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1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习摘 要在今日的工业生产中，可编程序掌握器已经成为实现工业自动化的关键；本文简要介绍了有关可编程序掌握器的一些基础学问和三维力控组态软件的简洁应用，而且，仍介绍了可编程掌握器的技术特点，并重点在硬件、软件和组态软件方面进行了介绍；对它们在工业自动化中的典型应用、最新的技术进展趋势也作了介绍；在这次毕业设计中，我以 PLC 原理为基础、利用三维仿真力控软件设计了自动售货机系统，利用松下编程软件FPWIN-GR 编制了相应的 PLC 应用掌握程序并进行了调试和三维力控组态软件ForceControl 编制了自动售货机系统，完成了设计的基本要求 .采纳可
2、编程序掌握器进行实际生产过程掌握，次序严格，牢靠性高；关键词： 可编程序掌握器；自动售货机；仿真；三维力控组态软件AbstractIntodaysfactories,programmablelogic controllersPLChavebecomethekeybuilding blocks of industrial automation. Some basic knowledgeofprogrammablelogiccontrollerisintroducedinthe paper.Moreover,thetechnicalfeatures,application statusandtec
3、hnologydevelopmentofPLCis presentedinthispaper.Thehardware,softwareand network structureof PLC are introduced in detail.Anintroductionoftheirtypicalapplicationsinindustrialautomation,thelatestdevelopmenttrend and system considerations are also introduced.V ending machine system is regarded as a proj
4、ectto design the programmable logic controller practical system. The applied system design of water treatmentsystemisfinishedbytheuseofFP1C24 programmablelogiccontrollerandForceControl2.6.Controlling software about this system are designed,While emulationresearch aredone inthelab.Goodsuccessionandhi
5、ghreliabilityofrealproductionprocesscontrolduetotheuseofprogrammablelogiccontrollerareavailable.The analogtestmethodgiveninthepapermaybe applied to lab teach.Subject TermsProgrammablelogiccontroller,Forcecontrol，Simulation， vending machine目 录第一章 可编程掌握器的基本学问 51.1可编程掌握器的产生与进展51.2可编程序掌握器的特点和应用. 61.3可编程
6、序掌握器与其他工业装置的比较81.4可编程掌握器的应用场合.91.5可编程掌握器的进展趋势10其次章 可编程掌握器的组成和基本原理 112.1可编程掌握器组成的掌握系统122.2可编程掌握器的组成 .132.3可编程掌握器的基本工作原理.142.4PLC 的几种编程语言 .152.5立石公司 C 系列 P 型机的基本特点 182.6松下电工可编程掌握器产品FP1 介绍 192.7可编程掌握器的编程编制21第三章松下电工 PLC 编程工具及三维组态软件的介绍 213.1松下电工 PLC 编程工具简介 .213.2监控组态软件简介22第四章基于 PLC 原理的自动售货机的设计 254.1仿真系统组
