器中。这种编程方法使用指令语句（助记符语言），它类似微型计算机中的汇编语言。中国一汽教育培训中心语句是指令语句表编程的基本单元，每个控制功能由一个或多个语句组成的程序来执行。每个语句是规定可编程序控制器中CPU如何动作的指令，它是由操作码和操作数组成的。操作友用助记符表示（例如LD表示“取”，OR表示“或”，OUT表示“输出”等）要执行的功能，操作数（参数）表明操作的地址（例如输入继电器编号、输出继电器编号、定时器编号等）或一个预先设定的值（例如定时值、计数值等）。P82表5.4所示的指令语句表程序PLC的编程语言中国一汽教育培训中心PLC的编程语言功能块图（逻辑图）编程语言功能块图编程语言实际上是以逻辑功能符号组成功能块表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图一样，它极易表现条件与结果之间的逻辑功能。P83图5.3所示功能块图编程语言实例中国一汽教育培训中心PLC的编程语言高级语言：对于大型PLC，其点数多，控制对象复杂，所以可以使用像微型计算机一样的结构化编程语言，例如BASIC语言、C语言、Pascal语言等高级语言。这种编程方式不仅能完成逻辑控制功能、数值计算、数据处理、PID调节，还能很方便地与计算机通信联网，从而形成由计算机控制的可编程序控制器系统。中国一汽教育培训中心CP1H机器内部资源分配是指对它的用户存储器（存储区）存放不同数据和信息，例如输入、输出数据，中间变量提供的定时器、计数器、寄存器数据以及系统程序所使用和管理的系统状态和标志信息。这些存储器具有掉电保护功能，可以由用户增删和修改。内部资源（存储区）分配中国一汽教育培训中心内部资源（存储区）分配CP1H机器引用了电气控制系统中的术语，用继电器定义存储区中的位，将用户数据区按继电器的类型分为7大类，即I/O继电器区、内部辅助继电器区、专用继电器区、暂存继电器区、保持继电器区、定时/计数继电器区和数据存储区。对各区的访问采用通道的概念，将各区划分为若干连续的通道，每个通道包含16个二进制位，用标识符及1－4位数字组成通道号来标识各区的各个通道。有些区可按继电器（位）寻址，要在通道号后面再加两位数字00－15组成继电器号（位号）来标识通道中的各位。整个数据存储区的任一继电器或位都可用通道号或继电器号惟一表示。中国一汽教育培训中心中国一汽教育培训中心扩展单元的地址分配中国一汽教育培训中心时钟脉冲中国一汽教育培训中心内部资源（存储区）分配数据区通道号分配表区域名称通道号I/O继电器0.00-16.15100.00-116.15内部辅助继电器（AR）1200.00-1499.153800.00-6143.15W000.00-W511.15暂存继电器（TR）TR0-TR15保持继电器（HR）H0.00－H511.15定时/计数器（TIM/CNT）T0-T4095C0-C4095数据存储区（DM）D0－D32767中国一汽教育培训中心输入、输出继电器1、输入继电器：输入继电器是用来接收可编程序控制器外部开关（或模拟）信号的“窗口”，它只能由外部信号驱动，不能被程序指令驱动。P型机的输入继电器加装I/O扩展后最多可占有17个通道，其编号为00－16，每个通道有16个继电器。也就是说，输入继电器最多可有272个，其编号从0.00到16.15，如下表所示点数继电器编号2720.00－16.1500通道01通道……15通道16通道00080008……0008000801090109……0109010902100210……0210021003110311……0311031104120412……0412041205130513……0513051306140614……0614061407150715……07150715中国一汽教育培训中心输入、输出继电器2、输出继电器：输出继电器是用来将信号传送到外部负载的器件。输出继电器有一个对外部输出的动合触点，它是按照程序的执行结果而被驱动的。P型机的输出继电器加装I/O扩展后最多可占有5个通道，其编号为100－116。每个通道有16个输出继电器，最大输出继电器的数目为272个，其编号为100.00－116.15。点数继电器编号272100.00－116.15100通道101通道……115通道116通道00080008……0008000801090109……0109010902100210……0210021003110311……0311031104120412……0412041205130513……0513051306140614……0614061407150715……07150715中国一汽教育培训中心内部继电器可编程序控制器的内部继电器与输入、输出继电器不同，它们既不能被外部信号所驱动，也不能直接驱动外部设备，但可以由可编程序控制器中各种触点来驱动。内部继电器包括内部辅助继电器、保持继电器、暂存继电器和数据存储继电器。1、内部辅助继电器（W）内部辅助继电器在适当的指令作用下，可以使继电器建立起一定的逻辑关系，其功能相当于继电器－接触器系统中的中间继电器。CP1H内部辅助继电器共有3156个通道，其编号为1200－1499;3800-6143;W0-W511中国一汽教育培训中心内部继电器2、保持继电器（HR）保持继电器具有掉电保护的功能。对于控制对象需要保存掉电前的状态，以便当可编程控制器恢复工作时再现这些状态，这时就要使用保持继电器。保持继电器共占有10个通道，其编号为H0－H511，每个通道有16个保持继电器，也就是说保持继电器共有160个，其编号为H0.00－H511.15。3、暂存继电器（TR）CP1H有16个暂存继电器，其编号为TR0－TR15，暂存继电器可以不按顺序进行分配，在同一程序段中不能重复使用相同的暂存继电器编号，但在不同的程序段中可以使用。4、数据存储继电器（DM）数据存储继电器通道编号为D0－D32767，它不能以单独的点来使用，要以通道编号（数据区、DM）为单位来使用。数据存储继电器具有掉电保护功能。中国一汽教育培训中心本章小结可编程序控制器性能指标很多，但从使用者角度出发，主要有以下几点：1、输入/输出点数：用以区分机型大小指标之一，点数多可以控制的和输入信号多。2、扫描速度：扫描速度快反映了可编程序控制器控制电气设备的能力强。3、指令条数：指令条数多说明软件功能丰富。4、内存容量：内存容量越大，可以存储的指令越多，从而可以控制较复杂的设备。中国一汽教育培训中心