第3章PLC概要

第3章PLC概要3-1○○○○○○○○○×××××△○△△△第3章PLC概要1PLC指令序列控制到目前为止，在指令序列控制回路中基本使用继电器，有可动部分和接点部分，因其是机械性的工作，所以有寿命限制。为了改善这个缺点，出现了无接点继电器和由二极晶体管组装的继电器，当初有容量小不耐高温等缺点。但随着半导体和电脑技术的发展，信頼性越来越好，只要变更程序就可以马上改变动作的PLC已成了主流。使用PC进行程序控制的称为PLC指令序列控制。1-1连续指令序列控制和PLC指令序列控制的比较连续指令序列控制PC指令序列控制机能使用多数继电器的话可以进行复杂的控制、但配线很麻烦用程序可以进行任何复杂的控制可変性控制除改变配线以外没有其他方法可以自由自在地变更程序信赖性通常使用没有问题但有接触不良和使用寿命制约由于心脏部用半导体所以寿命是半永久的信赖度高泛用性己成形的装置不能使用于其它用途根据程序可以使用于任何控制装置扩大性要追加、改造很困难可以自由的扩大能力保养的简便性要进行定期检查和更换有寿命的部品只要交换unit就可以修理技术的易懂性容易普及、懂的人多、简单易懂根本不知道硬件的内容装置的大小一般比较大即使是复杂有高度控制装置也不大设计、制作期间需要很多图纸、配备部品、组合安装试验需要时间即使是复杂的控制设计简单、制作比较顺利从经济性上来看装置的规模（换算继电器的个数）10个以下10个以上同上面的表一样PC指令序列控制、比连续指令序列控制有很多优点。作为PC的利用效果，可举出以下效果：经济性：在继电器是10个以上的控制盘的话PC价格比较低省力设计：部品配置图的简略化和指令序列设计的简易化、通过试运转调整的简易化可以大幅度地达成设计的省力化。短期性：减少配备部品、机械装置和并列配备控制盘、对变更方式的柔软性、由于配线作业的简约化、可以大幅度地缩短交货日期。小型・标准化：比起继电盘变得小型化、由程序的再利用也可以进行量产化。提高信赖性：减少继电器・计时器的故障、完成初期调整后可以安心使用。提高保养性：具有寿命限制的部品少、由于附加有故障诊断机能、可以简便地进行保养。第3章PLC概要3-21-2PLC单元PLC全体，由输入模块，输出模块，CPU，存储器，电源，和周围机器等构成。①输入模块是用连接在外部的按钮开关，把极限开关，和选择开关的ON、OFF信号传给CPU部分，把输入电压信号变换成DC5V。②输出模块把指令序列控制的演算结果，传给外部的部分，把输出信号从DC5V外部电源电压改变成（DC12V、24V、AC100V、200V），增大能量。③CPU把CentralProcessingUnit:叫做中央处理装置，用来控制整个PC。把从输入模块所读取的信号用PC程序和演算逻辑解读，将结果传送给输出模块。④存储器是记忆PC程序的部分，CPU把这个内容解读进行程序解读处理。⑤电源为CPU，存储器，和输出入模块供电（5V）。⑥器具连接口读写PC程序，连接器具监视PC动作。外部电源输入unit输出unitCPUR148存储器器具连接接口电源AC100VAC200V继电器线圈ーコイル极限开关接点表示灯按钮数码表示螺线管阀门③②①④⑥⑤电脑等，周围机器PC全体第3章PLC概要3-31-3PC的动作顺序PC是由CPU和存储器等所构成的电子机器，内部的动作，是用继电器和记数器的动作实行演算命令。因此可以理解继电器和指令序列控制是同一个概念。从外部进来的输入信号，换到输入继电器，输出信号用输出继电器将其送到外部。由于输出入继电器的数量有限，所以使用内部专用的内部继电器。继电器号码是在输入继电器（X），输出继电器（Y），内部继电器（M）的先头加上4位数的号码来使用。下面的图是用继电器指令序列回路的自我保持回路的例，把其换成PC指令序列回路，用来解说PC的动作顺序。继电器号码从哪里到哪里是输入继电器号码，到哪里是输出继电器号码，会因机器的构成产生变化，在下章节详细叙述。