7、成 .254.2自动售货机功能分析 254.3设计任务的确定 274.4程序设计部分 274.5仿真界面的设计 314.6仿真界面中各变量的定义324.7数据连接 324.8自动售货机 PLC 梯形图 354.9助记符语言 40结束语49参考献50文第一章 可编程掌握器的基本学问第一节 可编程掌握器产生与进展可编程掌握器问世于 1969 年；20 世纪 60 岁月末期，当时美国的汽车制造工业特别发达，竞争也特别猛烈；各生产成家为适应市场需求不断更新汽车型号，仍必定要求相应的加工生产线随之转变，整个继电接触器掌握系统也就必须重新设计和配置；这样不但造成设备的极大铺张，而且新系统的接线也特别费时；
8、在这种情形下，采纳继电器掌握就显示出过多的不足；正是从汽车制造业开头了对传统继电器的挑战， 1968 年美国的 General Motors（GM ）公司，为了适应产品品种的不断更新、削减更换掌握系统的费用和周期，要求制造商为其装配线供应一种新型的通用程序掌握器，并提出10 项招标指标：（1） ） 编程简洁，可在现场修改程序；（2） ） 爱护便利，最好是插件式；（3） ） 体积小于继电器掌握柜；（4） ） 牢靠性高于继电器掌握柜；（5） ） 可将数据直接送入治理运算机；（6） ） 输入可以是沟通 115V；（7） ） 输出为沟通 115V、2A 以上，能直接驱动电磁阀等；（8） ） 在成本上可
9、与继电器掌握柜竞争；（9） ） 在扩展时，原系统只需要很小变更；（10） ）用户程序存贮器容量至少能扩展到4K ；这就是闻名的GM 十条；假如说各种电掌握器、电子运算机技术的进展是可编程序掌握器显现的物质基础，那么GM 十条就是可编程序掌握器显现的直接缘由；1969 年，美国数字设备公司DEC研制生产出世界上第一台可编程掌握器,并胜利的应用到美国通用汽车公司的生产线上；它既具有继电掌握系统的外 部特性,又有运算机的可编程性、通用性和敏捷性,它开创了自动掌握设备的新局面；由于当时技术所限 ,使用的器件集成度不高 ,其建树良多 ,体积大 ,只有来取代继电系统 ,在功能上仅限于执行机电掌握规律 ,定
10、时和技术等；70 岁月中期 ,随着大规模集成电路和微型运算机技术的进展,美国,日本,德国等把微处理器引入 PLC,使可编程规律掌握器有更多的运算机功能,不仅用软件编程取代了硬连线规律 ,仍增加了数字运算 ,数据处理和数据通信功能 ,并求做到了小型化；在编程方面采纳了面对生产 ,面形用户的语言 ,打破了以往必需有运算机学问的人员使用的运算机编程的限制,使广大工程技术人员以及具有电工学问的 人员乐于接受和应用 ,所以得到了快速而广泛的推广； 80 岁月国外工业界把引进了微处理器 的可 编程规律掌握器只 是命 名为 可编程 掌握 器 Programmable Controller,简称 PLC；在我
11、国已不烦技术人员为了与个人运算机区分开来,把可编程掌握器简称为 PLC；1985 年 1 月国际电工委员会对可编程序掌握器给出了如下定义:可编程序掌握器是一种数字运算的电子系统 ,专为工业环境下应用而设计；它采纳可编程序的储备器 ,用来在内部储备执行规律运算 ,次序掌握 ,定时,技术和算术运算等操作的指令 ,并通过数字式 ,模拟式的输入和输出 , 掌握各种类型的机械或生产过程；可编程序掌握器及其有关设备 ,都应按易于与工业掌握系统联成一个整体,易于扩充的原就设计；可编程掌握器的进展相当快速,在发达国家的应用几乎掩盖全部工业企业行业,PLC 的销售额增长率在 20%以上,PLC 品种以多达数百种
12、 ,世界上几十家闻名的电器工厂都在生产PLC 装置；目前 ,美国处于领先的位置 ,闻名的生产厂有德州公司、通用公司、歌德公司、数字设备公司等；日本自1971 年引进 PLC 技术后,进展也很快 ,三菱公司、日立公司和立石公司是最大的三家；德国的西门子公司、荷兰的飞利浦公司、瑞典的通用公司及英国、法国等都生产自己的PLC；近年来,国外的 PLC 大量的进入我国市场 .我国也引进多条 PLC 生产线 ,在逐步消化国外技术的基础上防止和自行研制；PLC 在我国大多数工业部门得到应用,已经取得显著的经济效益并正在快速推广；其次节 可编程掌握器的特点和应用可编程掌握器专为在工业环境下应用而设计，以用户需
13、要为主，又采纳了先进的微型运算机技术，所以具有以下几个显著特点；1. 牢靠性高PLC 由于选用了大规模集成电路和微处理器，使系统器件数大大削减，并且在硬件和软件的设计制造过程中实行了一系列隔离和抗干扰措施，使它能适应恶劣的工作环境，所以具有很高的牢靠性；PLC 掌握系统平均无故障时间可达 2 万小时以上；高牢靠性是 PLC 成为通用自动掌握设备的首选条件之一；2. 编成简洁、使用便利PLC 的编程采纳类似继电掌握系统电器原理的梯形图，用串联、并联、定时、计数等人们所熟识的概念，使运算机语言大众化，只要是比较娴熟的电工和熟识工业和学问的人在几天内就能学会，只是PLC 得到推广的重要缘由之一；3.
