不一样的工程师详解PLC工作原理和数据类型
c)存储器是之具有记忆功能的半导体电路,可以存放系统程序、用户程序、逻辑变量。分为ROM(Read Only Memory 系统存储区)和RAM(Random Access Memory)。
i.ROM存储区分为系统管理程序、用户程序编辑以及指令解释程序、子程序调用及管理程序。
PLC的工作原理
PLC通电→内部处理→通信处理→自诊断→输入采样→用户程序执行→输出刷新→ 。。。
PLC采用周期循环扫描的方式,集中输入集中输出。
优点:可靠性高、抗干扰能力强。
缺点:响应速度慢、响应滞后。PLC会采用WDT(看门狗)来监视扫描是否超过预定时间。
内部自处理:包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保护范围设定等等。在自诊断测试阶段,CPU检测PLC各模块的状态,若出现异常立即进行诊断和处理,同时给出故障信号,点亮CPU面板上的LED指示灯。当出现致命错误时,CPU被强制为STOP方式,停止执行程序。CPU的自诊断测试将有助于及时发现或提前预报系统的故障,提高系统的可靠性。
通信处理阶段:PLC和自身带有CPU的智能模块以及其他外部设备进行通信,完成数据的收发,响应编程器的命令,更新编程器显示的内容,更新时钟以及特殊寄存器的内容。在通信处理阶段,CPU检查有无通信任务,如果有则调用相应进程,完成与其他设备(例如,带微处理器的智能模块、远程I/O接口、编程器、HMI装置等)的通信处理,并对通信数据做相应处理。(自诊断→输入采样→用户程序执行→输出刷新→)为一个扫描周期。
输入采样阶段:扫描所有的输入端子并且将其的状态(0/1)存放到输入寄存器(PII)中。然后关闭输入通道,进行下一步程序。这种方式可靠性高,但是会有一定的时间延迟,在大型的项目中,由于时间的关系,可能会采取定期输入取样、直接输入取样、中断输入取样、智能I/O接口模块取样,用来提高速度。
用户程序执行阶段:此阶段中,数据从输入寄存器(PIQ)和内部元件寄存器(内部继电器、计数器、计时器)中,将有关元件的状态和数据取出,按照程序中的逻辑运算和算术运算,将结果写到输出映像寄存器和相关存储器中。所以,在PLC内部,内部元件寄存器的状态是一直在改变的。
输出处理阶段:程序执行完成后,把内部元件寄存器中的所有输出继电器状态在输出阶段一次型转存到输出锁存器中,经过隔离、驱动功率放大电路输送到输出端,并且外部PLC接线驱动实际负载。
输入输出滞后时间:该时间又称为系统响应时间,包括输入电路滤波时间、输出电路滞后时间、因扫描工作方式产生的滞后时间。PLC的响应延迟一般是几毫秒-几十毫秒,对于一般的系统没有影响。如果需要时间短的系统,我们可以采用扫描速度快的PLC或者采取中断等措施。
c)由扫描工作方式引起的滞后时间:最长可以达到2-3个扫描周期。
PLC的数据类型
02
二进制(BIN: BINARY NUMBER)
03
硬件内部的数据处理是按照二进制进行的
负数的处理,也是以二进制的补码来实现的
用途:内部处理
八进制(OCT:OCTAL NUMBER)
04
在三菱FX系列中,输入继电器、输出继电器的软元件编号都是X0~X7 Y010~Y017
用途:输出入继电器软元件编号
BCD码(BCD: BINARY CODE DECIMAL)
05
BCD码就是将10进制的数字,用二进制的形式表示出来,比方说10的BCD码就是 0001 0000
用途:BCD数字开关,7段码显示器
实数(浮点数数据)
06
在三菱FX系列中,采用二进制进行实数运算,采用10进制进行实数监控
字符长度位8位,所以 D100(16位)可以代表两个字符
字符串的数据,从指定的位置开始(D100或者M100开始都可以),当碰到OOH代码(也就是NULL代码,需要16位)的时候,表示字符串结束,如果没有碰到OOH或者只碰到一般,是不会检测到字符串结束的。
三菱FX系列中位的位数的指定(KnX0 ………)
位软元件的处理
像X Y S M 这些处理ON/OFF信息的软元件是位软元件
