执行*l条指令时,从X0对应的输入映像寄存器中取出二进制数并保存起来。执行*2条指令时,取出Y0对应的输出映像寄存器中的二进制数,与X0对应的二进制数相“或”(电路的并联对应“或”运算)。 执行*3条或*4条指令时,分别取出xl或X2对应的输入映像寄存器中的二进制数,因为是常闭触点,取反后与前面的运算结果相“与”(电路的串联对应“与”运算),然后存入运算结果寄存器。 执行*5条指令时,将运算结果寄存器中的二进制数送入Y0对应的输出映像寄存器。在输出处理阶段,CPU将各输出映像寄存器中的二进制数传送给输出模块并锁存起来,如果Y0对应的输出映像寄存器存放的是二进制数1,外接的KM的线圈将通电,反之将断电。 如果读入输入映像寄存器X0~X2的均为二进制数0,在程序执行阶段,经过上述逻辑运算过程之后,运算结果仍为Y0=0,所以KM的线圈处于断电状态。按下起动按钮SBl,X0变为l状态,经逻辑运算后Y0变为1状态,在输出处理阶段,将Y0对应的输出映像寄存器中的1送到输出模块,PLC内Y0对应的物理继电器的常开触点接通,接触器KM的线圈通电. 电气控制线路原理图绘制示意图 (1)电路绘制 原理图一般分为电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路绘制。 原路图可水平布置,也可垂直布置。水平布置时,电源电路垂直画,其他电路水平画,控制电路中的耗能元件(如接触器和断电器的线圈、信号灯、照明灯等)要画在电路的较右方。垂直布置时,电源电路水平画,其他电路垂直画,控制电路中的耗能元件要画在电路的较下方。 电源电路画成水平线,三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下排列,中线N和保护地线PE画在相线之下。直流电源则正端在上,负端在下画出。 主电路是指受电的动力装置及保护电器,它通过的是电动机的工作电流,电流较大,主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。控制电路是指控制主电路工作状态的电路。信号电路是指显示主电路工作状态的电路。照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。这些电路通过的电流都较小,画原理图时,控制电路、信号电路、照明电路要依次垂直画在电路的右侧。 (2)元器件绘制 ①原理图中,各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。 ②原理图中,各电器元件不画实际的外形图。而采用国家规定的统一国标符号画出。 ③原理图中,同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起,而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中,但它们的动作却是相互关联的,必须标以相同的文字符号。 (3)电器元件布置图 电器元件布置图主要是表明机械设备上所有电气设备和电器元件的实际位置,是电气控制备制造、安装和维修必不可少的技术文件。 (4)接线图 接线图主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理。它表示了设备电控系充各单元和各元器件间的接线关系,并标注出所需数据,如接线端子号、连接导线参数等。实际应用中通常与电路图和位置图一起使用。 电路图执行标准中的图形符号和文字符号 2018-03-13来源:本站 为了便于交流与沟通,我国参照国际电工**(IEC)颁布的有关文件,制定了电气设备有关国家标准,颁布了GB4728--1984《电气图用图形符号》、GB5465—1985《电气设备用图形符号、绘制原则》、GB6988—1986《电气制图》、GB5094—1985《电气技术中的项目代号》和GB7159--1987《电气技术中的文字符号制订通则》,规定从1990年1日1日起,电气图中的图形符号和文字符号必须符合较新的国家标准。 (1)图形符号 由符号要素、限定符号、一般符号以及常用的非电操作控制的动作符号(如机械控制符号等)根据不同的具体器件情况组合构成。 (2)文字符号 基本文字符号、单字母符号和双字母符号表示电气设备、装置和元器件的大类,如K为继电器类元件这一大类;双字母符号由一个表示大类的单字母与另一表示器件某些特性的字母组成,例如表示继电器类元件中的KA为中间继电器。 (1)屏蔽:对电源变压器、cpu、编程器等主要部件,采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。 (2)滤波:对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波,以消除或抑制高频干扰,也削弱了各种模块之间的相互影响。 (3)电源调整与保护:对cpu这个核心部件所需的+5v电源,采用多级滤波,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。 (4)隔离:在cpu与i/o电路间,采用光电隔离措施,有效隔离i/o间的电联系,减少故障误动作。 (5)采用模块式结构:这种结构有助于在故障情况下短时修复。因为一旦查处某一模块出现故障,就能迅速更换,使系统回复正常工作,也有助于加快查找故障原因。 PLC具有很完善的自诊断功能,如出现故障,借助自诊断程序可以方便的找到出现故障的部件,更换后就可以恢复正常工作。故障处理的方法可参看PLC系统手册的故障处理指南。实践证明,外部设备的故障率远**PLC,而这些设备故障时,PLC不会自动停机,可使故障范围扩大。为了及时发现故障,可用梯形图程序实现故障的自诊断和自处理。 1.**时检测 机械设备在各工步的所需的时间基本不变,因此可以用时间为参考,在可编程控制器发出信号,相应的外部执行机构开始动作时起动一个定时器开始定计时,定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长20%左右。如某执行机构在正常情况下运行10s后,使限位开关动作,发出动作结束的信号。在该执行机构开始动作时起动设定值为12s的定时器定时,若12s后还没有收到动作结束的信号,由定时器的常开触点发出故障信号,该信号停止正常的程序,起动报警和故障显示程序,使操作人员和维修人员能迅速判别故障的种类,及时采取排除故障的措施。 2.逻辑错误检查 在系统正常运行时,PLC的输入、输出信号和内部的信号(如存储器为的状态)相互之间存在着确定的关系,如出现异常的逻辑信号,则说明出了故障。因此可以编制一些常见故障的异常逻辑关系,一旦异常逻辑关系为ON状态,就应按故障处理。如机械运动过程中先后有两个限位开关动作,这两个信号不会同时接通。若它们同时接通,说明至少有一个限位开关被卡死,应停机进行处理。在梯形图中,用这两个限位开关对应的存储器的位的常开触点串联,来驱动一个表示限位开关故障的存储器的位就可以进行检测。 PLC控制系统的软件主要包括系统软件和用户程序。系统软件由PLC厂家固化在存储器中,用于控制PLC的运作。用户程序由使用者编制录入,保存在用户存储器中,用于控制外部对象的运行。 1)、系统软件 系统软件包括系统管理程序、用户指令解释程序、标准程序模块及系统调用。整个系统软件是一个整体,它的质量很大程度上影响了PLC的性能。通常情况下,进一步改进和完善系统软件就可以在不增加任何设备条件下大大改善PLC的性能,使其功能越来越强。 2)用户程序 PLC的程序一般由三个部分构成:用户程序、数据块和参数块。用户程序是必选项,数据块和参数块是可选部分。 用户程序即应用程序,是用户针对具体控制对象编制的程序。PLC是通过在RUN方式下,循环扫描执行用户程序来完成控制任务的,用户程序决定了一个控制系统的功能。 一个完整的用户程序应当包含一个主程序、若干子程序和若干中断程序三大部分。 可编程序控制器诞生不久即显示了其在工业控制中的重要地位,如日本、德国、法国等国家相继研制成各自的PLC。PLC技术随着计算机和微电子技术的发展而迅速发展,由较初的一位机发展为8位机。随着微处理器CPU和微型计算机技术在PLC中的应用,形成了现代意义上的PLC。现在的PLC产品己使用了16位、32位高性能做处理器,而且实现了多处理器的多通道处理,通讯技术使PLC的应用得到进一步发展。如今,可编程序控制器技术已比较成熟。 目前,世界上有200多个厂家生产可编程序控制器产品,比较着名的厂家有德国的西门子,美国的Rockwell(AB)、通用(GE),日本的三菱、欧姆龙,法国的施耐德等。 可编程序控制器总的发展趋势是向高集成度、小体积、大容量、高速度、易使用、高性能方向发展。具体表现在以下几个方面: (1)向小型化、**化、低成本方向发展 20世纪80年代初,小型PLC在价格上还**小系统用的继电器控制装置。