14、 通用性好，具有在线修改才能PLC 的硬件采纳模块化结构，可以敏捷的组态以适应不同的掌握对象、控制规模和掌握功能的要求，给组成各种系统带来极大的便利；同一台PLC 装置用于不同受控对象时 ,只是输入输出组件、功能模块和应用软件不同；同时， PLC 掌握系统中的掌握电路是由软间编程完成的，只要对应用程序进行修改就可以满意不同的掌握要求，因此PLC 具有在线修改才能，功能易于扩展，给生产带来了“柔性”，具有惯犯的工业通用性；4. 短设计、施工、投产试制周期，爱护简洁目前 PLC 产品已实现了系列化、标准化，正朝着通用化方向进展，设计人员只需要依据掌握系统的需要，选用相应的模块进行组件设计；同时，用
15、软件 编程代替了机电掌握的硬连线，大大的减轻了繁重的安装和接线工作，这不仅 提高了牢靠性，仍极大的缩短了施工周期；PLC 仍具有故障检测及显示的功能，使故障处理时间可缩短为 10 分钟，对爱护人员的技术水平要求也不太高；5. 体积小由于采纳了微型运算机技术，使PLC 达到了小型和超小型化，很简洁装入机械设备内部，便于实现机电一体化；由于上述特点， PLC 作为通用自动掌握设备，可用于单一机电设备的掌握也可用于工艺过程的掌握，而且掌握精度相当高，操作简便，又具有很大的灵 活性和可扩展性，使得PLC 的应用越来越广泛；第三节 可编程掌握器与其它工业掌握装置的比较1. PLC 与集散掌握系统PLC
16、是由继电器规律掌握系统进展而来，初期的功能是以数字量的次序控制为主；随着微电子技术、运算机技术和通讯技术的进展，PLC 在规律运算、璧仍调剂的功能，运算速度提高，输入输出规模扩大，并开头与小型运算机联成网络，构成以 PLC 为重要部件的初级分散掌握系统；集散掌握系统是由回路外表掌握系统进展而来，初期的功能以回路调剂为主；随着微处理器和单片机的显现，他把次序掌握技术、数据采集、过程掌握的模拟量外表和过程监控装置等有机的结合在一起，形成了新一代的集散型掌握系统；可见，不论是 PLC 仍是集散系统，在进展过程中，始终是相互渗透，相互补充；新一代的 PLC 增强了模拟量掌握功能，可配备各种智能模块，具
17、有了PID 调剂功能和构成网络系统、组成分级掌握的功能；集散系统既有单回路控制功能，也有多回路掌握功能，同时也有次序掌握功能；因此，当今的PLC 与集散掌握系统的进展越来越接近，很多生产过程的掌握既可用PLC 实现，也可用集散系统来实现；2. PLC 与工业掌握运算机工业掌握运算机是指能够供应各种数据采集和掌握功能，能够和工业对象的传感器、执行机构直接接口，能够在恶劣的工业环境牢靠运行的运算机系 统；工业掌握机是由通用微机推广应用进展而来，硬件结构方面总线标准化程度高，品种兼容性强，软件资源丰富，特殊是有实时操作系统的支持，故对要求快速，实时性强，模型复杂的工业对象的掌握占有优势；但是，使用工
18、业掌握机的人员的技术水平要求较高，一般具有肯定的运算机专业学问；工业掌握机在整机结构上尚不能适应恶劣的工作环境，因而，不如PLC 那样简洁推广；PLC 是专为工厂现场应用环境而设计的，结构上采纳整体密封或插件组合型，并采纳了一系列抗干扰措施，在工业现场使用有很高的牢靠性； PLC 是由电气掌握厂家研制出来的，采纳梯形图语言编程，使熟识电器掌握的人员易学易懂，易于推广；但是，由于 PLC 的运行方式不同于工业微机，微机的很多软件仍不能直接应用；且 PLC 的标准化程度较低，各厂家的产品不通用，因此在开发上不如工业掌握机那样有基础；第四节 可编程掌握器的应用场合随着电子技术的快速进展， PLC 的