像T C D R 这些处理数值信息的软元件是字软元件
但是,我们的位软元件经过组合也可以当做字来使用。以位数Kn和起始软元件的编号的位数为4位单元,K1K4表示16位;K1k8表示32位
连续字的指定
子软元件的位指定(D100.E)
(位(BOOL)→字节(BYTE)→字(WORD)/整数(INT)→双字(DWORD)/双整数(DINT)/浮点数(REAL))
ASCII/字符串(STRING)
1个ttl电平信号为1位;8个位为一个字节;2个字节为1个字;2个字为1个双字。
位也就是BOOL,布尔型,范围为 0 / 1
字节的范围为 0—255;0-FF;相邻的8个为(0-7)(IB1=I1.0~I1.7)
字的范围为 0—65535;0000-FFFF;相邻的两个字节(IW2=IB2+IB3)
双字的范围为 0—2的32次方;00000000-FFFFFFFF;相邻的两个字(ID4=IW4+IW6=IB4+IB5+IB6+IB7)
寻址方式有按位寻址、按字节寻址、按字寻址、按双字寻址
按位寻址:I0.0 I0.1 I0.2 I1.5 I2.7 I2.8(错误)
按字节寻址:VB0 VB1 VB2 VB3… (间隔为1)
按字寻址:VW0 VW2 VW4 VW6 VW32…(间隔为2)
按双字寻址:VD0 VD4 VD8 VD32….(间隔为4)
西门子的数据存储类型是高字低位。怎么理解?
MD100
MW100MW102
MB100MB101MB102MB103
M100.7/6/5/4/3/2/1/0M101.7/6/5/4/3/2/1/0M102.7/6/5/4/3/2/1/0 M103.7/6/5/4/3/2/1/0
其中,M103.0就是高字节的低位;M100.7就是低字节的高位
三菱的数据存储类型是高字高位。怎么理解?(存储从右往左依次增大)
D100
D101D100
D101. F/E/D/C/B/A/9/8/7/6/5/4/3/2/1/0D100.F/E/D/C/B/A/9/8/7/6/5/4/3/2/1/0
其中,D101.F就是高字节的高位;D100.0就是低字节的低位
1
立即寻址
2
直接寻址
a)绝对地址
b)符号地址
3
间接寻址
a)存储器间接寻址
i.16位指针(DB、T、C)
ii.32位指针(存储器间接寻址)
b)寄存器间接寻址
i.32位指针存储区内部寻址
ii.32位指针存储器交叉寻址
PLC的储存器类型(S7-200)
07
话外:S7-300中的寄存器有:ACCUx累加寄存器 、 AR1/AR2地址寄存器、 数据块寄存器、状态字
S7-300中的存储区有:I/Q 输入输出过程映象区、M(位存储区)、T定时器、C计时器、PQ/PI 立即访问输出输入模块、 DB共享数据块、 DI 背景数据块、 L局部数据
PLC系统开发流程(距离实现电动机正反转)
08
1.明确系统的控制要求
系统要求3个按钮控制正反转和停转,并且要求对电动机进行过载保护,另外正反转 自锁和互锁
2.确定输入输出设备,并为其分配相应的I/O端子
3.绘制系统控制线路图
主电路、控制电路
4.编写PLC控制程序
正转控制、反转控制、停转控制、过载保护
5.程序调试
6.安装系统控制线路,并且进行现场调试
程序调试好之后,现场调试。(硬件问题&&软件问题)
7.系统投入运行
试用一段时间
STEP7中常数的表达方式
09
STEP7中常数值可以是字节、字、双字,CPU是使用二进制方式储存常数的。在STEP7中,常数也可以使用十进制、十六进制、ASCII码、浮点数等格式进行表示。
B#W16、W#16#、DW#16# 表示 16进制字节常数、16进制字常数、 16进制双字常数
2#表示二进制常数
L#表示32位双整数常数
P#表示地址指针常数
S5T#表示16位S5时间常数
T#表示带符号的32位IEC时间常数
DATE是ITC的时间常数
C#表示16位计数器常数(BCD码)
ASCII字符使用单引号’’表示,每个ASCII码占用一个字节
输入常数的时候一定要使用英语的标点符号