RockwellA-B可編程序控制器的編程
摘 要:介紹Rockwell A-B可編程序控制器(PLC)的編程方式(梯形圖、結(jié)構(gòu)文本、順序功能圖等),指令系統(tǒng)及編程手段(編程軟件及編程設(shè)備)。
關(guān)鍵詞:可編程序控制器;指令;編程軟件
Rockwell A-B的PLC由于支持多種編程方式,具有豐富的編程指令,加上各系列的PLC都有相應(yīng)的編程軟件,調(diào)試仿真軟件,因此在自動化領(lǐng)域中已越來越受到廣泛的應(yīng)用。
一、編程方式
所有的A-B PLC(Micrologix1000, SLC500, PLC-5和Controllogix)都支持梯形圖的編程方式,而大多數(shù)PLC-5系列處理器(增強型以上系列)還支持結(jié)構(gòu)文本及順序功能圖兩種編程方式。
1、梯形圖
梯形圖是一種最典型,也是最基本的編程方式,它采用圖形語言,沿用了繼電器的觸點、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號,并增加了一些繼電接觸控制沒有的符號。梯形圖形象、直觀,對于熟悉繼電器表示方式的人來說,非常容易接受,而不需要學(xué)習(xí)更深的計算機知識。這是一種最為廣泛的編程方式,適用于順序邏輯控制、離散量控制、定時/計數(shù)控制等操作。
梯形圖一般由多個不同的階梯組成,每一個階梯又可以由一個或幾個輸入指令及一個輸出指令組成。輸出指令應(yīng)出現(xiàn)在階梯的最右邊,而輸入指令則出現(xiàn)在輸出指令的左邊,如圖1所示。
2、結(jié)構(gòu)文本
結(jié)構(gòu)文本類似于BASIC編程,利用它可以很方便地建立、編輯和實現(xiàn)復(fù)雜的算法,特別在數(shù)據(jù)處理、計算存儲、決策判斷、優(yōu)化算法等涉及描述多種數(shù)據(jù)類型的變量應(yīng)用中非常有效。對于PLC-5處理器結(jié)構(gòu)文本可以支持以下結(jié)構(gòu)。
賦值:賦一個整數(shù)或浮點數(shù)值給一個數(shù)據(jù)單元
非保持型位賦值:賦一個二進制數(shù)給一個位單元,當(dāng)處理器工作模式從編程方式到運行方式時或當(dāng)順序功能圖(SFC)的步被掃描后,這些位被清零。
保持型位賦值:賦一個二進制數(shù)給一個位單元,當(dāng)處理器工作模式從編程方式到運行方式時或SFC的步被掃描后,這些位并不被清零。
IF-THEN-ELSE:有條件的執(zhí)行一段程序
FOR-NEXT:重復(fù)執(zhí)行一段程序
WHILE:只要輸入表達(dá)式為真就重復(fù)執(zhí)行一段程序
REPEAT:重復(fù)執(zhí)行一段程序直至某輸入表達(dá)式為真
EXIT:在處理器到達(dá)正常結(jié)束條件之前退出循環(huán)結(jié)構(gòu)(REPEAT,F(xiàn)OR 或WHILE)
CASE:根據(jù)一個數(shù)學(xué)表達(dá)式或操作數(shù)據(jù)的值有條件地執(zhí)行一段程序
;;:相當(dāng)于一個無操作指令NOP
梯形圖功能:可調(diào)用任一梯形圖程序或指令。
下面是一段利用結(jié)構(gòu)文本的編程例子:
IF?。═4:0.DN) THEN
TON(T4:0,0.01,100,0)
ELSE RES(T4:0)
END-IF
3、順序功能圖SFC
SFC是一種順序控制語言,用這種語言可以對一個控制過程進行控制,并顯示該過程的狀態(tài)。對于用戶的應(yīng)用,可將邏輯分成易于處理的步和轉(zhuǎn)換來替代較長的梯形圖或結(jié)構(gòu)文本。SFC中的每一步對應(yīng)于一個控制任務(wù)(實際上是一段為了完成某一個控制任務(wù)的程序,該程序可以是梯形圖、結(jié)構(gòu)文本、SFC的任一形式),用方框表示,步與步之間有轉(zhuǎn)換條件(也是一段程序),通過對該條件的檢測來決定處理器什么時候可始執(zhí)行下一步,轉(zhuǎn)換條件用水平線表示。通過顯示這些步和轉(zhuǎn)換條件,你可在任何時刻看到一個機器過程的狀態(tài)。簡單的SFC程序例子,如圖2示。