19、制造成本不断下降，而其功能却大大增强；目前在先进工业国家中PLC 已经成为工业掌握的标准设备，应用面几乎掩盖了全部的工业企业，诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、化工、轻工、电 力、机械制造、汽车等等各行各业、特殊是在轻工业中，因生产门类多，加工 方式多变，产品更新换代快，所以PLC 广泛应用在组合机床自动线、专用机床、塑料机械、包装机械、电梯等电器设备中；PLC 已经跃居现代工业自动化三大产柱（ PLC、ROBOT 、CAD/CAM ）的主导位置；它的应用可大致分为以下几类：（1） 规律掌握这是 PLC 最基本的也是最广泛的应用领域；可用PLC 来取代继电器掌握系统， 实现规律掌握、次序掌握；
20、开关量的规律掌握可用于单机掌握、多机群控，也可用于自动生产线的掌握；如化工系统中各种泵和电磁阀的掌握；（2） ） 运动掌握PLC 可用于对直线运动或圆周运动的掌握；早期直接用开关量I/O 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动掌握模块；世界上各主要 PLC 厂生产的 PLC 几乎都有运动掌握功能； PLC 的运动掌握空能广泛地用于各种机械，如金属切削机床、电梯等；（3） ） 闭环过程掌握过程掌握是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环掌握；PLC 通过模拟量 I/O 模块实现模拟量与数字量之间的A/D 、D/A 转换，并对模拟量进行闭环 PID 掌握；这一功能可以由 PID
21、 子程序来实现，也可以使用专用的智能 PID 模块； PLC 的模拟量掌握功能已经广泛应用于加热炉、热处理炉、锅炉等设备；仍应用于化工等行业；（3） ）数据处理现代的 PLC 具有数学运算（包括矩阵、函数运算、规律运算）、数据传递、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理；这些数据可以与储备在储备器中的参考之相比较，也可以便利的传送到别的只能装置，或者将它们打印制表；数据处理一般用在大、中型掌握系统，如柔性制造系统、过程掌握系统和机器人的掌握系统；（4） ）过程掌握过程掌握是通过配用 A/D 、D/A 转换模块及智能 PID 模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等
22、连续变化的模拟量进行单回路或多回路闭环调节掌握，使这些物理参数保持在设定值上；在各种加热炉、锅炉掌握记忆在化工、轻工、食品、制药、建材等很多领域的生产过程中有着广泛的应用；（5） ）多级掌握多级掌握是利用 PLC 的网络通信功能模块及远程I/O 掌握模块实现多台PLC 之间的链接、 PLC 与上位运算机的链接，以达到上位运算机与PLC 之间及PLC 与 PLC 之间的指令下达、数据交换与数据共享，这种由PLC 进行分散掌握、运算机进行集中治理的方式，能够完成较大规模的复杂掌握，甚至实现整个工厂生产的自动化；第五节 可编程掌握器的进展趋势一 技术进展快速，产品更新换代快随着微电子技术、运算机技术
23、和通讯技术的不断进展，PLC 的结构和功能也不断改进，生产厂家不断推出功能更强的产品，平均35 年更新换代一次；PLC 的进展主要由两个趋势：其一是向体积更小、速度更快、功能更强、价格更低的 PLC 进展，使之适应于复杂单机，数控机床和工业机器人等领域的掌握要求；其二是向掌握、治理一体化，并且具有更完善的通讯联网功能的高 档大型 PLC 进展，使之于运算机组成单元掌握系统；二开发各种智能模块，增强过程掌握功能智能 I/O 模块是以微处理器为基础的功能部件，它们的CPU 与主 CPU 并行工作，占用主机 CPU 的时间很少，有利于提高PLC 的扫描速度；智能模块主要有模拟量 I/O、PID 回路
