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PLC指令編程器和PC程序開發(fā)系統(tǒng)
它的作用是供用戶進(jìn)行程序的編寫、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。
1)**編程器
**編程器是由PLC生產(chǎn)廠家提供的,只能用于對某一生產(chǎn)廠家的某些PLC產(chǎn)品編程。**編程器又可分為簡易編程器和圖形編程器。
(1)簡易編程器又稱便攜式編程器,這種編程器通常是直接與 PLC的**插座相連。一般采用指令形式編程語言,而不能直接輸入和編輯梯形圖等圖形方式的程序。使用時(shí),通過按鍵輸入指令表程序和有關(guān)數(shù)字。有的簡易編程器用發(fā)光二管(LED)來顯示指令的種類,用七段顯示器顯示用戶存儲器地址和編程元件的編號。另一些簡易編程器用LED或液晶點(diǎn)陣式顯示器直接顯示出用英文字母表示的指令助記符。有的還可以用英文字母顯示出其他信息,如編程錯(cuò)誤的種類。這種編程器的顯著特點(diǎn)是體積小,便于攜帶,但只能聯(lián)機(jī)在線編程,監(jiān)控功能也較少,主要適合于小型PLC。
(2)圖形編程器圖形編程器功能較強(qiáng),除了顯示編程內(nèi)容,還可顯示諸如輸入、輸出、輔助繼電器的情況以及各種信號狀態(tài)、出錯(cuò)提示等。圖形編程器提供了各種編程方式所需的功能鍵、數(shù)字鍵、字符鍵及屏幕控制鍵,還可提供各種操作顯示提示,編程操作十分方便。可以使用多種編程語言,尤其使用梯形圖編寫程序?yàn)榉奖?。圖形編程器既可聯(lián)機(jī)編程,也可脫機(jī)編程。它還可提供連接打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、繪圖儀等設(shè)備的接口。缺點(diǎn)是價(jià)格較高,體積較大,適用于中、大型PLC的編程需要。
2)PC程序開發(fā)系統(tǒng)
PLC產(chǎn)品新?lián)Q代的速度很快,大多數(shù)產(chǎn)品是使用以PC為基礎(chǔ)的開發(fā)編程系統(tǒng)。PC只要配置適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙浖纯蓸?gòu)成功能強(qiáng)大的編程器。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是使用了性能價(jià)格比較高、通用性又很強(qiáng)的PC。對于不同廠家和不同型號的PLC,用戶只需要選擇相應(yīng)的編程軟件就可以了。PC程序開發(fā)系統(tǒng)的功能相當(dāng)強(qiáng)大,涵蓋了圖形編程器的所有優(yōu)點(diǎn),甚至有過之而無不及。它可直接編寫、修改、調(diào)試PLC的梯形圖程序,采集和分析數(shù)據(jù),監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行,對工業(yè)現(xiàn)場和系統(tǒng)進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和PLC之間的信息傳送等。
PC程序開發(fā)系統(tǒng)的軟件包括以下幾個(gè)部分:
(1)編程軟件這是開發(fā)系統(tǒng)軟件中基本的軟件。它提供給用戶生成、編輯、儲存、編譯和打印梯形圖程序和其他形式程序的編程工具。
(2)數(shù)據(jù)和分析軟件這部分軟件提供實(shí)時(shí)地從一個(gè)或多個(gè)PLC采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),并用各種處理方法分析這些數(shù)據(jù),然后將結(jié)果用圖形方式顯示在顯示器上。
(3)實(shí)時(shí)操作員接口軟件這一類軟件利用PC提供實(shí)時(shí)操作的人機(jī)接口。此時(shí)PC作為系統(tǒng)的監(jiān)控裝置,操作人員通過顯示器了解系統(tǒng)的狀況,還可以通過鍵盤輸入各種操作控制指令,處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題。
(4)軟件它提供利用計(jì)算機(jī)對控制過程和系統(tǒng)進(jìn)行的功能。它可以對已存在的系統(tǒng)實(shí)施有效的檢測、分析和調(diào)試,也可以在系統(tǒng)建立之前,對系統(tǒng)進(jìn)行,以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題,并加以修改。
(5)其他軟件例如,運(yùn)動(dòng)控制軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、各種智能控制設(shè)備的編程軟
件、文字處理、圖形生成工具等。
3)編程器的結(jié)構(gòu)
編程器主要由以下3個(gè)部分組成:
(1)顯示部分編程器的顯示器多為液晶顯示器,個(gè)別廠家也有用數(shù)碼顯示器的。其作用都是用來顯示指令、地址、數(shù)據(jù)、工作方式、指令執(zhí)行情況及系統(tǒng)工作狀態(tài)等。
(2)鍵盤部分編程器鍵盤中的按鍵一般分為3 種:一種是數(shù)字鍵0~9,用來設(shè)定地址或必要的數(shù)據(jù);另一種是用助記符表示或用圖形來表示的指令符號鍵,用來鍵入各種指令;還有一種是功能鍵,其作用是用來編輯和調(diào)試程序。
(3)通信接口通常通信接口有用并行接口的,也有用串行接口的。其用途是將編寫好的程序送到PLC中,或是將PLC中的相關(guān)信息取回來。
4)編程器的工作狀態(tài)
