6ES7231-0HF22-0XA0产品齐全

6ES7231-0HF22-0XA0产品齐全

PLC是专为工业控制而开发的装置，其主要使用者是工厂广大电气技术人员，为了适应他们的传统习惯和掌握能力，通常PLC不采用微机的编程语言，而常常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程。国际电工**（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3（可编程控制器语言标准）详细地说明了句法、语义和下述5种编程语言：功能表图（sequential  function chart）、梯形图（Ladder diagram）、功能块图（Function black diagram）、指令表（Instruction list）、结构文本（structured text）。梯形图和功能块图为图形语言，指令表和结构文本为文字语言，功能表图是一种结构块控制流程图。

梯形图是使用得*多的图形编程语言，被称为PLC的第一编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序，梯形图的设计称为编程。

梯形图编程中，用到以下四个基本概念：

1．软继电器
PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”，其常开触点接通，常闭触点断开，称这种状态是该软继电器的“1”或“ON”状态。如果该存储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，称该软继电器为“0”或“OFF”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。

2．能流
如图5-1所示触点1、2接通时，有一个想的“概念电流”或“能流”(Power Flow)从左向右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。图5-1a中可能有两个方向的能流流过触点5（经过触点1、5、4或经过触点3、5、2），这不符合能流只能从左向右流动的原则

3．母线
梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar)，。在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧母线（左母线和右母线）之间有一个左正右负的直流电源电压，母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。

4．梯形图的逻辑解算
根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。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。

2. 3. 10. 1实验目的与实验设备
(1)掌握油压机顺序回路的工作原理，熟悉液压回路的连接方法；(2)了解油压机压力继电器控制的顺序回路的组成、性能特点及其在工业中的运用； (3)通过观察油压机示意图中管路内压力油、非压力油的走向和变化过程以及各液压
元件示意图的动作过程，充分理解各种液压元件的工作原理及使用性能；(4)实验所用设备为YCS-C型智能液压综合教学实验台。
2.310.2实验原理
在油压机液压传动系统中，用一个能源向两个或多个缸(或马达)提供液压油，按各液压缸之间运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路，称为多缸运动回路。多缸运动回路分为顺序运动回路、同步运动回路和互不干扰回路等。
油压机严格地按给定顺序运动的回路称为顺序回路。顺序运动回路的控制方式有三种：即行程控制、压力控制和时间控制。
压力继电器控制的顺序运动回路为压力控制方式。
本实验中，当按下【缸1前进】按钮时，二位四通换向阀电磁铁Y2得电，阀芯处于左位； Y5失电，阀芯处于图示位置(右位)二此时压力油先进入油缸1左腔。油缸1活塞杆运动到终点后压力上升，压力继电器发信， Y5得电，油缸2活塞开始伸出。当按下【油缸1后退】按钮时， Y2失电，油缸1右腔进油机活塞杆向左缩回。此时左腔接回油压力降低，压力继电器发信， Y5失电，油缸2也缩回，完成【后退】工况。
实验原理示意图及操作界面如图2-46所示。
2.3.10.3实验步骤
(1)双击电脑桌面上的【力控PCAut03. 62】 ； (2)选择【压力继电器控制的顺序回路】； (3)单击【进入运行】，单击【忽略】； (4)将操作面板上的转换开关旋至【PLC】； (5)按照电脑所显示的油压回路在实验台上将回路搭接好； (6)将电磁阀的插头Y2、Y5及压力继电器插头部分别插到操作台的电器面接相应的插孔上；(7)单击电脑画面的【启动】；单击电脑画面的【缸1前进】或【缸1后退】，便可实现画面与实物基本同步的运动过程。(8)观察示意回中管路内压力油和非压力油(分别用红色和绿色代表压力油和非压力油)的走向及变化过程；(9)认真观察液压元件示意图的动作过程； (10)分析回路的工作过程； (11)需要停止操作时，单击【停止】，再单击【退出】(头指开着的小门圈标)即可； (12)拆，卸元件及油管，将元件放到辅助平台上，油管挂到油管架上

可编程控制器（PLC）的工作有两个要点：入出信息变换、可靠物理实现，入出信息变换主要由运行存储于PLC内存中的程序实现。这程序既有系统的（这程序又称监控程序，或操作系统），又有用户的。系统程序为用户程序提供编辑与运行平台，同时，还进行必要的公共处理，如自检，I/O刷新，与外设、上位计算机或其它PLC通讯等处理。用户程序由用户按照控制的要求进行设计。什么样的控制，就有什么样的用户程序。

      可靠物理实现主要通过输入（I， bbbbb）及输出（O，OUTPUT）电路。每一输入点或输出点就有一个I或O电路。而且，总是把若干个这样电路集成在一个模块（或箱体）中，然后再由若干个模块（或箱体）集成为PLC完整的I/O系统（电路）。尽管这些模块相当多，占了PLC体积的大部分，但由于它们都是由高度集成化的，所以，PLC的体积还是不太大的。

