SIEMENS西门子重庆代理商

SIEMENS西门子重庆代理商

SIEMENS西门子重庆代理商

SIEMENS西门子重庆代理商

CPU读写存放在I/O映像寄存器的PLC程序

 在分析PLC工作方式之前，分析一下继电器控制系统的工作方式。一种继电器控制系统如图2-7所示，它有三条支路。当按下按钮SB1，中间继电器K得电，中间继电器K的常开触点闭合，接触器KM1、KM2同时得电动作，所以，继电器控制系统采用的是并行工作方式。

  1.PLC工作原理

  与继电器控制系统相比，PLC的工作原理是建立在计算机工作原理基础上的，是通过执行反映控制要求的用户程序来实现的。CPU是以分时操作方式来处理各项任务的，计算机在每一瞬间只能做一件事，所以，程序的执行是按程序顺序依次完成相应各电器的动作，在时间上形成串行工作方式。PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式，每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。用PLC实现图2-7继电器控制系统的功能，如图2-8所示。CPU从条指令开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。由于CPU运算速度，各电器的动作似乎是同时完成的，但实际I/O的响应是有滞后的。图2-8中，左边是PLC的输入端，PLC采集现场的各种控制信息。右边是PLC的输出端，将程序执行的结果按照顺序完成相应的电器动作。在PLC的存储器中，

  图2-8用PLC实现功能控制系统简图

  设置了一片区域来存放输入信号和输出信号，分别称为输入映像寄存器和输出映像寄存器。CPU以字节(8位)为单位来读写I/O映像寄存器。PLC采集输入信号有两种方式:

  (1)集中采样输入方式一般在扫描周期的开始或结束将所有输入信号(输入元件的通/断状态)采集并存放到输入映像寄存器(PII)中。当外接的输入电路闭合时，对应的输入映像寄存器为“1”状态，梯形图中对应的常开触点闭合。反之，外接电路断开时，对应的输入映像寄存器为“0”状态，梯形图中对应的常开触点断开，常闭触点接通。执行用户程序所需输入状态均在输入映像寄存器中取用，而不是实际的I/O点。

  (2)立即输入方式随程序的执行需要哪一个输入信号就直接从输入端或输入模块取用这个输入状态，如“立即输入指令”就是这样。此时，输入映像寄存器的值未被更新，到下一次集中采样输入时才变化。

  同样，PLC对外部的输出控制也有集中输出和立即输出两种方式。集中输出方式在执行用户程序时不是得到一个输出结果就向外输出一个，而是把执行用户程序所得的所有输出结果，先后全部存放在输出映像寄存器(PIQ)中，执行完用户程序后所有输出结果一次性向输出端或输出模块输出，使输出部件动作。这样做的好处在于:程序执行阶段的输入值是固定的，程序执行完后再用输出映像寄存器的值更新输出点，使系统的运行更加稳定，同时，用户程序读写I/O映像寄存器比读写I/O点快得多，提高了程序执行速度。立即输出方式是在执行用户程序时将该输出结果立即向输出端或输出模块输出，如“立即输出指令”就是这样，此时输出映像寄存器的内容也更新。

  PLC对I/O信号的传送还有其他方式。例如，有的PLC采用I/O刷新指令，在需要的地方设置这类指令，可对此时的全部或部分输入点信号读入一次，以刷新输入映像寄存器内容；或将此时的输出结果立即向输出端或输出模块输出。又如，有的PLC上有I/O的禁止功能，实际上是关闭了I/O传送服务，这意味着此时的I/O信号不读入、也不输出、

  PLC有RUN 和STOP两种工作模式:在RUN模式下，通过执行用户程序来实现控制功能；在STOP模式，CPU不执行用户程序，可以用编程软件创建和编辑用户程序，设置PLC的硬件功能，并将用户程序和硬件设置信息下载到PLC。如果有致命错误，在消除它之前不允许从STOP模式进入RUN模式。PLC操作系统存储非致命错误，供用户检查，但不会从RUN 模式自动进入STOP模式。

  可以用模式开关来改变工作模式。CPU模块上的模式开关在STOP位置时，将停止用户程序的运行:在RUN位置时，将启动用户程序的运行。模式开关在STOP或TERM(Terminal，终端)位置时，电源通电后CPU自动进入STOP模式:在RUN 位置时，电源通电后自动进入RUN 模式。

