plc基础知识总结

第四章重点全看第一章PLC（ProgrammableLogicController，可编程序控制器）是以微处理器为核心，综合子计算机、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动控制装置。继电器控制系统具有结构简单、价格低廉、容易操作等优点；同时又具有体积庞大，生产周期长，接线复杂，故障率高，可靠性及灵活性等缺点。PLC按结构分类：（1）一体化紧凑型PLC：其特点是电源、CPU、I/O接口都集成在一个机壳内。（2）标准模块式结化PLC：其特点是电源模版、CPU模板、开关量I/O模板、模拟量I/O模板等在结构上是相互独立的，可根据具体的应用要求，选择合适的模板，安装在固定的机架（或导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。Plc的功能:控制功能，数据采集、存储与处理功能，输入、输出接口调理功能，通信、联网功能，人机界面功能，编程、调试，PLC控制功能：逻辑控制、定时控制、计数控制、顺序控制。PLC一般具备的特点：高可靠性、丰富的I/O接口模块、采用模块化结构、运行速度快、功能完善、编程简单，易于使用、系统设计，安装，调试方便、维修方便，维修工作量小、总价格低。编程语言：梯形图（LAD）、语句表（STL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）、连续功能图（CFC）、结构化控制语言（SCL）、顺序控制图形编程语言（S7-Graph）、状态图编程语言（S7-HiGraph）、用于S7系统的C语言（CforS7）等。从硬件结构看，PLC由中央处理单元（CPU）、存储器（ROM/RAM）、输入/输出单元（I/O单元）、编程器、电源等部件组成。存储器：系统程序存储器、用户程序存储器、系统RAM存储区。PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期PLC整个运行可分为上电处理、扫描过程和出错处理三个阶段。PLC的扫描过程：（1）输入采样阶段（2）程序执行阶段（3）输出刷新阶段。在plc的每个扫描周期都要执行一次自诊段检查，以确定plc自身的动作是否正常。第二章基于模块化设计的S7-300PLC系统由导轨和各种模块组成。主要模块有：中央处理单元（CPU）、信号模块（SM）、通信处理模块（CP）、功能模块（FM）；辅助模块有：电源模块（PS）、接口模块（IM）；特殊模块有：占位模块（DM370）、仿真模块（SM374）。模式选择开关：RUN-P（可编程运行模式）、RUN（运行模式）、STOP（停机模式）、MRES（存储器复位模式）。S7-300PLC的数字量信号模块包括：SM321数字量输入模块（DI）、SM322数字量输出模块（DO）和SM323/SM327数字量输入/输出模块（DI/DO）等。S7-300PLC系统由一个主机架和（如果需要）一个或多个扩展机架组成。使用一个机架，在该机架上除了电源模块、CPU模块和借口模块外，最多只能再安装8个信号模块、功能模块或通信模块。CPU314、CPU315及CPU315-2DP等最多可以扩展4个机架（一个主机架，三个拓展机架），安装32个信号模块（含功能模块和通信模块）。对于数字信号I/O模块，从0号机架的4号槽位开始，每个槽位占4个字节（等于32个I/O点）。对于模拟量I/O模块，从0号机架的4号槽位开始，每个槽位占16个字节（等于8个模拟通道），每个模拟量输入通道或者输出通道的占用有个一个字节地址。第三章项目名称最长由8个ASCII字符组成，它们可以是大小写英文字母、数字或下划线，第一个符号必须为英文字母，名称不区分大小写。字符串在STEP7中被称为符号或符号地址，STEP7编译时会自动将符号地址转换成所需的绝对地址。符号表包含Status（状态）、Symbol（符号名）、Address（地址）、Datatype（数据类型）和Comment（注释）等表格栏。变量声明窗口：分为“变量表”和“变量详细视图”两部分。Plc软件输入的硬态组件步骤插入电源模块，插入cpu模块，插入数字量输入模块，编译硬件组态，程序编辑窗口为以下几个区域:变量声明窗口，程序元素目录列表区，程序编辑区，每个程序段均由程序段标题区、程序段说明区和程序代码区三部分组成。第四章梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列，最左边的竖线称为起始母线，也叫左母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个触电，最后以线圈结束。一般在最右边还加上一竖线，这一竖线称为右母线。通常一个梯形图中有若干网络（Network）（由触电和线圈等组成的独立电路称为网络）组成。