AB_MicroLogix1000可编程控制器.

A-BMicroLogix1000可编程控制器的应用2009年6月主讲人：裴明课程大纲概述MicroLogix1000可编程控制器介绍梯形图编程介绍编程软件RSLogix500的使用通信软件RSLinx的使用网络应用硬件及软件实操可编程控制器（PLC）的发展史1968年美国通用汽车公司(GM)招标需要一种控制装置，须满足以下要求：软连接代替硬接线可靠性高于继电器控制柜,体积小且成本低于继电器控制柜有数据通讯功能可在恶劣环境下工作扩展时，原系统变更要少用户程序存储容量可扩展到4K根据要求，1969年美国DEC公司研制出世界上第一台PLC（PDP14），并在GM公司汽车生产线上应用成功。PLC发展到目前已经有四代：第一代(1969～1972):美国DEC公司PDP-14/L日本立石电机SCY-022第二代(1973～1975):德国SIEMENS公司S3,S4日本富士电机SC系列第三代(1976～1983):德国SIEMENS公司S5日本三菱公司MELPLAC-50第四代(1983至今):美国GOULD公司A5900德国SIEMENS公司S7概述A-B(Allen-Bradley)公司：由一对亲兄弟创立于1903年,自1985年被罗克韦尔自动化公司收购后成为其旗下的一个品牌罗克韦尔工业自动化（RockwellAtuomation）公司：为制造业提供动力、控制和信息技术解决方案。罗克韦尔自动化公司整合了工业自动化领域的知名品牌，包括艾伦–布拉德利Allen-Bradley的控制产品和工程服务、道奇品牌Dodge的机械动力传输产品、瑞恩电气RelianceElectric制造的电机和驱动产品以及罗克韦尔软件RockwellSoftware生产的工控软件关于A-B和罗克韦尔自动化A-B控制器产品介绍MicroLogix系列(微型可编程控制器)MicroLogix1000，MicroLogix1200，MicroLogix1500应用:BF1线拧盖机，TF3装箱机，BF5眼膜充填机SLC500系列(中小型可扩展控制器)系列:SLC5/01，02，03，04，05应用:TF1线充填机，TF3线充填机，送管机，BF1输送带控制系统，零件清洗机Mixing区域G,M缸ControlLogix系列(新款中小型可扩展控制器)应用:Mixing区域R,S,T,P,N缸人机界面(HMI)系列PanelView1000：应用于BF1线，G，M缸PanelViw600plus:应用于TF3线装箱机PanelView1000plus:应用于R,S,T,P,N缸控制器编程软件RSLogix500:支持Allen-BradleySLC500系列和MicroLogix系列可编程控制器的编程RSLogix5000:支持Logix5000系列可编程控制器的编程通讯软件：RSLinx:为现场设备连接众多的罗克韦尔软件提供全套的通讯服务人机界面编程软件：PanelBuilder32:用于A-B人机界面产品PanelView系列的开发编程RSViewStudio:用于A-B人机界面产品PanelViewplus系列的开发编程罗克韦尔软件产品介绍RSLinxRSViewStudioRSLogixMicroLogix1000可编程控制器介绍可编程控制器PLC(ProgrammableLogicController)结构及原理MicroLogix1000可编程控制器的硬件特性A-BMcicroLogix1000PLC整体式PLC组成示意图电源输入单元中央处理单元(CPU)输出单元外设接口扩展口I/OEPROM(系统程序)RAM(用户程序)存储器PCI/O扩展单元输入信号输出信号编程设备各部分的功能简介CPU:是PLC的运算控制中心,用扫描的方式接受输入信号,送入寄存器保存,当PLC进入运行状态后,按顺序逐条读取用户程序,进行解释和执行并将执行结果送到输出端存储器:系统程序存储器采用ROM，用于存放PLC的操作系统程序,用户指令解释程序,系统诊断程序和通讯管理程序,出厂时根据不同的PLC编写并已经固化，用户不能访问和修改;用户程序存储器采用EPROM，用于存储用户程序,可擦除重新编程,其容量就代表PLC的容量;工作数据存储器采用RAM，用于存储PLC运行中经常变化,需要随机存取的一些数据I/O单元:是PLC与现场设备连接的接口,分为开关量I/O单元和特殊功能I/O单元两种编程设备:用于输入,检查,修改,调试和监控用户程序,一般使用PC完成电源:将交流电源转换PLC所需的直流电源,可以外挂也可以是内置的输入/输出单元开关量输入/输出单元:用来接受现场设备的开关量输入信号:如按钮,选择开关,光电开关,接近开关,继电器触点等,向执行机构如接触器,电磁阀,指示灯等输出数字量信号按照输入电压不同可分为直流和交流输入/输出单元,通常采用光电耦合器或隔离脉冲变压器将来自现场的输入信号或驱动现场设备的输出信号与CPU隔离,以防止信号干扰引起误动作特殊功能I/O单元特殊功能I/O单元是一个独立的计算机系统,由自己的CPU,系统程序,存储器以及与控制器总线相连的接口.常用的由以下几种:模拟量输入/输出单元:用来接受和采集由电位器,测速发电机和各种变送器送来的模拟量信号(通常是4~20mA电流或0~10V电压信号),向调节比例阀或调速装置等输出模拟量控制信号其它还有温度模块,位置模块和高速计数模块等PLC的循环扫描工作原理SB1SB2SB3SQ2KA1KA1KA2KT1KA3KA1KA3KA2KT1KA3KA1KA2SQ2SQ2KA3KA2电气控制回路图START按钮开关（常开NO）中继线圈时间继电器线圈行程开关（常开NO）中继线圈中继线圈按钮开关（常闭NC）PLC的循环扫描工作原理PLC的基本工作原理是建立在计算机工作原理基础上，但又有一定区别：如上图所示:当行程开关SQ2动作时,KA1及KT立即改变状态,KA2在KA1之后接通,如果简单的按照一般计算机那样按照程序计数器形成的程序号顺序执行,就有可能只有KT被接通,而KA1和KA2不受影响.