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1施耐德小型PLC---TWIDO技术培训课程基础部分LEVEL1Twido2目录第一章PLC基础知识1.1可编程控制器的发展历程1.2可编程控制器的基本结构1.3可编程控制器的工作原理第二章TWIDOPLC基础知识2.1TWIDOPLC系列构成2.2TWIDO的选型2.3TWIDO的安装与接线第三章硬件寻址和内部软元件3.1硬件地址分配方法3.2TWIDO内部软元件介绍第四章基本编程指令4.1布尔指令4.2标准功能块4.3数值处理指令4.4程序指令4.5浮点指令第五章TWIDOSOFT编程软件5.1安装TWIDOSOFT软件5.2启动TWIDOSOFT软件5.3硬件、软件配置方法5.4梯形图编辑器的用法5.5指令表编辑器的用法5.6程序校验功能和交叉表引用5.7连接管理的功能和用法5.8程序下载、备份、运行程序、停止程序5.9程序保护功能5.10在线监控、调试工具、动态数据表的用法5.11FIRMWARE升级工具的使用方法第六章TWIDOPLC的特殊应用6.1I/O点的特殊功能6.2专用功能块的特殊功能6.3系统位％S的应用6.4系统字％SW的应用3目录（续）第七章TWIDOPLC通讯功能7.1MODBUS通讯介绍7.2ASCII自由协议通讯介绍第八章TWIDOPLC常见故障诊断8.1CPU、I/O模块各指示灯的含义8.2系统位、系统字中的错误代码附录1TWIDOPLC的模块接线图1、安装方法2、CPU模块接线图3、离散量I/O模块接线图4、模拟量I/O模块接线图5、外部电池安装方法4第一章PLC基础知识目录1.1可编程控制器的发展历程1.2可编程控制器的基本结构1.3可编程控制器的工作原理•1.3.1扫描原理•1.3.2I/O映象区，响应时间•1.3.3PLC如何取代传统的继电器、接触器控制电路第一章PLC基础知识51.1可编程控制器的发展历程在现代化生产设备中，有大量的开关量、数字量、以及模拟量的控制装置。例如电机的启停、电磁阀的开闭、产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等等。过去，以上的控制主要是用继电器或分立的电子线路来实现。但是随着生产的飞速发展，人们对这些自控装置提出了更通用、易扩展、易维护、更可靠、更经济的要求。可编程序控制器(ProgrammableLogicController)就是根据上述要求开发出来的。它按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断发展的新技术、新电子器件，逐步形成了各具特色的系列产品。PLC是计算机家族中的一员，是以微处理器为基础的工业控制器，具有较强的控制功能，处理速度快，应用灵活、广泛，经济性好，易于调试、维护和扩展。一般使用梯形图语言编程，易于理解和掌握。采用循环处理方式，响应快，适合于实时控制。目前世界上先进工业国都竞相开发、生产该类产品，我国现在正大量引进国外产品。总之，PLC已成为解决自动控制问题的最有效工具，它越来越受到人们的关注。第一章PLC基础知识61.2可编程控制器的基本结构硬件结构：PLC是一种用作自动控制的专用电子计算机，主要由以下几部分组成：1、输入----从外部取入信息；2、输出---将运算结果输出给外部；3、存储器---记忆系统和用户程序及数据；4、处理器(CPU)---执行用户程序，读取输入信息，经运算后输出；5、电源---向各部分提供电源；6、外部编程设备(可选)---用于编程及监控、调试程序。其结构如下图所示：编程设备(可选）存储器(系统/用户程序）处理器CPU电源输入I/O接口输出I/O接口第一章PLC基础知识71.3可编程控制器的工作原理•1.3.1扫描原理•1.3.2I/O映象区，响应时间•1.3.3举例说明PLC如何取代传统的继电器、接触器控制电路第一章PLC基础知识81.3.1扫描原理PLC采用循环扫描的方式进行，循环扫描一次所用的时间称为一个扫描周期。扫描周期的长短由CPU指令执行速度、用户程序长短、有无外围设备与PLC交换信息等多种因素决定，扫描周期的长短直接影响输入、输出的响应速度。一个扫描周期由以下几部分组成：内部处理：系统检测程序存储器容量、实时时钟当前值的修改、状态指示灯的改变、检测PLC运行/停止的变化、检测其它系统参数，处理来自编程端口的请求。读取输入信息：将输入信息读入存储器程序处理：用户程序的执行输出值刷新：刷新输出信号第一章PLC基础知识9内部处理读取输入信息程序执行输出刷新RUNSTOPPLC一个扫描周期的图例如下：第一章PLC基础知识101.3.2I/O映象区，响应时间输入采样阶段：PLC以扫描方式依次读入所有输入状态和数据，存入输入映象区。输入采样结束后，进入扫描执行用户程序阶段和更新输出映象区阶段。在这两个阶段，即使输入状态变化，输入映象区的数据不会改变。因此如输入信号是脉冲性质，则脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证此信号被正确读入。用户程序执行阶段：PLC总是按从上到下，从左到右的顺序扫描执行用户程序，对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新输出I/O映象区中对应位的状态，或者执行该梯形图所规定的特殊功能指令。因此在用户程序执行过程中，只有输入I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软元件在输出I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化。另外，先扫描到的梯形图，其程序执行结果会对后扫描到的并且用到过这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，后扫描到的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对其前面的程序起作用。输出刷新阶段：当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出电路，再经输出电路驱动相应的外设，这就是PLC的真正输出。