24、掌握、通信掌握、机械运动掌握、高速计数、中断输入、 BASIC 与 C 语言组件等；由于智能 I/O 的应用，使过程掌握功能大为增强，某些 PLC 的过程掌握仍具有自适应、参数自整定功能，使调试时间削减，掌握精度提高；三PLC 与个人运算机结合目前，个人运算机主要用作 PLC 的编程器、操作站或人 /机接口终端，其进展是使 PLC 具备个人运算机的功能；大型 PLC 采纳功能很强的微处理器和大容量储备器，将规律掌握、模拟量掌握、数学运算和通讯功能紧密地结合在一起；这样， PLC 与个人运算机、工业掌握运算机、集散掌握系统在功能和应用方面相互渗透，使掌握系统的性能价格比不断提高；四 通信联网功能
25、不断增强PLC 的通信联网功能使 PLC 与 PLC 之间、 PC 与运算机之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中掌握；现在几乎所遇的PLC 产品都有联网通信功能，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范畴内交换信息；目前， PLC 与 PLC 之间的网络是各厂家专用的；通信协议想制造自动化协议靠拢，将使不同机型的PLC 之间、 PLC 与运算机之间可以便利的进行通信和联网；五进展新的编程语言，增加容错功能改善和进展新的编程语言、高性能的外部设备和图形监控技术构成的人/机对话技术，除梯形图、流程图、专用语言指令外，增加BASIC 语言的编程功能；增加容错功能，如双机
26、热备、自动切换I/O、双机表决（当输出状态与PC 规律状态比较出错时，自动断开该输出）、I/O 三重表决（对 I/O 状态进行软硬件表决，取两台相同的），以满意极高牢靠性的要求；其次章 可编程掌握器的组成与基本原理可编程掌握器是工业专用微机掌握装置，具有典型的运算机结构；用其结构的掌握系统也是典型的工业掌握系统；第一节编程掌握器组成的掌握系统由可编程掌握器作为掌握器构成的自动掌握系统可实现开关量的掌握，也可实现模拟量掌握；可实现断续掌握，也可构成闭环掌握系统；该系统的组成可分为输入设备、输出设备、可编程掌握器和外围设备等几部分；图 PLC 组成的掌握系统1. 输入设备输入设备的作用是产生输入掌
27、握信号送入可编程掌握器；常用的输入设备包括掌握开关和传感器；掌握开关可以是按钮限位开关、行程开关、光电开 关、继电器和接触器的接点等；传感器包括各种数字式和模拟式传感器，如光栅位移式传感器、热电阻、热电偶等；另外，常用的输入设备仍有接点状态编程器和通信接口以及其它运算机等；2. 输出设备输出设备的作用是将可编程掌握器的输出掌握信号转换为能够驱动被控对象工作的信号；常用的输出设备包括电磁开关、直流电动机、功率步进电机、沟通电动机、电磁阀、电磁继电器、电磁离合器和加热器等；如需要也可接CRT 显示器和打印机等；3. 可编程掌握器可编程掌握器在掌握系统中起掌握器的作用；它将输入信号读入后按肯定的掌握
28、规律进行处理，然后产生掌握信号输出，驱动输出设备工作；4. 外围设备外围设备可完成用户与可编程掌握器对话、程序的储备及打印等功能；可编 程控 制器 的外 围设 备可供选用 的 较多，有 编程器 、盒式磁带 、EPROM 写入器等；另外，外围设备仍有复印机、个人运算机等；不同的系统依据系统功能需要选配外围设备；外围设备在很大程度上打算了可编程掌握器的进展；其次节可编程掌握器的组成可编程掌握器的组成基本同运算机一样，有电源、中心处理器、输入输出接口及外围设备接口构成；如图为可编程掌握器的结构框图；图 可编程掌握器的基本结构第三节可编程掌握器的基本工作原理一可编程掌握器基本工作原理可编程控自器与继电