在这里为了进行PC的动作说明,从「输入X000」「输出Y020」「内部继电器M000」，同下图一样将PB1和PB2及PL1连接在输出入部位，分配继电器号码。①按动PB1，打开输入继电器[X000]。②打开[X000]ON后，连接[X000]接点a，打开内部继电器线圈[M000]。一边保持[M000]接点，一边打开输出线圈[Y020]。③打开输出线圈[Y020]ON后，输出unit接点处于ON接触状态的显示灯[PL1]会显示。之后，按动PB2切断自我保持显示灯[PL1]会关灯。PB2PB1R1R1R1PL1G按动PB1，R1会自我保持，PL1点灯、按动PB2，会切断自我保持的继电器回路动作顺序PL1GPB1PC内部回路输出unit输入unit动作外部负荷用输入继电器ON/OFF传达动作用输入继电器接点进行PC内部回路动作用外部信号开闭ON/OFF输入继电器PB2COMM000X000M000ENDX000X001Y020M000X001Y020Y021COM第3章PLC概要3-42程序设计语言PC的程序设计，有图式方法和记述专用命令方法2种，图式的程序设计用连续象征语言制作，专用命令的程序设计用逻辑象征语言来制作。不论用哪一种语言都是构成同一个程序。2-1连续象征语言(回路方式)以继电器控制的概念为基本的语言，可用同接近继电指令序列回路的表现设计程序。回路单元是程序中最小的单位，是从左侧的竖母线开始，到右母线终止的回路。指令序列演算，从0阶段回路单元开始到END命令反复实行，单元内的演算从左侧的竖母线开始向右，按从上往下的顺序进行。END从左往右演算1回路单元先头阶段号从上往下演算1回路单元先头从上往下演算实行END命令返回0阶段1回路单元的终点回路单元的终点X000X001X005X006Y010X002X003X004X007X009X010Y011X00808Y012②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮①Y013从左往右演算●①～⑮表示程序的演算顺序。●在周边机器上不表示[END]。第3章PLC概要3-52-2逻辑象征语言(一览方式)把接点，线圈等用专用命令记述，用命令语言设计程序。指令序列演算，从0阶段的命令开始到END命令按顺序实行，在实行END命令后，再次从0阶段的命令开始实行演算。2-3CPU的演算处理方法演算处理格纳在指令序列内部存储器内，在CPU叫出每一个命令实行演算，按其结果来控制各个仪器的状态。从0阶段的命令开始到END命令按顺序实行后，计数器会复零，进行内部自我诊断处理，再次返回0阶段。把这称为1个搜索，1个搜索所要时间叫做搜索时间（周期时间）。由于搜索时间很短（根据PC有所不同，大约在数mS～数10mS程度），1个搜索会在瞬间实行。在程序上回反复地进行这个动作。0LDX000･･･①X000X0011ANDX001･･②X0056ANDX005･･⑦X0067ANDX006･･⑧Y010⑩END8OUTY010･･⑨9END････････⑩2LDX002･･･③X0023ANDX003･･④X0034ORB･･･⑤5ORX004･･･⑥X0040②③④⑤⑥⑦⑧⑨①实行END命令返回0阶段●①～⑮表示程序的演算顺序。CoffeeBreak搜索时间的速度感觉在PC的搜索时间是10mS时，具有怎样速度哪？…用电气来解说话，相当于50Hz交流电源的半个周期。用新干线来解说的话，相当于用每小时180Km走行速度来移动50cm的速度时间。实行END命令返回0阶段0阶段END1阶段●计数器会复零●自我诊断处理2阶段第3章PLC概要3-63关于实习器材3-1UNIT（A1SJHCPU）CPUUNIT和存储器UNIT的设定开关功能如下。RUNERRORA1SJHCPURUNL．CLRRESETSTOPPRUNLEDERRORLEDRUNSTOPL．