高速计数器定义指令(HDEF)选择指定高速计数器HSCx的操作模式。模式选择定义高速计数器的时钟、方向、开始和重设功能。可以将一个高速计数器定义指令用于每个高速计数器。高速计数器指令如图5-63所示。

  设置ENO=0的错误条件:0003(输入点冲突)；0004(中断中的非法的指令):000A(HSC重新定义)。

  高速计数器指令

  高速计数器(HSC)指令基于HSC特殊内存位的状态以配置和控制高速计数器。参数N指定高速计数器数目。高速计数器指令可以配置为Zui多12种不同的操作模式。

  每个计数器有用于时钟、方向控制、重设和启动的输入。对于双相计数器，两个时钟都可以在Zui大计数率下运行。在倍数模式下，可以选择1倍(1x)或4倍(4x)Zui大计数率。所有运行在Zui大计数率的计数器不会互相干扰。高速计数器指令的有效操作数见表5-20。

  设置ENO=0的错误条件:0001(HSC在HDEF前):0005(同时HSC/PLS)。

  高速计数器常作为鼓式定时器的驱动器，在定时器中，以恒定速度旋转的轴安装有递增转轴编码器。轴编码器提供每转的指定计数数字，重设脉冲在每转产生一次。时钟和来自轴编码器的重设脉冲提供到高速计数器的输入。

  高速计数器用第一个几次预置载入，期望的输出在当前计数小于当前预置的时间期间激活。安装计数器以在当前计数等于预置以及重设产生时提供中断。当每个当前计数数值等于预置数值中断事件产生时，载入新的预置，设置下一个输出状态。当重设中断事件产生时，设置第一个预置和第一个输出状态，重复周期。

  因为中断发生率远远低于高速计数器的计数率，所以，可以实现高速操作的jingque控制，而对全部的PLC扫描循环影响相当小。连接中断的方法，允许每次载入新预置在独立的中断程序中完成以便易于状态控制。此外，所有中断事件也可以在单个中断程序中处理。

  不同类型的高速计数器

  所有计数器功能对于同样的计数器操作模式是一样的。有4种基本计数器类型:单相计数器带有内部方向控制，单相计数器带有外部方向控制，双相计数器带有两个时钟输入和AB相正交计数器。注意每种模式不能为每个计数器所支持，可以使用每种类型:没有重设或启动输入、有重设和没有启动、或启动和重设输入都有。

  对于高速计数器，必须注意以下3点:

  (1)当激活重设输入时，它清除当前值并保持清除直到取消激活重设。

  (2)当激活启动输入时，就允许计数器计数。取消激活启动的同时，计数器的当前值保持为常量，时钟事件忽略。

  (3)如果重设激活而启动非现用，重设被忽略，而当前值不变。如果启动输入成为现用，而重设输入为现用，当前值被清除。

  在使用高速计数器前，须使用HDEF指令(高速计数器定义)选择计数器模式。使用第一个扫描内存位SM0.1(此位在第一次扫描时接通，然后断开)，来调用包含HDEF指令的子程序。

  高速计数器编程

  1.高速计数器编程概述

  使用高速计数器指令向导配置计数器。向导包括下列信息:计数器的类型和模式、计数器预设值、计数器当前值和初始计数方向。要启动高速计数器指令向导，选择工具(Tools)>指令向导(InstructionWizard)菜单命令，然后从指令向导窗口选择高速计数器指令。

  对高速计数器编程，进行以下设置:

  (1)定义计数器和模式；

  (2)设置控制字节；

  (3)设置当前值(起始值)；

  (4)设置预设值(目标数值)；

  (5)分配和启用中断程序；

  (6)激活高速计数器。

  2.定义计数器模式和输入

  使用高速计数器定义指令来定义计数器模式和输入。

  与高速计数器有关的时钟、方向控制、重设和启动功能的输入，见表5-21.同样的输入不能用于两种不同的功能，但没有被其高速计数器的显示模式使用的输入可以用于其他用途。例如，如果HSC0正被用于模式1，它使用I0.0和I0.2，I0.1可用于HSC3的边沿中断。