随着微电子技术的发展,新型器件大幅度的提高功能和降低价格,使PLC结构更为紧凑,功能不断增加,将原来大、中型PLC才有的功能移植到小型PLC上,如模拟量处理、数据通讯和复杂的功能指令等,但价格不断下降,真正成为继电器控制系统的替代产品。 (2)向大容量,高速度方向发展 大型PLC采用多微处理器系统,有的采用32位微处理器,可同时进行多任务操作,处理速度提高,特别是增强了过程控制和数据处理的功能。另外,存储容量大大增加。 (3)与计算机联系密切 从功能上看,PLC不仅能完成逻辑运算,且计算机的复杂运算功能在PLC中也进一步得到利用,从结构上看,计算机的硬件和技术越来越多地应用到PLC;从语言上看,PLC己不再是单纯用梯形图语言,而且可用多种语言编程,如类似计算机汇编语言的语句表,甚至可直接由计算机高级语言编程;在通讯方面,PLC与计算机可直接相连并进行信息传递。 (4)发展多样化 可编程序控制器发展的多样化体现在3个方面:产品类型、编程语言和应用领域。 (5)模块化 PLC的扩展模块发展迅速。功能明确化、**化的复杂功能由专门模块来完成。主机仅仅通过通讯设备向模块发布命令和测试状态,这使得PLC的系统功能进一步增强,控制系统设计进一步简化。 (6)网络与通讯能力增强 计算机与PLC之间以及各个PLC之间的联网和通讯的能力不断增强,使用工业网络可以有效地节省资源、降低成本、提高系统可靠性和灵活性,致使网络的应用有普遍化的趋势。 (7)多样化与标准化 生产PLC产品的各厂家都在大力度地开发自己的新产品,以求占据市场的更大份额。因此产品向多样化方向发展,出现了欧、美、日多种流派。与此同时,为了推动技术标准化的进程。一些国际性组织,如国际电工**(IEC)不断为PLC的发展制定一些新的标准,如对各种类型的产品作一定的归纳或定义,或对PLC未来的发展制定一种方向或框架。 (8)工业软件发展迅速 与可编程序控制器硬件技术的发展相适应,工业软件的发展非常迅速,它使系统应用更加简单易行,大大方便了PLC系统的开发人员和操作使用人员。 可编程序控制器的输出信号类型可以是开关量、模拟量和数字量。输出单元从广义上分包含两部分:一是与被控设备相连接的接口电路,另一部分是输出的映像寄存器。 PLC运行时CPU从输入映像寄存器读取输入信息并进行处理,将处理结果放到输出映像寄存器。输出映像寄存器由输出点相对应的触发器组成,输出接口电路将其由弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出,以驱动电磁阀、接触器、指示灯等被控设备的执行元件。 输出接口电路通常有三种类型:继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出则。每种输出电路都采用电气隔离技术,电源由外部提供,输出电流一般为1.5—2A,输出电流的额定值与负载的性质有关。 为使PLC避免受瞬间大电流的作用而损坏,输出端外部接线必须采用保护措施:一是输出公共端接熔断器;二是采用保护电路,对交流感件负载,一般用阻容吸收回路;对直流感性负载用续流二极管。较大部分的PLC的输出端子采用分组式和分隔式。对于晶体管输出型还有源型输出和漏型输出两种形式。较大部分的欧美品牌的PLC采用源型输出,而较大部分的亚洲品牌的PLC采用漏型输出。 现代PLC一个显着的特点就是具有通讯功能,目前主流的PLC一般都具有RS485(或RS232)通讯接口,以便连接编程设备、监视器、打印机等外围设备,或连接诸如变频器、温控仪等简单控制设备进行简单的主从式通讯,实现“人一机”或“机—机”之间的对话。一些先进的PLC上还具有工业网络通讯接口,可以与其他的PLC或计算机相连,组成分布式工业控制系统,实现更大规模的控制,另外还可以与数据库软件相结合,实现控制与管理相结合的综合控制。 为了满足工业逻辑控制的要求,同时结合计算机控制的特点,PLC的工作方式采用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。CPU从**条指令执行开始,按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束,然后返回**条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。PLC工作的全过程可用图1所示的运行框图来表示。整个过程可分为以下几个部分: **部分是上电处理。