培训2-认识与触摸屏

第一第一继电器控制-PLC控

手按住则灯泡亮手松开则灯泡输输第一第一继电器控制-PLC控这个简单的电灯点动的电路图用PLC代替控制如下图所示（PLC硬件接线图（编程梯形图 用接触器实现 启停控制电用PLC实现电启停控制硬件接线 LC利用程序中的“软继电器”取代传统的物理继电器，使控制系统的硬件结构大大简化，具有体积小、价格便宜、方便、编程简单、控制功能强、可靠性高、控制灵活等一系列优点因此，目前L控制系统在各个行业机械设备的电气控制中得到非常广泛的应用。那么，L是一个什么样的控制装置，它又是如何实现对机械设备的控制的呢？PLC是啥设备PLC是一种工业控制装PLC是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。通用叫中文名称为可编程控制器英文名称为ProgrammableLogicController，简称PLC第二节PLC概PLC概PLC概2.12.1PLC的产继电接触控制电路硬设备多、接线复杂、改变设计、靠性背景1968年通用汽车公断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到继电器控制系统及接线，以1969年，数字设备公司研制出了世界上第一台PC，型号为PDP-14。并在通用汽车自动装配线上试用，获得成功。这种新型的电控装置由于优点多、缺点少，很快就在得到了推广应用。经过多年的发展，主流PLC品牌主要有的GE、AB、，德国的西门子，的OMRON、三菱、松下、富 2.2PLC的定7年，国际电工（IC）对LC的定义为：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的器，用来在其执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。模拟量程控模拟量程控运动控开关量辑控通信联多级控现场数处2.42.4PLC的分可编程控制器的发展很久，木年前，全世界有几百几千家工厂正在生产成千上万种不同型号的L。为了便于字工业现场安装，便于扩展，方便接线，其结构与普通计算机有很大区别。通常从组成结构形式上将这些LC分为两类整体式1从结构上看，整体式结构是把PU、RM、RM、IO接口及与编程器或POM写入器相连的接口、输入/输出端子、电源、指示灯等都装配在一起的整体装置。一个箱体就是一个完整的LC。它的优点是结构紧凑，体积小，成本低，安装方缺点是输入输出相对固定，不一定能适合具体的控制现场的需要。信捷的CD系列，MON，三菱，东芝的部分系列也都属于这种结构。2模块式又称积木式，这种结构形式的特点是把LC的每个工作单元都制成独立的模块，如U模块、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等。机器上有一块带有插槽的模板，实质上就是计算机总线。把这些模块按控制系统需要选取后，都插到母板上，就构成了一个完整的LC。这种结构的LC优点是系统构成灵活，扩展方便，缺点是体积比较大。西门子、欧姆龙公司的部分系列就属于这种结构。按I/O类I/O点小类I/O点小小于中大大于上述的划分并不十分严格，也不是一成不变的，随着的发展，划分标准已有过多次修2.5PLC的特1、编程方法简2、功能强，性价比高：具有成千上万个编程元件，与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性价比。体积小，成本低。同时减少了系统的设计调试的工作量。还可通过通信联网，实现分散控制集中管理。3、使用方便，适应性强：可编程控制器的安装接线十分方便，硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速的适应工艺条件的变化。4、可靠性高，能力强：PLC中使用了大量的软继电器，大大减少了因接触不良造成的故障。并且采取了一系列的硬件和措施，有很强的能力，平均无故障时间达到数万小时以上。第三节PLC的结构与原PLC的PLC的结构与原PLC的结PLC的硬件结构实电源PLC的结PLC的硬件系统组计算外人机界设计算外人机界设接口 后备电扩展口扩元其他外输入端输出端按触行程开输件输件电电磁3.33.3PLC的工作原电源电源输输入采工作方式——周期循环扫工作过程——自、输入采样、程序扫描、输出刷新几个

