装配流水线课程设计 下载本文

PLC的指令越来越多,越来越丰富。功能很强的指令,综合多种作用的指令日见增多。

PLC的指令繁多,但主要的有这么几种类型:

基本逻辑指令,用于处理逻辑关系,以实现逻辑控制。这类指令不管什么样的PLC都总是有的。

数据处理指令,用于处理数据,如译码,编码,传送、移位等等。 数据运算指令,用于进数据的运算,如十、一、X、/等,可进行整形数计算,有的还可浮点数运算;也可进行逻辑量运算,等等。

流程控制指令,用以控制程序运行流程。PLC的用户程序一般是从零地址的指令开始执行,按顺序推进。但遇到流程控制指令也可作相应改变。流程控制指令也较多,运用得好,可使程序简练,并便于调试与阅读。

状态监控指令,用以监视及记录PLC及其控制系统的工作状态,对提高PLC控制系统的工作可靠性大有帮助。

当然,并不是所有的PLC都有上述那么多类的指令,也不是有的PLC仅有上述几类指令。以上只是指出几个例子,说明要从哪几个方面了解PLC指令,从中也可大致看出指令的多少及功能将怎样影响PLC的性能。

除了指令,为进行通讯,PLC还有相应的协议与通讯指令或命令,这些也反映了PLC的性能。 (6)支持软件

为了便于编制PLC程序,多数PLC厂家都开发有关计算机支持软件。 从本质上讲,PLC所能识别的只是机器语言。它之所以能使用一些助记符语言、梯形图语言、流程图语言,以至高级语言,全靠为使用这些语言而开发的种种软件。

助记符语言是最基本也是最简单的PLC语言。它类似计算机的汇编语言,PLC的指令系统就是用这种语言表达的。这种语言仅使用文字符号,所使用的编程工具简单,用简易编程器即可。所以,多数PLC都配备有这种语言。

梯形图语言是图形语言,它用类似于继电器电路图的符号表达PLC实现控制的逻辑关系。这种语言与符号语言有对应关系,很容易互相转换,并便于电气工程师了解与熟悉,故用得很普遍,几乎所有的PLC都开发有这种语言。由于它是

用图形表达,小的编程器不好使用它,得有较大的液晶画面的编程器,才能使用它。多数是在计算机对PLC编程时,才使用这种语言。

流程图语言,它也是图形语言,不过所用的符号不与电气元件符号相似,而与计算机用的流程图符号相似,便干计算机工作人员了解与熟悉。流程图语言与符号语言也有一一对应关系,只是它对应的符号语言与梯形图的对应不一样。熟悉计算机而又未从事过一般电气工作的人员,乐于用这种语言对PLC编程。日本OMRON公司开发的F系列机就是使用这种语言。

梯形图与流程图混合语言。这种语言,梯形图与流程图两者兼用,可使PLC程序结构化。它用流程图把PLC程序划分成若干结构块,并规范块间的逻辑联系。用梯形图再确定块中的种种量间的逻辑关系。这种混合语言有不同的实现方法,而且多用于大型的PLC的编程

高级语言,PLC编程也可以使用高级语言,如BASIC、C语言等。可以在DOS,也可在WINDOWS平台上运行。关键在于要把用高级语言编写的程序转换成助记符语言,或直接转换成PLC所能识别的机器语言。从根本上讲,只要能实现这个转换的,什么高级语言都可以。而编写这个转换的软件工作量很大,当然应由有关厂家开发与提供。当前不少PLC厂家已有提供。如GE-FANAC的PLC就提供有可用C语言编程的软件。

再前进一步,从理论上讲使用自然语言编程也是完全可能的。只是要下力气去开发,以及市场有这个需要。

支持软件不仅编制PLC程序需要,监控PLC运行,特别是监视PLC所控制的系统的工作状况也需要。所以,多数支持编程的软件,也具有监视PLC工作的功能。

此外,也有专用于监控PLC工作的软件,它多与PLC的监视终端连用。 有的PLC厂家或第三方厂家还开发了使用PLC的组态软件,用以实现计算机对PLC控制系统监控,以及与PLC交换数据。