PLC上电后对系统进行一次初始化,包括硬件初始化和软件初始化,停电保持范围设定及其他初始化处理等。 *二部分是自诊断处理。PLC每扫描一次,执行—次自诊断检查,确定PLC自身的动作是否正常。如CPU、电池电压、程序存储器、I/O和通讯等是否异常或出错,如检查出异常时,CPU面板上的LED及异常继电器会接通,在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时,CPU被强制为STOP方式,所有的扫描便停止。 *三部分是通讯服务。PLC自诊断处理完成以后进入通讯服务过程。首先检查有无通讯任务,如有则调用相应进程,完成与其他设备的通讯处理,并对通讯数据作相应处理;然后进行时钟、特殊寄存器更新处理等工作。 *四部分是程序扫描过程。PLC在上电处理、自诊断和通讯服务完成以后,如果工作选择开关在RUN位置,则进人程序扫描工作阶段。先完成输入处理,即把输入端子的状态读入输入映像寄存器中,然后执行用户程序,最后把输出处理结果刷新到输出锁存器中。 在上述几个部分中,通讯服务和程序扫描过程是PLC工作的主要部分,其工作周期称为扫描周期。可以看出扫描周期直接影响控制信号的实时性和正确性,为了确保控制能正确实时地进行,在每个扫描周期中,通讯任务的作业时间必须被控制在一定范围内。PLC运行正常时,程序扫描周期的长短与CPU的运算速度、与I/O点的情况、与用户应用程序的长短及编程情况等有关。通常用PLC执行lKB指令所需时间来说明其扫描速度,一般为零点几ms到上百ms。值得注意的是,不同指令其执行时间是不同的,从零点几μs到上百μs不等,故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。而对于一些需要高速处理的信号,则需要特殊的软、硬件措施来处理。 通用型PLC的硬件基本结构如图1所示,它是一种通用的可编程控制器,主要由*处理单元CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块及电源组成。 图1通用型PLC的硬件基本结构 主机内各部分之间均通过总线连接。总线分为电源总线、控制总线、地址总线和数据总线。各部件的作用如下: (1)*处理单元CPU PLC的CPU与通用微机的CPU一样,是PLC的核心部分,它按PLC中系统程序赋予的功能,接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;用扫描方式查询现场输入装置的各种信号状态或数据,并存入输入过程状态寄存器或数据寄存器中;诊断电源及PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误等;在PLC进入运行状态后,从存储器逐条读取用户程序,经过命令解释后,按指令规定的任务产生相应的控制信号,去启闭有关的控制电路;分时、分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等动作,完成用户程序中规定的逻辑运算或算术运算等任务;根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容,再由输出状态寄存器的位状态或数据寄存器的有关内容实现输出控制、制表打印、数据通信等功能。以上这些都是在CPU的控制下完成的。PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双较型位片式微处理器。 (2)存储器 存储器(简称内存),用来存储数据或程序。它包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。 PLC配有系统程序存储器和用户程序存储器,分别用以存储系统程序和用户程序。系统程序存储器用来存储监控程序、模块化应用功能子程序和各种系统参数等,一般使用EPROM;用户程序存储器用作存放用户编制的梯形图等程序,一般使用RAM,若程序不经常修改,也可写入到EPROM中;存储器的容量以字节为单位。系统程序存储器的内容不能由用户直接存取。因此一般在产品样本中所列的存储器型号和容量,均是指用户程序存储器。 (3)输入/输出(I/O)模块 I/O模块是CPU与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。PLC提供了各种操作电平和输出驱动能力的I/O模块供用户选用。