开始下次扫

运行方式系统通输系统通输出刷执行程程序程序N

系统管数据输（系统管数据输（输入采样用户程序执数据输（输出刷新系统通自CPUCPU读写读元器读写读元器写输入采 程序执 输出刷输入采样阶当LC投入运行时，PLC以扫描方式依次读入所有输入端子口的状态和数据，并把这些数据存入(I)映像区的相应单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，(I)映像区中相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证该输入信号不被丢失。程序执行阶LC在用户程序执行阶段，CU总是按由上而下的顺序依次扫描用户的梯形图程序。扫描每一条梯形图支路时，又是由左到右先上后下的顺序对梯形图进行逻辑运算，并根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RM区中对应位的状态，或者刷新该输出线圈在输出映像区中对应位的状态；3.33.3PLC的工作原要的是，在执行用户程序阶段，只有输入点在（I）件在(O)映像区或系统RAM区内的状态和数据都可能发相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈或输出线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面用到这些线圈的触点或数据的梯形图起作用。输出刷新阶LC的U执行用户程序结束后，LC就进出输出刷新阶段。在此期间，U按照输出映像区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的被控负载，这才是LC的真正输出。下图给出了两个语句完全一样，但是顺序不一样梯形图程

图a）和b）执行的结果也完全一样，但扫描执行过程、扫描用的时间不一样。图a程序只用一个扫描周期，就可完成对M4的刷新；PLCPLC的工作原请分析几个Y的动作情况，把结果填0110113.4PLC的编程语说一句同样的话，既可以用汉语，也可以用英语，还可以用法语，同样的，编制LC用户程序也可以使用多种语言。为了用户的利益和LC制造商的需要，国际电工(I)对当代种类繁多的概念和语言进行了标准化(IC631-)，制订了工业控制器(包括L)的标准，对LC定义了5种编程语言，本节将针对最常用的梯形图和语句表两种语言进行介绍。PLC的编PLC的编程语言-梯形(一)梯形图编程语言(LadderDiagram，简称梯形图编程语言是一种以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从传统的继电器控制电路图演变过来的。也可以说，梯形图编程语言是在电气控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，它直观、形象，电气技术容易接受，是目前国内用得最多的一种PLC编程语言。

a)继电器控制电路图b)PLC梯形由图可见两种控制电路逻辑含义是一样的，但具体表达方式上却有本质的区别。LC的梯形图使用的是继电器、定时器、计数器等，都是由实现的软器件，使用方便，修改灵活，是继电器、接触器电器控制线路硬接线无法比拟的。在PLC控制系统中，由按钮、开关等输入元件提供的输入信号，以及PLC提供给电磁阀，指示灯等负载的输出信号都只有通与断两种完全相反的工作状态，它们分别和逻辑代数中的1”和“”相对应。思考与练将下列几张图转换成PLC的梯形图和语句S