29、器规律掌握电路类似，也是依据现场输入的特定状况和掌握要求来完成掌握任务的；但它与继电器规律掌握电路不同的是，它不是靠规律电路的固定组合和系统中器件并行运行的方式来实现掌握要求，而是在其硬件系统的支持下，通过执行反映掌握要求的用户程序来完成掌握任务；这一点就和一般运算机的工作原理相一样；所以，从广的角度上讲，可编程掌握器实质上也是一种运算机掌握系统；但与运算机相比，它与工业掌握相连的接口具有更强的性能，其编程语言也更易于编写；而更主要的区分就是PLC 采纳次序的逐条的扫描用户程序的运行方式，具体说，假如依据程序运行的结果，一个输出线圈应接通或断开，该线圈的全部触点并不立刻动作，而必需等用户程序全
30、部扫描终止后，才会同时将输出动作信息全部送出执行，即是说，PLC 采纳了一种区分于一般运算机的运行方式 扫描技术；二 扫描原理如前所述，可编程掌握器实施掌握实质上是采纳了对整个用户程序循环执行的工作方式；即执行用户程序不是只执行一遍，而是一遍一遍不停的循环执行；这里每执行一遍我们称为扫描一次；扫描一遍全部用户程序的时间叫做扫描周期；扫描周期的长短，与程序中指令的数量以及每条指令执行时间的长短有关；应保证扫描周期足够短，以保证在前一次扫描中刚好未捕获到的某变量的变化状态，在下一次扫描过程中必定被捕获到；就一般掌握系统而言，从掌握现场取得掌握信息的方式有两种：（1） ）实施采集 即在程序执行的过程
31、中，假如需要某一信息，就实时采集生产现场的该信息；这种信息采集方式有两个特点：一是采集到的每个信息都是实时的；二是由于掌握过程往往需要采集多个相关信息，这些相关信息采集的时间就不行能完全一样，有时仍可能前后延时较多，这样也就可能破坏了这些相关信息在时间上的相关一样性；（2） ） 定时采集 即在每一循环扫描周期内，定时地采集所需的现场信息，储备到随机储备器指定的储备区域内，即输入映像区内，将输入映像区刷新； 程序在扫描、执行过程中，均从输入映像区中猎取所需的现场信息，而不是直 接从外设去采集；这样采集到的现场信息尽管有先后差异，但其差异相当小， 可以近似认为信息是同时采集到的；与输入类似，输出对
32、被掌握对象的掌握信 息，也不是采纳规律运算决策后形成一个输出掌握量就输出一个的方法，而是 在扫描执行程序过程中将所求得的每一个输出存放在随机储备器指定的特定区 域，即输出映像区内；直到用户程序扫描执行终止后，方将全部储备于输出映 像区的被控对象的掌握信息集中输出；驱动外部负载；相对于史实采集方式， 这种采集方式亦有两个特点，但与实时采集方式的特点区有较大的区分： 所 采集到的每个信息都是实时的，但求得的掌握信息并输出掌握信息却不是实时 的；在求得的每个掌握决策信息时，更加强调输入信息在时间上的相关一样 性；PLC 通常采纳定时采集信息、定时输出掌握信号的方法；PLC 的扫描工作方式可以按固定的
33、次序运行，即每扫描一遍即执行一遍，这种方法多用于小型PLC，其优点是提高了系统抗干扰才能；而对于大型系统，当I/O 点数很多时，响应的准时性就较难于满意；此时，也可采纳分时分批扫描执行的方法，以缩短扫描周期、提高系统实时响应性；明显， PLC 由于定时采样，变量都是离散量，其系统处理信息的特点实际表达为数字掌握系统而非模拟采样掌握系统；三 掌握器扫描周期的运行步骤可编程掌握器是在其系统软件的支持下按扫描原理工作的，即是按次序循环工作的；每一循环即为一个扫描周期；而每一个扫描周期均分为自诊断、采样输入、执行拥护程序、输出刷新、通信五个阶段；如下列图：图 PLC 的扫描周期1. 自诊断PLC 在上