I/O模块要求具有抗干扰性能,并与外界绝缘因此,多数都采用光电隔离回路、消抖动回路、多级滤波等措施。I/O模块可以制成各种标准模块,根据输入、输出点数来增减和组合。I/O模块还配有各种发光二极管来指示各种运行状态。 (4)电源 PLC配有开关式稳压电源的电源模块,用来对PLC的内部电路供电。 (5)编程器 编程器用作用户程序的编制、编辑、调试和监视,还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数。它经过接口与CPU联系,完成人机对话。 编程器分简易型和智能型两种。简易型编程器只能在线编程,它通过一个**接口与PLC连接。智能型编程器即可在线编程又可离线编程,还以远离PLC插到现场控制站的相应接口进行编程。智能型编程器有许多不同的应用程序软件包,功能齐全,适应的编程语言和方法也较多。 PLC是专为工业自动控制而开发的装置,通常PLC采用面向控制过程,面向问题的“自然语言”编程。不同厂家的产品采用的编程语言不同,这些编程语言有梯形图、语句表、控制系统流程图等。为了增强PLC的各种运算功能,有的PLC还配有BASIC语言,并正在探索用其他高级语言来编程。 日本的FANUC公司、立石公司、三菱公司、富士公司等所生产的PLC产品,都采用梯形图编程。在用编程器向PLC输入程序时,一般简易编程器都采用编码表输入,大型编程器也可用梯形图直接输入。在众多的PLC产品中,由于制造厂家不同,其指令系统的表示方法和语句表中的助记符也不尽相同,但原理是完全相同的。在本书中我们以FANUC-PMC-L为例,对适用于数控机床控制的PLC指令作一介绍。在FANUC系列的PLC中,规格型号不同时,只是功能指令的数目有所不同,如北京机床研究所与FANUC公司合作开发的FANUC-BESKPLC-B功能指令23条,除此以外,指令系统是完全一样的。 在FANUC-PMC-L中有两种指令:基本指令和功能指令。当设计顺序程序时,使用较多的是基本指令,基本指令共12条。功能指令便于机床特殊运行控制的编程,功能指令有35条。 在基本指令和功能指令执行中,用一个堆栈寄存器暂存逻辑操作的中间结果,堆栈寄存器有9位(如图1所示),按先进后出、后进先出的原理工作。当前操作结果压入时,堆栈各原状态全部左移一位;相反地取出操作结果时堆栈全部右移一位,最后压入的信号首先恢复读出。
词条
词条说明
3RK1904-2AB02 现货 3RK1904-2AB02 现货 执行*l条指令时,从X0对应的输入映像寄存器中取出二进制数并保存起来。执行*2条指令时,取出Y0对应的输出映像寄存器中的二进制数,与X0对应的二进制数相“或”(电路的并联对应“或”运算)。 执行*3条或*4条指令时,分别取出xl或X2对应的输入映像寄存器中的二进制数,因为是常闭触点,取反后与前面的运算结果相“与”(电路的串联对应“
源部件——为PLC内部电路提供能源 整体结构的PLC——四部分装在同一机壳内 模块式结构的PLC——各部件独立封装,称为模块,通过机架和总线连接而成 I/O的能力可按用户的需要进行扩展和组合 另外,还必须有编程器——将用户程序写进规定的存储器内 PLC的基本组成框图: 1.CPU——是PLC的核心部分。与通用微机CPU一样,CPU在PC系统中的作用类似于人体的神经**。其功能: (1)用扫描方式(
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期发展了大型机和**小型机;从控制能力上来说,诞生了各种各样的特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合;从产品的配套能力来说,生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足
PLC由哪几个主要部分组成?各部分的作用是什么? PLC由*处理器CPU、存储器、输入输出接口和编程器组成。 *处理器CPU是核心,它的作用是接收输入的程序并存储程序。扫描现场的输入状态,执行用户程序,并自诊断, 存储器用来存放程序和数据; 输入接口采集现场各种开关接点的信号状态,并将其转化成标准的逻辑电平。 输出接口用于输出电信号来控制对象; 编程器用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视
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