施奈德plc教程

1、1,施耐德小型PLC---TWIDO技術(shù)培訓(xùn)課程,基礎(chǔ)部分LEVEL 1,2,第一章 PLC基礎(chǔ)知識,目錄1.1 可編程控制器的發(fā)展歷程1.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)1.3 可編程控制器的工作原理1.3.1 掃描原理1.3.2 I/O映象區(qū)，響應(yīng)時間1.3.3 PLC如何取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制電路,3,第二章 TWIDO PLC基礎(chǔ)知識,目錄2.1 TWIDO PLC系列構(gòu)成2.1.1 CPU模塊的分類

2、2.1.2 離散量、模擬量擴展模塊、通訊擴展模塊2.1.3 附件和可選件2.1.4 TWIDO主要性能參數(shù)表2.1.5 TWIDO的數(shù)據(jù)保持簡介2.1.6 TWIDO的通訊功能簡介2.2 TWIDO的選型2.2.1 如何理解PLC的性能指標(biāo)2.3 TWIDO的安裝與接線2.3.1 導(dǎo)軌安裝2.3.2 CPU電源接線2.3.3 離散量I/O模塊接線2.3.4 模擬量I/O模塊接線,4,第三章 硬件尋址和內(nèi)部軟元件,目

3、錄3.1 硬件地址分配方法3.1.1 圖解說明硬件地址分配方法(離散量％I、％Q和模擬量％IW、％QW的尋址規(guī)則)3.2 TWIDO內(nèi)部軟元件介紹3.2.1 位元件：％M、％S、％MW:X0～X15、功能塊的位元件3.2.2 字元件：％MW、％MD、％MF、 ％KW、％KD、％KF、％SW、功能塊的字元件3.2.3 結(jié)構(gòu)化元件：位串、字表3.2.4 字的尋址方式：直接尋址、索引尋址3.2.5 標(biāo)準(zhǔn)功能塊和專用功能模塊,5

4、,第四章 基本編程指令,目錄4.1 布爾指令4.1.1位邏輯指令（LD、AND、OR、ST等）4.2 標(biāo)準(zhǔn)功能塊4.2.1 定時器％TM4.2.2 計數(shù)器％C4.2.3 鼓控制器％DR4.2.4 隊列堆棧寄存器％R 4.3 數(shù)值處理指令4.3.1 賦值指令4.3.2 比較指令4.3.3 整數(shù)算術(shù)指令4.3.4 邏輯指令4.3.5 移位指令4.3.6 轉(zhuǎn)換指令4.3.7 單/雙字轉(zhuǎn)換指令,6,第四章

5、基本編程指令,目錄4.4 程序指令END 指令 NOP指令 跳轉(zhuǎn)指令 子程序指令 4.5 浮點指令浮點算術(shù)指令 三角指令 轉(zhuǎn)換指令 整數(shù)轉(zhuǎn)換指令 浮點,7,第五章 TWIDOSOFT編程軟件,目錄5.1 安裝TWIDOSOFT軟件5.2 啟動TWIDOSOFT軟件5.2.1 編程軟件菜單、界面各部分介紹5.3 硬件、軟件配置方法5.3.1 添加和配置選件、擴展模塊的方法5.3.2 軟元件

6、配置方法5.4 梯形圖編輯器的用法5.4.1 輸入梯形圖的操作方法5.4.2 輸入梯級頭的操作方法5.5 指令表編輯器的用法5.6 程序校驗功能和交叉表引用5.7 連接管理的功能和用法5.8 程序下載、備份、運行程序、停止程序5.9 程序保護功能5.10 在線監(jiān)控、調(diào)試工具、動態(tài)數(shù)據(jù)表的用法5.11 FIRMWARE升級工具的使用方法,8,第六章 TWIDO PLC的特殊應(yīng)用,目錄6.1 I/O點的特殊功

7、能6.1.1 外部輸入端子RUN/STOP功能6.1.2 PLC狀態(tài)輸出6.1.3 輸入濾波6.1.4 鎖存輸入6.1.5 高速計數(shù)6.1.6 超高速計數(shù)6.1.7 脈沖輸出、脈寬調(diào)制6.1.8 外部中斷6.1.9 超高速計數(shù)器中斷6.1.10 定周期中斷6.2 專用功能塊的特殊功能6.2.1 移位寄存器％SBR6.2.2 步進(jìn)計數(shù)器％SC6.2.3 調(diào)度功能塊6.2.4 報文功能塊％MSG,9

8、,第六章 TWIDO PLC的特殊應(yīng)用,目錄6.3 系統(tǒng)位％S的應(yīng)用6.3.1 系統(tǒng)位應(yīng)用舉例：修改時鐘時間6.4 系統(tǒng)字％SW的應(yīng)用6.4.1 系統(tǒng)字％SW的應(yīng)用舉例：備份％MW的值到EEPROM,10,第七章 TWIDO PLC通訊功能,目錄7.1 MODBUS通訊介紹7.1.1 MODBUS主、從站通訊端口的配置方法7.1.2 MODBUS主站的編程方法7.1.3 MODBUS主站標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的格式7.1.4 如

