小型PLC系列教程之2.1梯形图口头原理(见手册P16) PLC论坛

分类：技术教程 - 时间：2024-12-05 - 浏览：次

本章节大局部内容参考《汇川小型PLC指令及编程手册》P16页第一章节，将手册内容列出有助于初学者了解

1.PLC底层系统程序和运行层用户程序概念

1.1 PLC的定义

1.2 PLC配件架构

普通的小型PLC配件框架经常使用的大都是MCU+FPGA的架构，其中MCU担任写一些配置型的物品，通讯协定的成功，指令系统的嵌入等等。FPGA是用来解决高速信号解决无关的，比如高速脉冲输入高速脉冲捕捉等配置的成功。

普通MCU，可以了解成单片机类的芯片。如今有很多配置曾经很弱小，解决速度很快的单片机芯片了。我对PLC的了解就是在单片机的基础上封装了一层PLC嵌入式系统，让单片机具有了PLC的配置。也就是说PLC的底层，实践上就是单片机或许其余初级一点的芯片。那么我们为什么不间接经常使用单片机去做工程名目呢？要素是工程名目要求稳固性高，开发周期要尽量快。而间接经常使用单片机启动开发关于开发人员要求高，名目复杂度会很高，复杂难做，开发周期很长。于是出于方便易用方面的思考，PLC就降生了，在单片机的基础上封装了一层，使得其编程愈加方便方便，易用性更高。

1.3 PLC底层系统程序和运行层用户程序

我们在做名目标时刻偶然会遇到一个词：刷固件。这里说的刷固件，其实指的就是刷底层系统程序（普通在底层有bug，须要更新的时刻做的上班）。

下面第二局部说到，PLC实践上配件底层经常使用的就是单片机，PLC底层单片机中嵌入了研发做的PLC嵌入式操作系统（指令系统），这套嵌入式系统就是PLC的系统程序。举个例子：我们的团体电脑下面跑的操作系统要么是Windows要么是linux或许Mac OS系统（应该还有其余公用系统），而这个系统就是跑在我们电脑这个配件架构中的系统程序。而我们每团体的电脑中都或多或少的装了一些运行软件，这些软件就是跑在这个操作系统上的用户程序。

雷同的情理，跑在PLC配件底层上的程序就是PLC自己的嵌入式操作系统程序，而我们做工程名目标工程师写的代码是跑在PLC嵌入式操作系统上的，也就是可以称为用户程序。这里PLC的编程言语也有很多种，目前PLCopen这个组织搞了一套IEC61131-3编程规范，规范中规范了六种编程言语：结构化文本（ST）、配置块图表（FBD）、指令列表（IL）、梯形图（LD)、顺序配置图（SFC）和IEC61131-3 裁减编程言语延续配置图（CFC）——目前有个基本概念即可……

其中汇川技术中型PLC以上机型允许PLCopen规范的6种编程言语，而H123U/H123S小型PLC仅允许梯形图、指令列表、顺序配置图（SFC）这三种编程言语。这些编程言语写进去的跑在PLC中的程序，都是用户程序。

我们公司员工普通中型PLC青睐单纯用ST文本编程，小型PLC用梯形图编程。而我们运行PLC给客户做OEM设施的时刻，写的就是运行层用户程序（用户名目程序）。我们的底层系统程序是由PLC研发人员启动编程开发的，这些研发攻城狮就是系统程序开发者。

2.PLC梯形图的编程特点(本节来自手册P17)

PLC中梯形图编程方法是仿传统继电器管理系统的电气原理设计的一种设计方法，设计中经常使用的元件如按钮开关X、两边继电器M、期间继电器T、计数器C、触点等，都和实践的电气元件的个性相似。

梯形图中罕用“触点”和“线圈”元件，触点元件有“常开型”和“常闭型”，区分对应电工术语中的“A接点”和“B接点”，PLC中同一个继电器的“触点”可被有限次经常使用，我们可以为一个继电器（无论两边继电器M、期间继电器T、还是计数器C）元件，都具有有限个“A接点”和“B接点”。

关于期间继电器、计数器，具有线圈（信号触发端）和触点，局部元件还具有掉电坚持个性，选用适合序号的元件，以获取所需个性的元件。

随着现代PLC的开展，PLC不只可以成功顺序逻辑管理配置，还能成功数值计算配置，如数值比拟、四则运算、函数运算等，数值宽度有16bit、32bit、浮点等，在H1U/H2U系列PLC中提供了少量的寄存器D元件，可在梯形图程序中用于数值运算。梯形图的设计思维与传统继电器管理系统的设计方法基本相反，以经常出现的电磁开关的电气原理为例：

从图中可见，J1为继电器或接触器，AN1为启动J1的按钮，经常使用其常开接点；而AN2为断开J1的按钮，经常使用了其常闭接点；另外经常使用了J1的常开型辅佐触点作为形态坚持用。若按右图设计PLC的信号输入衔接和梯形图编程便可成功相反的起停管理配置了。（出于安保的思考，中止按键普通用常闭型接点。）

3.PLC梯形图编程时经常使用的元件符号（本节来自手册P18）

4.PLC程序口头原理（本节来自手册P19）

4.1PLC口头流程图

我们引见了PLC的系统程序和用户程序的概念。我们应该都知道了，用户经常使用梯形图编写的用户程序是跑在PLC内的嵌入式系统中的。所以用户程序的详细口头流程就包括了PLC系统程序的口头环节。

手册中运转原理图如下：

由上至下，直到主程序的一切网络都扫描口头终了，还有各定时器的刷新、例行的通讯等数据的解决后，PLC系统程序将Y寄存器缓存区的变量形态输入到Y配件端口中。而后又开局下一轮的用户程序扫描，如此循环往返，直到管理用户口头的“RUN/SOP”开关被拨动到STOP位置为止。

关于整个PLC而言，其系统软件还需成功一些运转预备、系统通讯、终止解决等上班，系统软件运转流程如上图所示。关于复杂的用户程序，在系统扫描用户程序环节中，还可以驳回“终止”解决的方法照应“用户终止”信号，对关键信号（也有称关键“事情”）作及时解决。

4.2PLC用户程序口头原理

一句话概括：PLC用户程序流程是从上到下，从左到右，周期扫描，最后刷新

PLC运转时，关键启动口头X输入检测、用户程序扫描运算、其余元件的形态刷新、将Y形态缓存形态输入到PLC的Y配件端口等，这些上班内容循环往返的启动，其中的扫描口头用户程序是PLC的外围上班，环节如下例图：

在每次循环口头用户程序的最开局，首先将X配件端口的形态读取后寄存到X变量缓存区。

用户程序的扫描口头，是以用户程序的网络块为单元启动逐渐演算的，所谓“网络”是有联线关联的一组元件块，参见上图中的两个网络。口头演算从第一个网络开局，依次向下演算第二个、第三个……直到最后一个网络。而对每个网络启动演算形式是，则由左至右，一一将元件的“触点”形态启动逻辑计算综合，直到最左边，输入到元件的“线圈”，或依据逻辑选择能否口头某个操作。

梯形图中，左侧目前相当于电源的“前线”，其自动的（电位）形态为ON，每经过一个元件后，逻辑运算结果暂存都被刷新，有时也称两边计算暂存形态为“能流”，两边逻辑计算结果为ON，即“能流”为有效，本网络的输入形态即为输入电的能流形态；若最右端为操作类型，若能流为有效，就启动操作，否则不启动操作。

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