第一章PLC基础知识11PLC的I/O响应时间为了增强PLC的抗干扰能力，提高其可靠性，PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制，PLC采用了不同于一般微型计算机的运行方式（扫描技术）。以上两个主要原因，使得PLC得I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制系统慢很多，其响应时间至少等于一个扫描周期，一般均大于一个扫描周期甚至更长。所谓I/O响应时间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。其最短的I/O响应时间与最长的I/O响应时间如下图所示：最短I/O响应时间：最长I/O响应时间：第一章PLC基础知识121.3.3PLC如何取代传统的继电器、接触器控制电路最初研制生产的PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不相同的：(1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。(2)PLC则采用顺序扫描执行用户程序的工作方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作，必须等程序扫描到该触点时才会动作。为了消除二者之间由于工作方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms，因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的工作方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。第一章PLC基础知识13图解说明PLC是如何取代传统的继电器、接触器控制电路A1A2KM1KM1A3A4KM2KM2不用PLC时的电机启动、停止控制电路：启动、停止按钮必须和控制电机的接触器物理上连接在一起。PLCA2A4KM2KM1A1A3I1I2I3I4Q1Q2Q2I3I4Q2I1I2Q1Q1使用PLC时的电机启动、停止控制电路：启动、停止按钮连接到PLC输入，接触器线圈电路连接到PLC的输出。控制逻辑通过梯形图程序实现。第一章PLC基础知识14第二章TWIDOPLC基础知识目录2.1TWIDOPLC系列构成2.1.1CPU模块的分类2.1.2离散量、模拟量扩展模块、通讯扩展模块2.1.3附件和可选件2.1.4TWIDO主要性能参数表2.1.5TWIDO的数据保持简介2.1.6TWIDO的通讯功能简介2.2TWIDO的选型2.2.1如何理解PLC的性能指标2.3TWIDO的安装与接线2.3.1导轨安装2.3.2CPU电源接线2.3.3离散量I/O模块接线2.3.4模拟量I/O模块接线第二章TWIDOPLC基础知识152.1TWIDOPLC系列构成TWIDOPLC是紧凑型可编程控制器，可应用于各种设备的自动化控制系统中。TWIDO系列小型PLC具有灵活的配置、紧凑的结构、强大的功能、丰富的通讯方式、完善的编程软件、CPU的FIRMWARE可不断升级等特点,因此性价比极高。•1．灵活的配置多种CPU模块、数字量、模拟量扩展模块、通讯模块以及多种可选件，使得控制系统的硬件构架更适合用户的应用要求。•2．紧凑的结构体积小巧，多种接线方式，易于安装。如附带40点I/O的CPU模块的正面面积只有名片大小。•3．强大的功能除具有PLC基本的控制和运算功能之外，还有双字、浮点数、三角函数、PID等的运算指令。单机的控制点数高达264点，用户程序容量达64KB。•4．丰富的通讯方式TWIDOPLC支持多种通讯方式，如TWIDOPLC之间的REMOTI/O和对等PLC的通讯方式、与其它智能设备的自由ASCII通讯方式、MODBUS的主站和从站通讯方式、通过以太网的通讯方式，甚至有一款40点PLC已内置以太网接口。众多的通讯功能使TWIDOPLC与其它电气设备的配合更加完美。第二章TWIDOPLC基础知识16•5．完善的编程软件全中文的WINDOWS编程界面和在线帮助文档使用户编程更方便、更高效，支持多种编程接口，如串口、USB口、以太网口，甚至是远程有线、无线接口方式。•6．CPU的FIRMWARE可不断升级在不改变任何硬件的情况下，只需更新CPU的FIRMWARE,就能使CPU的功能不断地升级，满足用户新的需求。（就像升级电脑的BIOS一样）第二章TWIDOPLC基础知识17•2.1.1CPU模块的分类TWIDO是小型PLC，由本体和扩展模块组成。本体：集成了CPU，存储器，电源，输入、输出几部分。Twido控制器有以下两种模式CPU本体：一体型CPU模块型CPU第二章TWIDOPLC基础知识18多功能通讯口输入接线端子电源接线端子输出接线端子CPU状态指示灯:RUN、PWR、ERRI/OLED指示灯2个模拟电位器通讯扩展适配器插槽时钟卡和内存卡插槽迷你显示单元插槽24VDC输出接线端子内置以太网接口（如型号为TWDLCAE40DRF，则有此接口）图1－1：TWIDO一体型CPU本体外形图一体型CPU本体的外形如下图1－1所示：第二章TWIDOPLC基础知识19模块型CPU本体的外形如下图1－2所示：多功能通讯口1个模拟电位器1个A/D转换时钟卡和内存卡插槽输入、输出接线端子CPU状态指示灯:RUN、PWR、ERRI/OLED指示灯电源接线端子图1－2：TWIDO模块型CPU本体外形图第二章TWIDOPLC基础知识20TWIDO系列PLC的CPU型号共有13种：其中TWIDOPLC一体型CPU有8种型号：10I/OsTWDLCAA10DRF、TWDLCDA10DRF不可扩展16I/OsTWDLCAA16DRF、TWDLCDA16DRF不可扩展24I/OsTWDLCAA24DRF、TWDLCDA24DRF可扩展4个模块40I/OsTWDLCAA40DRF可扩展7个模块TWDLCAE40DRF可扩展7个模块,带以太网接口TWIDOPLC模块型CPU有5种型号：20I/OsTWDLMDA20DTK可扩展4个模块TWDLMDA20DUK可扩展