㈠ 可编程控制器有几种编程语言以及它们的特点
有五种主要编程语言:1、梯形图 2、语句表 3、功能块图 4、顺序功能图 5、结构化文本。
各种编程语言的特点为:
1、梯形图:
(1)是一种图形语言,沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成。
(2)梯形图中触点只有常开和常闭,触点可是PLC输入点接的开关,也可以是PLC内部继电器的触点或内部寄存器、计数器等状态。
(3)梯形图中的触点可以任意串并联,但线圈只能并联不能串联。
(4)内部继电器、计数器、及川启等不能直接控制外部负载,只能作为中间结果供CPU内部使用。
2、语句表:
(1)利用助记符号表示操作功能,具有容易记忆,便于掌握等特点。
(2)在编程器的键盘上就可以进行编程设计。
(3)一般PLC的梯形图和语句表可以相互装换。
3、功能模块:
(1)以功能模块为单位。冲控制功能入手,使控制方案的分析或理解变得容易。
(2)功能模块是用图形化的方式描述功能,他的直观性大大方便设计人员的编程和组态。
4、顺序功能图:
(1)以功能为主线、条例清晰,便于对程序操作的理解和沟通。
(2)对大型的程序,可分工设计,采用较为灵活的程序结构,可节省程序设计时间和调试时间。
(3)常用于系统规模较大、程序关系复杂的理解和沟通。
(4)整个程序的扫描时间有其他程序设计语言编制的程序的扫描时间大大缩短。
5、结构化文本:
(1)采用高级语言进行编程,可以完成比较复杂的控制运算。
(2)需要有一定的计算机高级程序设计语言的知识和编程技巧,对编程人员要求较高。
(3)直观性和易操作性相对差。
(4)常被用于采用功能模块等其他语言较难实现的一些控制功能的实施。
㈡ 可编程控制器的工作原理是什么
可编程控制器的基本工作原理:
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,INPUT)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 input 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除了有可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。
a-简化工作流程图 b–实际工作流程图
图2 PLC工作流程图
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,最多也不会超过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“看门狗”(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。
㈢ plc有几种编程语言得特点
主要有以下5种编程语言:
1、梯形图语言(LD)
梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉,因此,梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。
梯形图编程语言的特点是:与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性;与原有继电器控制相一致,电气设计人员易于掌握。
梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是,梯形图中的能流不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器,应用时,需要与原有继电器控制的概念区别对待。
2、指令表语言(IL)
指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言,和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下,适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时,指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应,在PLC编程软件下可以相互转换。
指令表表编程语言的特点是:采用助记符来表示操作功能,具有容易记忆,便于掌握;在手持编程器的键盘上采用助记符表示,便于操作,可在无计算机的场合进行编程设计;与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。
3、功能模块图语言(FBD)
功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能,不同的功能模块有不同的功能。
功能模块图编程语言的特点:功能模块图程序设计语言的特点是:以功能模块为单位,分析理解控制方案简单容易;功能模块是用图形的形式表达功能,直观性强,对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握的编程;对规模大、控制逻辑关系复杂的控制系统,由于功能模块图能够清楚表达功能关系,使编程调试时间大大减少。
4、 顺序功能流程图语言(SFC)
顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件,根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配,一步一步的按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务,用方框表示。在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰,易于阅读及维护,大大减轻编程的工作量,缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大,程序关系较复杂的场合。
顺序功能流程图编程语言的特点:以功能为主线,按照功能流程的顺序分配,条理清楚,便于对用户程序理解;避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷,同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时,由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷;用户程序扫描时间也大大缩短。
5、结构化文本语言(ST)
结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高级语言的一种编程语言。在大中型的PLC系统中,常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用于其他编程语言较难实现的用户程序编制。
结构化文本编程语言采用计算机的描述方式来描述系统中各种变量之间的各种运算关系,完成所需的功能或操作。大多数PLC制造商采用的结构化文本编程语言与BASIC语言、PASCAL语言或C
语言等高级语言相类似,但为了应用方便,在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。结构化文本编程语言的特点:采用高级语言进行编程,可以完成较复杂的控制运算;需要有一定的计算机高级语言的知识和编程技巧,对工程设计人员要求较高。直观性和操作性较差。
不同型号的PLC编程软件对以上五种编程语言的支持种类是不同的,早期的PLC仅仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言。目前的PLC对梯形图(LD)、指令表(STL)、功能模块图(FBD)编程语言都以支持。
㈣ 可编程控制与继电器接触器的优缺点
继电器-接触器控制系统是由继电器、接触器和按钮等电器所组成的控制系统 ,然而这些电器的机械动作寿命是有限的,必须按时更换损坏的电器,否则会影响系统的可靠性。另外,根据加工工艺的要求,需要改变控制逻辑关系时,必须修改线路,重新安装配线,这对现代机床的控制要求是很不适应的。普通车床是应用非常广泛的金属切削工具,目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业中仍大量使用。由于继电器系统接线复杂,故障诊断与排除困难,并存在着固有缺陷。由于它是利用布线组成各种逻辑来实现控制,需要大量机械触点,因此可靠性不高;当改变生产流程时要改变大量的硬件接线,甚至重新设计系统,要耗费大量的人力物力,花费很多时间。因而造成了这些企业的生产率低下,效益差,反过来这些企业又没有足够的资金购买新的数控车床。
PLC 的主要特点(1)高可靠性,抗干扰能力强;2)丰富的I/O 接口模块;(3) 采用模块化结构。(4) 编程简单易学。(5) 安装简单维修方便.
㈤ 可编程控制器与继电器控制器比较,有哪些优点
可编程控制器具有:
稳定性高—---继电器的触点控制各个触点的使用寿命没那么长,触点也没那么可靠。
控制复杂回路—有些复杂电路,如用继电器需要较多的继电器,导致接线复杂,再导致故障率高。
利用程序可以根据需要方便进行修改、调整—----继电器的时间控制没有那么精确。
可以采用模拟量控制-——可以采用温度等模拟量作为输入。
可以利用的节点多,没有限制——继电器一般只有几个触点供使用,但是可编程中任一个继电器的节点无限制引用。
使用环境而言,可编程少了那么多的继电器,相关减少断电器受环境影响的可能性。