9、何填寫MODBUS協(xié)議的字表7.1.5 EXCH指令的用法7.1.6 多條EXCH指令的協(xié)調(diào)方法7.2 ASCII自由協(xié)議通訊介紹7.2.1 如何填寫ASCII自由協(xié)議通訊的字表,11,第八章 TWIDO PLC常見故障診斷,目錄8.1 CPU、I/O模塊各指示燈的含義8.2 系統(tǒng)位、系統(tǒng)字中的錯誤代碼,12,附錄 1 TWIDO PLC的模塊接線圖,目錄1、安裝方法2、CPU模塊接線圖3、離散量I/O模塊接線圖

10、4、模擬量I/O模塊接線圖5、外部電池安裝方法,13,TWIDO PLC 高級教程,目錄1.1 宏功能的應(yīng)用1.1.1 一般COMM通訊1.1.2 變頻器DRIVER通訊 1.2 CANOPEN通訊介紹1.2.1 CANOPEN配置工具的用法1.2.2 CANOPEN的編程方法1.3 AS-I通訊介紹1.3.1 AS-I配置工具的用法1.3.2 AS-I的編程方法1.4 OTB通訊介紹1.4.1 OTB-ADVA

11、NTYS配置工具的用法1.4.2 OTB-ADVANTYS的編程方法1.5 以太網(wǎng)通訊介紹1.5.1 配置設(shè)定以太網(wǎng)參數(shù)的方法1.5.2 通過以太網(wǎng)與編程軟件TWIDOSOFT連接1.5.3 基于MODBUS TCP/IP的多臺TWIDO PLC間的通訊1.5.4 EXCH3指令的應(yīng)用方法1.6 PID指令的用法,14,第一章 PLC基礎(chǔ)知識,目錄1.1 可編程控制器的發(fā)展歷程1.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)1

12、.3 可編程控制器的工作原理1.3.1 掃描原理1.3.2 I/O映象區(qū)，響應(yīng)時間1.3.3 PLC如何取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制電路,15,1.1 可編程控制器的發(fā)展歷程 在現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的開關(guān)量、數(shù)字量、以及模擬量的控制裝置。例如電機的啟停、電磁閥的開閉、產(chǎn)品的計數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等等。 過去，以上的控制主要是用繼電器或分立的電子線路來實現(xiàn)。但是隨著生產(chǎn)的飛速發(fā)展，人們

13、對這些自控裝置提出了更通用、易擴展、易維護、更可靠、更經(jīng)濟的要求。 可編程序控制器(Programmable Logic Controller)就是根據(jù)上述要求開發(fā)出來的。它按照成熟而有效的繼電器控制概念和設(shè)計思想，利用不斷發(fā)展的新技術(shù)、新電子器件，逐步形成了各具特色的系列產(chǎn)品。PLC是計算機家族中的一員，是以微處理器為基礎(chǔ)的工業(yè)控制器，具有較強的控制功能，處理速度快，應(yīng)用靈活、廣泛，經(jīng)濟性好，易于調(diào)試、維護和擴展。一般

14、使用梯形圖語言編程，易于理解和掌握。采用循環(huán)處理方式，響應(yīng)快，適合于實時控制。 目前世界上先進(jìn)工業(yè)國都競相開發(fā)、生產(chǎn)該類產(chǎn)品，我國現(xiàn)在正大量引進(jìn)國外產(chǎn)品。總之，PLC已成為解決自動控制問題的最有效工具，它越來越受到人們的關(guān)注。,16,1.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu) 硬件結(jié)構(gòu)： PLC是一種用作自動控制的專用電子計算機，主要由以下幾部分組成：1、輸入----從外部取入信息；2、輸出---將運算結(jié)果輸

15、出給外部；3、存儲器---記憶系統(tǒng)和用戶程序及數(shù)據(jù)；4、處理器(CPU)---執(zhí)行用戶程序，讀取輸入信息，經(jīng)運算后輸出；5、電源---向各部分提供電源；6、外部編程設(shè)備(可選)---用于編程及監(jiān)控、調(diào)試程序。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：,17,1.3 可編程控制器的工作原理1.3.1 掃描原理1.3.2 I/O映象區(qū)，響應(yīng)時間1.3.3 舉例說明PLC如何取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制電路,18,1.3.1 掃描原理 PLC采用循環(huán)掃

16、描的方式進(jìn)行，循環(huán)掃描一次所用的時間稱為一個掃描周期。掃描周期的長短由CPU指令執(zhí)行速度、用戶程序長短、有無外圍設(shè)備與PLC交換信息等多種因素決定，掃描周期的長短直接影響輸入、輸出的響應(yīng)速度。 一個掃描周期由以下幾部分組成： 內(nèi)部處理：系統(tǒng)檢測程序存儲器容量、實時時鐘當(dāng)前值的修改、狀態(tài)指示燈的改變、檢測PLC運行/停止的變化、檢測其它系統(tǒng)參數(shù)，處理來自編程端口的請求。 讀取輸入信息：將輸入信息讀入存儲器