二、指令系統(tǒng)
A-B PLC具有豐富的指令系統(tǒng)(約有110多條指令),雖然不同系列的PLC所能支持的指令的種類有所區(qū)別,但一些基本指令卻是大家共用的,下面主要介紹PLC-5系列可編程序控制器的指令類型。
1、繼電器指令
繼電器指令用于監(jiān)控數(shù)據(jù)表中的位狀態(tài),如輸入位或者計時器控制字的位,繼電器型指令包括:
檢查通(XIC);檢查斷(XIO);
輸出激勵(OTE);輸出鎖存(OTL);
輸出解鎖(OTU);立即輸入(IIN);
立即輸出(IOT)。
2、計時器/計數(shù)器指令
計時器和計數(shù)器指令用于控制基于時間和事件計數(shù)的操作,包括:
通延時計時器(TON);斷延時計時器(TOF);
保持型計時器(RTO);加計數(shù)(CTU);
減計數(shù)(CTD);計時器/計數(shù)器復(fù)位(RES)。
3、比較指令
比較指令用于比較表達(dá)式或指定比較指令的值,它包括:
比較(CMP);等于(EQU);
大于等于(GEQ);大于(GRT);
小于等于(LEQ);小于(LES);
極限測試(LIM);屏蔽相等比較(MEQ);
不等于(NEQ)。
4、計算指令
計算指令用于計算表達(dá)式或用指定的算術(shù)指令進行算術(shù)運算,它包括:
計算(CPT);乘法(MUL);
取反(NEG);正弦(SIN);
平方根(SQR);排序(SRT);
減法(SUB); 正切(TAN);
反正弦(ASN);反余弦(ACS);
對數(shù)(LOG);自然對數(shù)(LN);
除法(DIV);余弦(COS);
清零(CLR);平均值(AVE);
反正切(ATN);加法(ADD);
標(biāo)準(zhǔn)差(STD);X的Y次冪(XPY)。
關(guān)鍵詞:可編程序控制器;指令;編程軟件
Rockwell A-B的PLC由于支持多種編程方式,具有豐富的編程指令,加上各系列的PLC都有相應(yīng)的編程軟件,調(diào)試仿真軟件,因此在自動化領(lǐng)域中已越來越受到廣泛的應(yīng)用。
一、編程方式
所有的A-B PLC(Micrologix1000, SLC500, PLC-5和Controllogix)都支持梯形圖的編程方式,而大多數(shù)PLC-5系列處理器(增強型以上系列)還支持結(jié)構(gòu)文本及順序功能圖兩種編程方式。
1、梯形圖
梯形圖是一種最典型,也是最基本的編程方式,它采用圖形語言,沿用了繼電器的觸點、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號,并增加了一些繼電接觸控制沒有的符號。梯形圖形象、直觀,對于熟悉繼電器表示方式的人來說,非常容易接受,而不需要學(xué)習(xí)更深的計算機知識。這是一種最為廣泛的編程方式,適用于順序邏輯控制、離散量控制、定時/計數(shù)控制等操作。
梯形圖一般由多個不同的階梯組成,每一個階梯又可以由一個或幾個輸入指令及一個輸出指令組成。輸出指令應(yīng)出現(xiàn)在階梯的最右邊,而輸入指令則出現(xiàn)在輸出指令的左邊,如圖1所示。
2、結(jié)構(gòu)文本
結(jié)構(gòu)文本類似于BASIC編程,利用它可以很方便地建立、編輯和實現(xiàn)復(fù)雜的算法,特別在數(shù)據(jù)處理、計算存儲、決策判斷、優(yōu)化算法等涉及描述多種數(shù)據(jù)類型的變量應(yīng)用中非常有效。對于PLC-5處理器結(jié)構(gòu)文本可以支持以下結(jié)構(gòu)。
賦值:賦一個整數(shù)或浮點數(shù)值給一個數(shù)據(jù)單元