注：KS是速度继电3.4.23.4.2梯形图的特1)梯形图网络由多个梯级组成，每个输出软器件可构成一个梯级，每个梯级可由多个支路构成。在用梯形图编程时，只有一个梯级编制完整后才能继续后面的程序编制。且支路最右边的软器件必须是输出软器件。2)图中竖线类似继电器控制线路的电源线，称作母线。左边的叫左母线PLC梯形图左右两端的母线是不接任何电源的。通常所指梯形图中流过的电流不是指物理电流，而仅仅是指“概念”电流，也称假想电流、虚电流。可以把做母线想象成“火线”，右母线想象成“零线”，如果有电流流向线圈，则线圈被激励，同时它的常开触点闭合或常闭触点断开，如果没有电流经过，则线圈没有被激励，它的常开3)梯形图中软器件的触点可在用户编制程序时无限次，既可用常开，也可用常闭4)输入触点不论是外部的按钮，各种开关，还是继电器触点，在图形符号上只能用常开“”和常闭“”表示，而不计符号对照符号名继电器接触器符信捷PLC梯形图符常开触常闭触线 或梯形图中用户程序逻辑运算结果，马上可以为后面用户程序的运算所利用。梯形图中输入软器件触点和输出逻辑线圈不是物理触点和物理PLCI／映像区对应位的状态，而不是现场开关的实际状态。继电器控制系统中，同一继电器的所有触点同时导通或断开，即并行运行，而梯形图中按照程序执行的顺序（从上到下）依次导通，即串行运行。我们可总结出PLC①组成器件不同：继电器控制为物理器件，而PLC控制为软器件②器件触点数目不同：继电器控制器件触点有限，而PLC控制软件器件触点无限③实施控制方法不同：即工作原理不同；④工作方式不同：继电器控制为并行控制，而PLC控制为串行PLC的编PLC的编程语言-语句（二）指令语句表编程语言(1nstructionList，简称语句表语言与微型计算机采用的汇编语言类似，也采用助记符形式编指令表语言和梯形图有严格的对应关系。对指令不熟悉的人可先画出梯形图，再转换为语句需要的是，不同厂家的LC指令语句表使用的助记符不相同。因此，一个功能相同的梯形图，不同厂家的语句表并不相同。语句表程序举1X02OY03X14=Y0PLC的一条指令语句由两部分组成，即操作码和操作数操作码用助记符表示(如LD，表示逻辑行开始；OR表示或等)，用来说明要执行的功能，告诉CPU该进行什么操作操作数一般由标识符和参数组成。要说明的是，有的语操作数中的标识符是表示操作数的类别，X是输入，Y是输出，T是定时器，C是计数器等等。参数表示操作数的地址或一个预先设定值。操作数内包含为执行该操作所必需的信息，告诉在编 中，梯形图和语句表可进行转换PLC的一条指令语句由两部分组成，即操作码和操作数操作码用助记符表示(如LD，表示逻辑行开始；OR表示或等)，用来说明要执行的功能，告诉CPU该进行什么操作操作数一般由标识符和参数组成。要说明的是，有的语操作数中的标识符是表示操作数的类别，X是输入，Y是输出，T是定时器，C是计数器等等。参数表示操作数的地址或一个预先设定值。操作数内包含为执行该操作所必需的信息，告诉如 X03.53.5PLC的程控制一个任务或过程，是通过在RN状态下，使主机循环扫描并连续执行用户程序来实现的，用户程序决定了一个系统的功能。程序的编制可以使用编程在计算机上进行广义上的LC程序由3部分构成：用户程序、数据块和参数块。1、用户程序不同机型的CPU，其程序容量空间也不同。2、数据块它主要存放控制程序运行所需要的数据，在数3、参数块用于存放CPU组态数据（系统的配置参数第四第四认识触摸 工业触摸屏，是通过触摸式工业显示器把人和机器连一体的智能化界它是替代传统控制按钮和指示灯的智能化操作显示终端。它可以用来设置参数，显示数据，设备状态，以曲线/动画等形式描绘自动化控制过程。更方便、快捷、表现力更强，并可简化为PLC的控制程序，功能强大的触摸屏创造了友好的人机界面。触摸屏作为一种特殊的计算机外设，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多以崭新的面貌，是极富 的全新多 交互设备。随着多信息查询的与日俱增，人们越来越多地谈到触摸屏，因为触摸屏不仅适用于中国多信息查询的国情，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术，我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要是公共信息的查询；如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市的信息查询；此外应用于办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多 教学、房地产预售等。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器（卡）和触摸检测装置两个部分。其中，触摸屏控制器（卡）的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来令并加以执行：触摸检测装置一般安装在显示器的前端，主要作用是检测用户的触摸位置，并传送给触摸屏控制卡。工业触摸屏具有很强的灵活性，可以按照设计要求更换或增加功能模块，扩展性强，可以满足复杂的工艺控制过程，甚至可以直接通过网络系