原因是电气控制系统中各被控元件是并行关系,而改为程序方式控制,各被控元件的多做则成为时间上的串行因此PLC必须采用循环扫描的工作方式,而且使得每执行一次程序所占用的时间足够短,这个时间短到足以保证变量条件不变,即前一次执行程序时对一变量的状态没有捕捉到,但第二次执行程序时该条件依然存在继续分析上图:行程开关SQ2动作,KT1线圈通电,本来受SQ2影响的还有KA1和KA2,但是这次执行程序已过,它们的状态不变.经过足够短的时间后,程序返回继续下一次执行,这时各控制变量的状态不变(SQ2不变,KT1也还没变),此时相关的继电器KA1,KA2就可以依控制变量的状态而执行动作PLC的循环扫描周期当用户程序输入PLC且被置于RUN状态，控制器将开始按照下图的过程顺序重复的执行，除非用户程序中设置了中断或跳转：循环周期输入扫描（inputscan)扫描和读取输入数据的时间，通常在几ms内完成程序扫描（programscan)处理器执行程序指令的时间，根据指令类型和程序大小会有不同输出扫描（outputscan）扫描和写入输出数据的时间，通常在几ms内完成通信服务（servicecommunication）与其他外设如PC等进行通信的时间内务时段（housekeepingandoverhead）内存管理，更新计时器和内部寄存器的时间PLC的主要性能指标PLC是专为工业应用而设计的计算机，其性能指标如下：存储容量PLC的存储器有系统存储器和用户存储器组成，如果是采用16位CPU的PLC,存储器容量通常以字为单位控制容量PLC的控制容量就是I/O容量，通常以离散量（数字量）个数计循环扫描周期PLC的扫描周期也叫处理器扫描时间，通常用ms/k指令来衡量PLC的运行速度指令功能和软件支持根据PLC所能使用指令尤其是高级指令的多少来衡量，如PID控制，顺序功能流程图指令等MicroLogix1000可编程控制器的硬件特性Type:1761-L16BWAAllen-Bradley012345DCCOM+24V-DCOUTI/0I/1I/2I/3I/4I/5I/6I/7I/8I/9DCCOM85-264VACL1L2/NVACO/0VDCVACO/1VDCVACO/2VDCVACO/3VDCVACO/4O/5VDC0123456789POWERRUNFAULTFORCEINOUTMicroLogix1000DCINPUTSRELAYOUTPUTSACPOWERA-BCOM型号说明MicroLogix1000按其是否带有模拟量输出可分为两种款型,共14种型号,下面介绍型号标识的具体含义:1761-L16BWA产品号基本单元I/O点数目:16输入信号:A=AC120VB=DC24V供电电源:A=AC120/240VB=DC24V输出类型:W=继电器输出B=DC24V晶体管和2个继电器输出A=AC120/240V可控硅和两个继电器输出光电传感器原理及使用0V过流保护电路主电路LOADDC24V0VBNBKBU过流保护电路主电路LOADDC24VBNBKBUPNP型NPN型光电传感器（Photoswitch)是最常用的检测元件，作为PLC的输入信号接入输入端，按其输出电平可分为两种类型：灌直流输入(SinkingInput)当高电平加入端子时,输入信号激励(高电平有效),电源VDC(-)连接到DCCOM端拉直流输入(SourcingInput)当低电平加入端子时,输入信号激励(低电平有效),电源VDC(+)连接到DCCOM端PLC输入端子接线方式-+直流输入回路现场设备直流电源公共端（COM)-+直流输入回路现场设备直流电源公共端（COM)II外部接线图（电源及主回路）外部接线图（输入/输出端子）灌直流输入配置～230VacPowersupplyPLC的控制功能是依靠用户创建的程序来实现的，称之为处理器文件（Processorfile)，在离线状态被创建后下载到PLC中用于在线操作:处理器文件包括程序文件和数据文件：梯形图编程介绍存储器系统程序存储器工作数据存储器数据文件用户程序存储器程序文件MicroLogix1000FileSystem可编程控制器的内存组织程序文件程序文件包含控制器信息，梯形图主程序，中断子程序及其他子程序：系统程序systemprogram(file0):包含不同的系统信息，用户的编程信息如处理器型号，I/O组态，处理器文件名，口令保留文件reserved（file1)梯形图主程序mainladderprogram(file2):包括定义控制器如何操作的用户编程指令用户故障子程序usererrorfaultroutine(file3):当发生可恢复故障时执行该文件高速计数中断子程序high-speedcounterinterrupt(file4):当发生HSC中断时执行该文件可选定时中断子程序selectabletimedinterrupt(file5):当发生STI时执行该程序梯形图子程序subroutineladderprogram(file6-file15):根据梯形图主程序文件内或其他子程序文件内的调用子程序指令来使用该文件数据文件数据文件包含与外部I/O以及在梯形图主程序和子程序中所使用的指令相关联的状态信息，还存有涉及处理器操作的信息，如果需要也可以使用这些文件存储配方及查询表，这些文件按照其所包含的数据类型进行组织：O0－输出文件Output(file0)：存储输出模块的状态I1－输入文件Input(file1)：存储输入模块的状态S2－状态文件Status(file2)：存储控制器操作信息，用于控制器故障诊断和程序操作.系统状态文件向用户提供用户程序所使用的指令相关的信息，指示错误的诊断信息，处理器方式，扫描时间，波特率，系统节点地址