输入电路时刻监视着输入点的（通、ON或断、OFF）状态，并将此状态暂存于它的输入暂存器（还可能有别的称谓）中。每一输入点都有一个与其对应的输入暂存器。

      输出电路有输出锁存器（还可能有别的称谓）。它也有两个状态，高、低电位状态，并可锁存。同时，它还有相应的物理电路，可把这个高、低电位的状态传送给输出点。每一输出点都有一个与其对应的输出锁存器。

      这里的输入暂存器及输出锁存器实际是PLC的I/O电路的寄存器。它们与PLC内存交换信息通过PLC I/O总线及运行PLC的系统程序实现。

      把输入暂存器的信息读到PLC的内存中，称输入刷新。PLC内存有专门开辟的存放输入信息的映射区。这个区的每一对应位（bit）称为输入继电器，或称软触点，或称为过程映射输入寄存器（the process-image bbbbb register）。这些位（bit）置成1，表示触点通，置成0为触点断。由于它的状态是由输入刷新得到的，所以，它反映的就是输入点的状态。

      输出锁存器与PLC内存中的输出映射区也是对应的。一个输出锁存器也有一个内存位（bit）与其对应，这个位称为输出继电器，或称输出线圈，或称为过程映射输出寄存器（the process-image output register）。通过PLC I/O总线及运行系统程序，输出继电器的状态将映射给输出锁存器。这个映射的完成也称输出刷新。

      PLC除了有接收开关信号的输入电路，有时，还有接收模拟信号的输入电路（称模拟量输入单元或模块）。只是后者先要进行模、数转换，然后，再把转换后的数据存入PLC相应的内存单元中。

      如要产生模拟量输出，则要配有模拟量输出电路（称模拟量输出模块或单元）。靠它对PLC相应的内存单元的内容进行数、模转换，并产生输出。
这样，用户所要编的程序只是，PLC输入有关的内存区到输出有关的内存区的变换。这是一个数据及逻辑处理问题。由于PLC有强大的指令系统，编写出满足这个要求的程序是完全可能的。
 
       简单地说，PLC工作过程是：输入刷新---运行用户程序---输出刷新，再输入刷新---再运行用户程序---再输出刷新……永不停止地循环反复地进行着。
     有了上述过程，用PLC实现控制显然是可能的。因为：有了输入刷新，可把输入电路监视得到的输入信息存入PLC的输入映射区；经运行用户程序，输出映射区将得到变换后的信息；再经输出刷新，输出锁存器将反映输出映射区的状态，并通过输出电路产生相应的输出。又由于这个过程是永不停止地循环反复地进行着，所以，输出总是反映输入的变化。只是响应的时间上，略有滞后。但由于PLC的工作速度很快，所以，这个“略有滞后”的时间是很短的，一般也就是几毫秒、几十毫秒，*多也不会超过100到200毫秒。

图2a所示的是简化的过程，实际的PLC工作过程还要复杂些。除了I/O刷新及运行用户程序，还要做些其它的公共处理工作。公共处理工作有：循环时间监视、外设服务及通讯处理等。

      监视循环时间的目的是避免用户程序“死循环”，保证PLC能正常工作。为避免用户程序“死循环”的办法是用“”（Watching dog），即设一个定时器，监测用户程序的运行时间。只要循环超时，即报警，或作相应处理。

      外设服务是让PLC可接受编程器对它的操作，或向编程器输出数据。

通讯处理是实现与计算机，或与其它PLC，或与智能操作器、传感器进行信息交换的。这也是增强PLC控制能力的需要。

      也就是说，实际的PLC工作过程总是：公共处理——I/O刷新——运行用户程序——再公共处理——…反复不停地重复着。图2b所示的是实际的过程。

      此外，PLC上电后，也要进行系统自检及内存的初始化工作，为PLC的正常运行做好准备。

      用这种不断地重复运行程序以实现控制，称扫描方式工作。是PLC基本的工作方式。

      此外，为了应对紧急任务，PLC还有中断工作方式。在中断方式下，需处理的任务先申请中断，被响应后停止正运行的程序，转而去处理中断工作（运行有关中断的服务程序）。待处理完中断，又返回运行原来程序。

      PLC的中断方式的任务，或称事件，是分等级的。同时出现两个或多个中断事件，则优先级高的先处理，继而处理低的。直到全部处理完中断任务，再转为执行扫描程序。

      PLC对大量控制都用扫描方式工作，而对个别急需的处理，则用中断方式。这样，既可做到所有的控制都能照顾到，而个别应急的任务也能及时进行处理。

      当然，PLC的实际工作过程比这里讲的还要复杂一些，分析其基本原理，也还有一些理论问题。但如果能弄清上面介绍的思路，也可知到PLC是怎么工作的了。