西門子EM223CN擴展模塊6ES7223-1PH22-0XA8
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可編程控制器
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(1)PLC的工作方式:采用循環掃描方式。在PLC處于運行狀態時,從內部處理、通信操作、程序輸入、程序執行、程序輸出,一直循環掃描工作。
注意:
由于PLC是掃描工作過程,在程序執行階段即使輸入發生了變化,輸入狀態映象寄存器的內容也不會變化,要等到下一周期的輸入處理階段才能改變。循環掃描過程如下:
(2) 工作過程:主要分為內部處理、通信操作、輸入處理、程序執行、輸出處理幾個階段。
1) 內部處理階段:
在此階段,PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常,復位監視定時器,以及完成一些其它內部工作。
2) 通信服務階段
在此階段,PLC與一些智能模塊通信、響應編程器鍵入的命令,更新編程器的顯示內容等,當PLC處于停狀態時,只進行內容處理和通信操作等內容。
3) 輸入處理
輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀入所有輸入端子的通斷狀態,并將讀入的信息存入內存中所對應的映象寄存器。在此輸入映象寄存器被刷新,接著進入程序的執行階段。
4) 程序執行
根據PLC梯形圖程序掃描原則,按先左后右,先上后下的步序,逐句掃描,執行程序。但遇到程序跳轉指令,則根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。若用戶程序涉及到輸入輸出狀態時,PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應輸入端子狀態,從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器的當前狀態。根據用戶程序進行邏輯運算,運算結果再存入有關器件寄存器中。
5) 輸出處理
程序執行完畢后,將輸出映象寄存器,即元件映象寄存器中的Y寄存器的狀態,在輸出處理階段轉存到輸出鎖存器,通過隔離電路,驅動功率放大電路,使輸出端子向外界輸出控制信號,驅動外部負載。
(3)PLC的運行方式:
1) 運行工作模式
當處于運行工作模式時,PLC要進行從內部處理、通信服務、輸入處理、程序處理、輸出處理,然后按上述過程循環掃描工作。
在運行模式下,PLC通過反復執行反映控制要求的用戶程序來實現控制功能,為了使PLC的輸出及時地響應隨時可能變化的輸入信號,用戶程序不是只執行一次,而是不斷地重復執行,直至PLC停機或切換到STOP工作模式。
注:PLC的這種周而復始的循環工作方式稱為掃描工作方式。
2) 停止模式
當處于停止工作模式時,PLC只進行內部處理和通信服務等內容。
在了解了程序結構和編程方法的基礎上,就要實際地編寫 PLC程序了。編寫 PLC 程序和編寫其他計算機程序一樣,都需要經歷如下過程。
1) 對系統任務分塊
分塊的目的就是把一個復雜的工程,分解成多個比較簡單的小任務。這樣就把一個復雜的大問題化為多個簡單的小問題。這樣可便于編制程序。
2) 編制控制系統的邏輯關系圖
從邏輯關系圖上,可以反應出某一邏輯關系的結果是什么,這一結果又英國導出哪些動作。這個邏輯關系可以是以各個控制活動順序為基準,也可能是以整個活動的時間節拍為基準。邏輯關系圖反映了控制過程中控制作用與被控對象的活動,也反應了輸入與輸出的關系。
3) 繪制各種電路圖
繪制各種電路的目的,是把系統的輸入輸出所設計的地址和名稱起來。這是很關鍵的一步。在繪制 PLC 的輸入電路時,不僅要考慮到信號的連接點是否與命名*,還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適,也要考慮到在特殊條件下運行的可靠性與穩定條件等問題。特別要考慮到能否把高壓引導到 PLC 的輸入端,把高壓引入 PLC 輸入端,會對 PLC 造成比較大的傷害。在繪制 PLC 的輸出電路時,不僅要考慮到輸出信號的連接點是否與命名*,還要考慮到 PLC 輸出模塊的帶負載能力和耐電壓能力。此外,還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。在整個電路的繪制中,還要考慮設計的原則努力提高其穩定性和可靠性。雖然用 PLC 進行控制方便、靈活。但是在電路的設計上仍然需要謹慎、全面。因此,在繪制電路圖時要考慮周全,何處該裝按鈕,何處該裝開關,都要一絲不茍。
4) 編制 PLC 程序并進行模擬調試
在繪制完電路圖之后,就可以著手編制 PLC 程序了。當然可以用上述方法編程。在編程時,除了要注意程序要正確、可靠之外,還要考慮程序要簡捷、省時、便于閱讀、便于修改。編好一個程序塊要進行模擬實驗,這樣便于查找問題,便于及時修改,不要整個程序完成后一起算總帳。
5) 制作控制臺與控制柜
在繪制完電器、編完程序之后,就可以制作控制臺和控制柜了。在時間緊張的時候,這項工作也可以和編制程序并列進行。在制作控制臺和控制柜的時候要注意選擇開關、按鈕、繼電器等器件的質量,規格必須滿足要求。設備的安裝必須注意安全、可靠。比如說屏蔽問題、接地問題、高壓隔離等問題必須妥善處理。
6) 現場調試
現場調試是整個控制系統完成的重要環節。任何程序的設計很難說不經過現場調試就能使用的。只有通過現場調試才能發現控制回路和控制程序不能滿足系統要求之處;只有通過現場調試才能發現控制電路和控制程序發生矛盾之處;只有進行現場調試才能zui后實地測試和zui后調整控制電路和控制程序,以適應控制系統的要求。
7) 編寫技術文件并現場試運行
經過現場調試以后,控制電路和控制程序基本被確定了,整個系統的硬件和軟件基本沒有問題了。這時就要全面整流技術文件,包括整理電路圖、 PLC 程序、使用說明及幫助文件。到此工作基本結束。