PLC的用户也可基于DOS或WINDOWS平台开发用于PLC控制系统的应用软件,以提高PLC系统自动化及智能化水平。这方面的软件已日益受到重视。 总之,为了用好PLC,PLC的支持软件越来越丰富,性能也越来越好,其界面也越来越友好,也因此,它的情况如何,已成为评判PLC性能的指标之一。

(7)可靠控制

为使PLC能可靠工作,在硬件与软件两个方面PLC厂家都采取了很多措施,对一些特殊可靠要求的PLC,还有相应的特殊的措施,如热备、冗余等等。这在介绍PLC的特点时已作了叙述。可靠措施的目的是增加PLC平均故障间隔时间、MTBF(MeanTimeBetweenFailure)及减少PLC的平均修复时间、MTTR(MeanTimeToRepair),以提高PLC的有效度A(Availability)。 A=MTBF/(MTBF+MTTR) 式中A--有效率

MTBF--平均故障间隔时间 MTTR--平均修复时间

当然,A值越大越好,它可使PLC系统得到充分的利用,是为什么要使用PLC的重要指标。而从上式可知,MTBF越大,MTTR越小,则A越大。所以,PLC的可靠措施都是围绕提高MTBF及MTTR值进行的。

鉴于可靠工作是PLC的重要特点,至关重要,故有关提高MTBF及降低MTTR的措施如何,以及PLC的MTBF与MTTR值也成为PLC性能的重要指标。 (8)经济指标

以上七条讲的都是PLC的技术性能。其实,使用PLC,还要考虑经济指标。经济是基础,经济上不合算,不能带来经济效益,使用PLC也就没有基础。所以,这个指标也是重要的。经济指标最简单的就是看价格。一般讲,同样技术性能的PLC,价格低其经济指标就好

此外,还要看供货情况,供货不及时,影响使用,价格即使低,也不一定就好;看技术服务,资料不全,用户出现问题得不到技术支持也不好。 对经济指标还要作综合分析,要看使用了PLC能否带来效益,然后,再分析使用哪家的PLC效益更好些。 2.2 PLC的分类

PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。对PLC的分类,通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。 1.按结构形式分类

根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。 (1)整体式PLC

(2)模块式PLC

还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓叠装式PLC。叠装式PLC其CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆进行联接,并且各模块可以一层层地叠装。这样,不但系统可以灵活配置,还可做得体积小巧。 2.按功能分类

根据PLC所具有的功能不同,可将PLC分为低档、中档、高档三类。

(1) 低档PLC (2) 中档PLC (3)高档PLC 3.按I/O点数分类

根据PLC的I/O点数的多少,可将PLC分为小型、中型和大型三类。 (1).小型PLC——I/O点数< 256点;单CPU、8位或16位处理器、用户存储器容量4K字以下。

如: GE-I型 美国通用电气(GE)公司 TI100 美国德洲仪器公司 F、F1、F2 日本三菱电气公司

C20 C40 日本立石公司(欧姆龙) S7-200 德国西门子公司 EX20 EX40 日本东芝公司

SR-20/21 中外合资无锡华光电子工业有限公司

(2). 中型PLC——I/O点数256~2048点;双CPU,用户存储器容量2~8K 如: S7-300 德国西门子公司

SR-400 中外合资无锡华光电子工业有限公司 SU-5、SU-6 德国西门子公司 C-500 日本立石公司 GE-Ⅲ GE公司

(3). 大型PLC——I/O点数> 2048点;多CPU,16位、32位处理器,用户存储器容量8~16K

如: S7-400 德国西门子公司

GE-Ⅳ GE公司 C-2000 立石公司 K3 三菱公司等

2.3 本课题所选PLC

根据PLC的分类及性能指标的对照以及方案的具体情况,本课题选择小型机