34、电后和进行每一次扫描之前都要执行自诊断程序以保证设备的可靠性；假如 CPU 显现故障，或用户程序执行时间太长，是扫描时间超过WDT 的设定时间， WDT 将使 PLC 停止运行，复位输入输出，并给出报警信号；而WDT 的功能主要是针对 CPU 工作过程中显现受外界干扰而产生程序跑飞，以后始终不能再进行扫描循环的严峻情形而设置的；2. 采样输入在采样阶段， PLC 以次序扫描的方式采样全部输入的状态，并存入储备器输入映像区中，然后转入程序扫描执行阶段；在程序扫描执行期间，用户程序中全部的输入映像区的值，即使外部输入状态发生变化，输入映像区的内容也不会随之转变，这种变化只能在下一扫描周期输入采样时
35、才能再度入；3. 执行用户程序PLC 处于运行状态时，一个扫描周期中包含了用户程序扫描状态过程；在程序扫描执行阶段，先从储备器输入映像区中读入程序中所需要的输入状态， 从储备器输出映像区中读入程序中所需的输出状态，以及程序中规定要读入的内部帮助继电器、定时器、计数器的状态；然后，依据程序的支配进行规律运算，并将运算结果存入储备器输出映像区；由于使用了输入输出状态映像区， 用户程序具有三个明显的特点：1） 由于在同一扫描周期内，对每一输入状态只采样一次，其在整个扫描周期内是一样的，因而不会造成在同一扫描周期内运算结果的纷乱；2） 在同一扫描周期内，对每一输出状态一般只运算并储备一次，假如程序中运
36、算、储备多次，就仅最终一次有效；3） 在同一扫描周期内，每一储备在输出状态映像区中的输出状态， 在用户程序中亦可作为规律运算的条件使用；4. 输出刷新在程序扫描执行阶段完成以后，储备器输出映像区中已存有全部输出继电器的状态；在输出刷新阶段，将储备器输出映像区中全部输出继电器的状态转存到输出锁存电路，并驱动多有外部输出电路，至此，才真正完成了驱动外部负载的功能；5. 通信配有网络的 PLC，在扫描周期的通信阶段中，进行PLC 之间以及 PLC 与运算机之间的信息交换；在五个扫描过程中，用户程序扫描过程执行的时间是不确定的，其余四个扫描过程的时间就是确定的；用户程序扫描执行时间由两个因素打算，一是
37、CPU 的处理速度，一是用户程序的长短；实际上，由于在程序执行过程中，运算条件不同、执行语句不同、子程序的执行次数不同等，就使得每执行一次用户程序扫描周期的时间不同，量扫描周期时间明显是不精确的；第四节PLC 的几种编程语言PLC 作为专为工业掌握而开发的自动装置，其主要使用者为工厂的广大电气技术人员，考虑到他们的传统习惯以利于使用推广普及，通常PLC 不采纳微机的编程语言，而采纳梯形图语言、指令助记符语言、掌握系统流程图语言、布尔代数语言等、在这些语言中，尤以梯形图、指令助记符语言最为常用；一： 梯形图语言PLC 的梯形图在形式上沿袭了传统的继电器接触器掌握图，是在原继电器接触器掌握系统的继
38、电器梯形图基础上演化而来的一种图形语言；它将PLC内部的各种编程元件（如继电器的触点、线圈、定时器、计数器等）和各种具 有特定功能的命令用专用图形符号、标号定义，并按规律要求及连线规律组合 和排列，从而构成了表示 PLC 输入、输出之间掌握关系的图形；由于它在继电接触器的基础上加进了很多功能强大、使用敏捷的指令，并将运算机的特点融 合进去，是规律关系清晰直观、编程简洁、可读性强，所实现的功能大大超过传统的继电接触掌握回路，所以很受用户欢迎；他是目前用的最多的PLC 编程语言；在梯形图中，分别用符号 、表示 PLC 编程软件（软继电器）的常开触点和常闭触点；与传统的掌握图一样，每个继电器和相应的