数据类型分为三大类：基本数据类型、复杂数据类型和参数类型。类型（关键词）位表示形式数据与范围示例布尔（BOOL）1布尔量Ture/False触电的闭合/断开字节（BYTE）8十六进制字（WORD）16二进制十六进制BCD码无符号十进制双字（DWORD）32十六进制无符号数字符（CHAR）8ASCII字符字符串（STRING）最多有254个字符（CHAR）的一维数组，最大长度为256个字节（其中前两个字节用来存储字符串的长度信息）。指令是程序的最小独立单位，用户程序由若干条顺序排列的指令结构。指令一般由操作码和操作数组成，其中的操作码代表指令所要完成的具体操作（功能），操作数则是该指令操作或运算的对象。存储区域：输入过程映像寄存器（又称输入继电器）（I）、输出过程映像寄存器（又称输出继电器）（Q）、位存储器（又称辅助继电器）（M）、定时器（T）、计数器（C）。立即寻址是对常数或常量的寻址方式；存储器直接寻址简称直接寻址；存储器间接寻址简称间接寻址。第五章在S7-300PLC的CPU中，用户程序一般由起动程序、主程序和各种中断响应程序等程序模块构成，这些模块在STEP7中的实现形式就是组织块（OB）。主循环组织块OB1、启动循环组织块OB100~OB102、OB101热启动组织块功能（FC）和功能块（FB）的根本区别在于FC没有自己的存储区（背景数据块），调用时必须向形参配实参；而FB拥有自己的存储区（背景数据块），通过背景数据块传递参数，因此在调用任意一个FB时，必须指定一个背景数据块。DB是数据块（DataBlock）的简写，分为背景数据块（InstanceDB）和共享数据块（SharedDB）两种类型。区别：共享数据块用于存储全局数据，所有逻辑块（OB、FC、FB）都可以访问共享数据块内存储的信息。背景数据块用作“私有存储器区”，即用作功能块（FB、SFB）的“存储器”。数据块有三种类型，即共享数据块、背景数据块和用户定义数据块。CPU有两个数据块寄存器：DB和DI寄存器。目的为了打开两个数据块第六章所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的流程，在各输入信号的作用下，使生产过程中各执行机构自动地有序地进行操作。一个完整的顺序控制系统分4个部分：方式选择、顺控器、命令输出、故障信号和运行信号。方式选择：在方式选择部分主要处理各种运行方式的条件和封锁信号。顺控器：顺控器是顺序控制系统的核心，是实现按时间、顺序控制工业生产过程的一个控制装置。命令输出：命令输出部分主要是实现控制系统各控制步骤的具体功能。故障信号和状态信号：故障信号和状态信号部分主要处理控制系统运行过程中的故障及状态信号。顺序功能图由步，转移条件，动作命令构成。步表示与生产流程对应的工艺过程，用S1、S2、S3…表示，可以不按顺序使用。步与步之间不能直接相连，必须有转移条件。转移条件是由被激活的步到下一步转移的条件。转移与转移不能直接相连，必须用步分开。动作命令放在步框的右边，表示与当前步有关的指令，一般用输出类指令（如：输出、置位、复位等）。步与转移，转移与步间的连接采用有向线段。顺序功能图有4种基本类型：单流程、选择性分支流程、并进分支流程、多流程。命令地址类型N（或NC）Q、I、M、D只要步为活动步（且互锁条件满足），动作对应的地址为1状态，无锁存功能S（或SC）Q、I、M、D置位：只要步为活动步（且互锁条件满足），该地址被置位为1并保持为1状态R（或RC）Q、I、M、D复位：只要步为活动步（巨互锁条件满足），该地址被置为0并保持为0状态D（或DC）Q、I、M、D延迟：（如果互锁条件满足），步变为活动步几秒后，如果步仍然是活动的，该地址被置为1状态，无锁存功能T#常数有延迟的动作的下一行为时间常数L（或LC）Q、I、M、D脉冲限制：步为活动步（且互锁条件满足），该地址在几秒内为二状态，无锁存功能T#常数有脉冲限制的动作的下一行为时间常数CALL（或CALC）FC、FB、SFC、SFB块调用：只要步为活动步（且互锁条件满足），指定的块被调用事件事件的意义事件事件的意义S1步变为活动步S0步变为非活动步V1发生监控错误（有干扰）V0监控错误消失（无干扰）L1互锁条件解除L0互锁条件变为1A1信息被确认R1在输入信号（REG_EF/REG_S）的上升沿，记录信号被置位用ON命令或OF命令可以使命令所在步以外的其他步变或非活动步。TL命令：TL为扩展的脉冲定时器命令，该命令的下面一行是定时器的定时时间“time”，定时器位没有闭锁功能。TD命令：TD命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。TR命令：TR是复位定时器命令，一旦事件发生，定时器立即停止定时，定时器位与定时值被复位为“0”。