非保持型位賦值:賦一個二進制數(shù)給一個位單元,當(dāng)處理器工作模式從編程方式到運行方式時或當(dāng)順序功能圖(SFC)的步被掃描后,這些位被清零。
保持型位賦值:賦一個二進制數(shù)給一個位單元,當(dāng)處理器工作模式從編程方式到運行方式時或SFC的步被掃描后,這些位并不被清零。
IF-THEN-ELSE:有條件的執(zhí)行一段程序
FOR-NEXT:重復(fù)執(zhí)行一段程序
WHILE:只要輸入表達(dá)式為真就重復(fù)執(zhí)行一段程序
REPEAT:重復(fù)執(zhí)行一段程序直至某輸入表達(dá)式為真
EXIT:在處理器到達(dá)正常結(jié)束條件之前退出循環(huán)結(jié)構(gòu)(REPEAT,F(xiàn)OR 或WHILE)
CASE:根據(jù)一個數(shù)學(xué)表達(dá)式或操作數(shù)據(jù)的值有條件地執(zhí)行一段程序
;;:相當(dāng)于一個無操作指令NOP
梯形圖功能:可調(diào)用任一梯形圖程序或指令。
下面是一段利用結(jié)構(gòu)文本的編程例子:
IF?。═4:0.DN) THEN
TON(T4:0,0.01,100,0)
ELSE RES(T4:0)
END-IF
3、順序功能圖SFC
SFC是一種順序控制語言,用這種語言可以對一個控制過程進行控制,并顯示該過程的狀態(tài)。對于用戶的應(yīng)用,可將邏輯分成易于處理的步和轉(zhuǎn)換來替代較長的梯形圖或結(jié)構(gòu)文本。SFC中的每一步對應(yīng)于一個控制任務(wù)(實際上是一段為了完成某一個控制任務(wù)的程序,該程序可以是梯形圖、結(jié)構(gòu)文本、SFC的任一形式),用方框表示,步與步之間有轉(zhuǎn)換條件(也是一段程序),通過對該條件的檢測來決定處理器什么時候可始執(zhí)行下一步,轉(zhuǎn)換條件用水平線表示。通過顯示這些步和轉(zhuǎn)換條件,你可在任何時刻看到一個機器過程的狀態(tài)。簡單的SFC程序例子,如圖2示。
二、指令系統(tǒng)
A-B PLC具有豐富的指令系統(tǒng)(約有110多條指令),雖然不同系列的PLC所能支持的指令的種類有所區(qū)別,但一些基本指令卻是大家共用的,下面主要介紹PLC-5系列可編程序控制器的指令類型。
1、繼電器指令
繼電器指令用于監(jiān)控數(shù)據(jù)表中的位狀態(tài),如輸入位或者計時器控制字的位,繼電器型指令包括:
檢查通(XIC);檢查斷(XIO);
輸出激勵(OTE);輸出鎖存(OTL);
輸出解鎖(OTU);立即輸入(IIN);
立即輸出(IOT)。
2、計時器/計數(shù)器指令
計時器和計數(shù)器指令用于控制基于時間和事件計數(shù)的操作,包括:
通延時計時器(TON);斷延時計時器(TOF);
保持型計時器(RTO);加計數(shù)(CTU);
減計數(shù)(CTD);計時器/計數(shù)器復(fù)位(RES)。
3、比較指令
比較指令用于比較表達(dá)式或指定比較指令的值,它包括:
比較(CMP);等于(EQU);
大于等于(GEQ);大于(GRT);
小于等于(LEQ);小于(LES);
極限測試(LIM);屏蔽相等比較(MEQ);
不等于(NEQ)。
4、計算指令
計算指令用于計算表達(dá)式或用指定的算術(shù)指令進行算術(shù)運算,它包括:
計算(CPT);乘法(MUL);
取反(NEG);正弦(SIN);
平方根(SQR);排序(SRT);
減法(SUB); 正切(TAN);
反正弦(ASN);反余弦(ACS);
對數(shù)(LOG);自然對數(shù)(LN);
除法(DIV);余弦(COS);
清零(CLR);平均值(AVE);
反正切(ATN);加法(ADD);
標(biāo)準(zhǔn)差(STD);X的Y次冪(XPY)。
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