39、触点都有自己的特定符 号，以示区分，其中有些对应的PLC 外部的输入；输出，有些对应内部的继电器和寄存器；应当留意的是它们并非是物理实体，而是“软继电器”；每个“软继电器”仅对应PLC 存贮单元中的一位；该位状态为“1”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点紧闭、常闭触点断开；状态为“0”时，正好相反；仍应留意的 PLC 梯形图表示的并不是一个实际电路，而只是一个掌握程序，其间的连线表示的是他们之间的规律关系即所谓“软连线”；另外一些在 PLC 中进行特殊运算和数据处理的指令，也被看作是一些广义的、特殊的输出软件，常用类似于输出线圈的方括号加上一些特定符号来表示；这些运算符号活哈促里一般是以前面
40、的规律运算作为其触发条件；二、指令助记符语言助记符语言类似于运算机汇编语言，它用一些简洁易记的文字符号表达PLC 的各种指令；对于同一厂家的PLC 产品，其助记符语言和梯形图语言是相互对应的，可相互转换；助记符语言常用于手持编程器中，因其显示屏幕小不便于输入和显示梯形图；特殊是再生产现场编制、调试程序时，常常适用于手持编程器；而梯形图多用于运算机编程环境中；第五节 立石公司 C 系列 P 型机的基本特性OMRON （立石）公司的C 系列 P 型机属于小型 PLC,其品种亦有 100 多种；由于本次毕业设计用的是C60P 及 C60P 扩展；所以说明特性的同时主要以C60P为例；依据功能可分为三
41、类：基本型、扩展型和专用型单元；基本型单元是带有CPU 的单元，又称为主机；它既有输入端又有输出端，可以单独使用；扩展型又称为 I/O 单元，不带 CPU，不能单独使用，只能作I/O 点扩展或单一输入或单一输出扩展，以增加系统的输入输出点数；专用单元也不带CPU，不能单独使用，它们是一些专用部件，如模拟定时单元，连接单元等，不办不用作I/O 扩展，而用于其它功能扩展，但要占用I/O 端口地址；一 C 系列 P 型机可编程掌握器的型号1基本单元型号由三部分组成，与部分是系列号，I/O 点数，另一部分是但愿特性， 最终一部分是单元供电种类；例如C60P-CDR-D 表示是 C 系列 P 型 32
42、直流24V 输入， 28 点继电器节电输出，直流 24V 供电的基本单元；2. 扩展单元扩展单元分为 I/O 扩展单元和单一扩展单元；（ 1） I./O 扩展单元的型号和基本单元大致相同，只在型号其次个部分单元种类改用 E 表示扩展， I/O 点数与基本单元一样；（ 2）单一扩展单元型号与基本单元相像，只是单元种类改为表示输入扩展，或改为输出扩展；例如： C60P-EAR-A 表示 C 系列 P 型扩展单元，沟通240100V 供电，有32 点沟通 100V 输入，有 28 点继电器接（带插座）输出 .3. 专用单元用于其它功能扩展，要占用I/O 地址；二 系统配置由 C 系列 P型 PLC 组成的掌握系统，至少要一台P 型的基本单元；假如系统的输入信号和输出信号掌握点多，基本单元的I/O 口点不够用时，可以引入I/O 扩展单元来满意实际需要；有4 种型号的 CPU 单元与 6 种型号的 I/O 扩展单元组合，构成 I/O 点从 20 点到 120 点的系统，可有 30 多种不同的组合；系统配置原就：1. 一个系统只设置一个基本单元；2. 一个基本单元可连接I/O 扩展单元增加 I/O 点， I/O 总数不得超过 80；与下档扩展单元组合，系统的I/O 点数小于 2 倍基本单元 I/O