CLR点灯:钥匙开关「RUN」「STEPRUN」消灯:钥匙开关「STOP」「PAUSE」点灭:自我诊断检测错误点灯:硬件异常，内部故障诊断错误点灭:设置警报表示器时(F)异常复位和初期化把记忆保持数据设在「OFF」或「0」(只限于STOP时)CPU运转CPU停止输出OFF，中途演算停止RESETRESETPOWERPOWERLED点灯：电源指示通讯端口：与PC、GOT人机界面联接第3章PLC概要3-73-2基本I/O地址MELSEC，只要插入I/O模块基板（或智能控制模块）会自动的决定编号，在1张基板上设有16点、32点、64点、128点的种类，可根据需要进行选择。做为注意事项，因为没有插入的地方都按16点进行处理，所以在设置32点以上的基板时，要特别注意编号的读法。电源UNIT0123456710002030405060700F1F2F3F4F5F6F7F基板插口编号I/O地址基本地址～～～～～～～～CPU0插口32点1插口32点2插口32点3插口32点时的地址电源UNITト012345678090A0B08F9FAFBF～～～～200040600F2F4F6F～～～～301050701F3F5F7F～～～～CPU0插口32点1插口32点2插口无3插口32点时的地址电源UNIT01234567CPU708090A07F8F9FAF～～～～200040500F2F4F5F～～～～3010601F3F6F～～～第3章PLC概要3-83-3实习器材的I/O地址实习使用装置的连接方法，如下图所示。I/O配电盘BCD数码表示器(4位数×2)开关×16Y2F～Y20+－+－+－+－X000X001X002X003X004X005X006X007X00FX00EX00DX00CX00BX00AX009X008X1F～X10电源UNIT012345672000400F2F4F～～～30101F3F～～CPUY4FY4EY4DY4CY4BY4AY49Y48Y47Y46Y45Y44Y43Y42Y41Y40第3章PLC概要3-94程序装置的数据和存储4-1关于存储器程序装置为了实行指令序列控制，具有所必须的数据和记忆程序的存储器。各种数据和程序，格纳在使用者用存储器。或寄存在盒式存储器中。CPU计时器,计数器设定值参数数据程序X000X001Y020Y020●参数数据●计时器,计数器设定值数据●程序●注释(仪器的注释数据)●FileRegisters使用者用存储器可以往CPU装卸RAM存储根据盒的形式分别决定容量。ROM存储按照需要，决定容量进行安装。盒式存储器备用电池ROM（根据需要来装置）装置RAM数据的基板第3章PLC概要3-104-2盒式存储器连续程序，是为了格纳注释，装在UNIT前面使用。盒式存储器适用于A2及A3形的CPU。根据RAM范围容量有各种盒式存储器。盒式存储器按设定参数格纳在以下项目。ROM范围64KBYTE盒的名称存储容量A3NMCA-A0A3NMCA-A2A3NMCA-A4A3NMCA-A16A3NMCA-A24A3NMCA-A40A3NMCA-A56A3NMCA-A8ROM范围64KBYTERAM范围16KBYTERAM范围16KBYTEROM范围64KBYTERAM范围32KBYTEROM范围64KBYTERAM范围64KBYTEROM范围64KBYTERAM范围128KBYTEROM范围64KBYTERAM范围192KBYTEROM范围64KBYTEROM范围64KBYTERAM范围320KBYTERAM范围448KBYTEROM64KBYTE或RAM16KBYTE的RAM范围，内蔵在盒式存储器。不论是否安装ROM容量都要固定。パラメータメイン用T/C設定値メインプログラム备用T/C设定值备用P,I地址信号流通等待区域取样跟踪记忆状况数据范围FileregistersFileregisters注释A3形CPU在运转ROM时部分可以ROM化。A2形CPU参数主用T/C设定值程序取样跟踪记忆状况数据范围FileregistersFileregisters注释第3章PLC概要3-114-3仪器所谓仪器，是指令序列CPU内的程