編程器的工作狀態(tài)主要有兩種:一種是編程工作狀態(tài);另一種是監(jiān)控工作狀態(tài)。有些編程器還有其他的工作狀態(tài),如命令工作狀態(tài)、加載工作狀態(tài)等。
(1)編程工作狀態(tài)編程工作狀態(tài)包含如下一些工作,即編寫輸入新程序,調(diào)試、修改、補(bǔ)充程序等。
編寫程序的工作主要是依據(jù)指令集,用助記符或圖形符號按系統(tǒng)的工作要求,根據(jù)系統(tǒng)的工作先后順序以指令或梯形圖的方式來體現(xiàn)控制的意圖。其主要工作有:存儲器內(nèi)容、寫入程序、讀出及搜索程序、插入、改、刪除指令、設(shè)定數(shù)據(jù)、檢查程序等。編程中所使用的操作數(shù)表示的是外部器件地址、觸點(diǎn)號和對應(yīng)的操作值等。
編寫好的程序往往要經(jīng)過反復(fù)調(diào)試,才能準(zhǔn)確可靠地工作。在調(diào)試過程中,有可能要增、刪指令,對某些操作數(shù)進(jìn)行修改。不同廠家的編程器,操作方法和功能可能都不盡一樣。
編程的工作狀態(tài)又分為離線編程和在線編程。離線編程又稱為脫機(jī)編程,在編程的過程中,編程器與 PLC不相連接,編寫的程序存放在編程器的存儲器中。待程序編寫完成后,再將編程器與PLC相連接,將程序送入PLC的存儲器中。離線編程的顯著特點(diǎn)是不影響 PLC的工作。在線編程又叫做聯(lián)機(jī)編程,在編程的過程中,編程器與 PLC 是相連接的,編寫的用戶程序直接寫到 PLC的用戶程序存儲器中。在聯(lián)機(jī)編程方式中,可直接對所編寫的程序進(jìn)行檢查、修改、調(diào)試,并可監(jiān)視PLC的工作狀態(tài),或強(qiáng)制其某個(gè)端子置位或復(fù)位。
(2)監(jiān)控工作狀態(tài)在監(jiān)控工作狀態(tài)中,操作人員可以對運(yùn)行中的 PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、跟蹤。一般既可對任*圈、觸點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視,亦可對I/O繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等成組器件進(jìn)行監(jiān)視,還可對某一器件在不同時(shí)間的狀態(tài)進(jìn)行跟蹤,也可對定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定,甚至還可對一些器件進(jìn)行強(qiáng)制操作。
任何一種控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對象的工藝要求,以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí),應(yīng)遵循以下基本原則:
1. 大限度地滿足被控對象的控制要求
充分發(fā)揮PLC的功能,大限度地滿足被控對象的控制要求,是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的首要前提,這也是設(shè)計(jì)中重要的一條原則。這就要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前就要深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究,收制現(xiàn)場的資料,收集相關(guān)**的國內(nèi)、國外資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合,擬定控制方案,共同解決設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題和疑難問題。
2. 保證PLC控制系統(tǒng)
保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行,是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮,以確保控制系統(tǒng)。例如:應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運(yùn)行,而且在非正常情況下(如突然掉電再上電、按鈕按錯(cuò)等),也能正常工作。
3. 力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便
一個(gè)新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)也將導(dǎo)致運(yùn)行資金的增加。因此,在滿足控制要求的前提下,一方面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益,另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì),而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便、,不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。
4. 適應(yīng)發(fā)展的需要
由于技術(shù)的不斷發(fā)展,控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高,設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量時(shí),要適當(dāng)留有裕量,以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。
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