17、 程序處理：用戶程序的執(zhí)行 輸出值刷新：刷新輸出信號,19,PLC一個掃描周期的圖例如下：,20,1.3.2 I/O映象區(qū)，響應(yīng)時間輸入采樣階段：PLC以掃描方式依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，存入輸入映象區(qū)。輸入采樣結(jié)束后，進(jìn)入掃描執(zhí)行用戶程序階段和更新輸出映象區(qū)階段。在這兩個階段，即使輸入狀態(tài)變化，輸入映象區(qū)的數(shù)據(jù)不會改變。因此如輸入信號是脈沖性質(zhì)，則脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證此信號被正確讀入。

18、用戶程序執(zhí)行階段：PLC總是按從上到下，從左到右的順序掃描執(zhí)行用戶程序，對由觸點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新輸出I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)，或者執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。因此在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟元件在輸出I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化。另外，先掃描到的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對后掃描到的并且用到過這些線圈或

19、數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，后掃描到的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對其前面的程序起作用。 輸出刷新階段：當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)，這就是PLC的真正輸出。,21,PLC的I/O響應(yīng)時間      為了增強PLC的抗干擾能力，提高其可靠

20、性，PLC的每個開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。為了能實現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制， PLC采用了不同于一般微型計算機的運行方式（掃描技術(shù)）。以上兩個主要原因，使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計算機構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)慢很多，其響應(yīng)時間至少等于一個掃描周期，一般均大于一個掃描周期甚至更長。      所謂 I/O響應(yīng)時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號的改變所需

21、的時間。其最短的I/O響應(yīng)時間與最長的I/O響應(yīng)時間如下圖所示：     最短I/O響應(yīng)時間：   最長I/O響應(yīng)時間：,22,1.3.3 PLC如何取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制電路 最初研制生產(chǎn)的 PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的：  &

22、#160;   (1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點（包括其常開或常閉觸點）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。      (2)PLC則采用順序掃描執(zhí)行用戶程序的工作方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等程序掃描到該觸點時才會動作

23、。      為了消除二者之間由于工作方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在 100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機的工作方式---掃描技術(shù)。這樣在對于I/O響應(yīng)要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。,23,圖解說明PLC是如何取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制電

24、路,,,不用PLC時的電機啟動、停止控制電路：啟動、停止按鈕必須和控制電機的接觸器物理上連接在一起。,,PLC,A2,A4,KM2,KM1,A1,A3,I1I2I3I4,Q1Q2,,,Q1,使用PLC時的電機啟動、停止控制電路：啟動、停止按鈕連接到PLC輸入，接觸器線圈電路連接到PLC的輸出?？刂七壿嬐ㄟ^梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)。,,24,第二章 TWIDO PLC基礎(chǔ)知識,目錄2.1 TWIDO PLC系列構(gòu)成2.1.1 CP

25、U模塊的分類2.1.2 離散量、模擬量擴展模塊、通訊擴展模塊2.1.3 附件和可選件2.1.4 TWIDO主要性能參數(shù)表2.1.5 TWIDO的數(shù)據(jù)保持簡介2.1.6 TWIDO的通訊功能簡介2.2 TWIDO的選型2.2.1 如何理解PLC的性能指標(biāo)2.3 TWIDO的安裝與接線2.3.1 導(dǎo)軌安裝2.3.2 CPU電源接線2.3.3 離散量I/O模塊接線2.3.4 模擬量I/O模塊接線,25,2.1 TWID

26、O PLC系列構(gòu)成TWIDO PLC是緊湊型可編程控制器，可應(yīng)用于各種設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)中。 TWIDO系列小型PLC具有靈活的配置、緊湊的結(jié)構(gòu)、強大的功能、豐富的通訊方式、完善的編程軟件、CPU的FIRMWARE可不斷升級等特點,因此性價比極高。1．  靈活的配置 多種CPU模塊、數(shù)字量、模擬量擴展模塊、通訊模塊以及多種可選件，使得控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)架更適合用戶的應(yīng)用要求。2．  緊湊的結(jié)構(gòu)

27、 體積小巧，多種接線方式，易于安裝。如附帶40點I/O的CPU模塊的正面面積只有名片大小。3．  強大的功能 除具有PLC基本的控制和運算功能之外，還有雙字、浮點數(shù)、三角函數(shù)、PID等的運算指令。單機的控制點數(shù)高達(dá)264點，用戶程序容量達(dá)64KB。4．  豐富的通訊方式 TWIDO PLC支持多種通訊方式，如TWIDO PLC之間的REMOT I/O和對等PLC的通訊方式、與其它智能設(shè)備的自

28、由ASCII通訊方式、MODBUS的主站和從站通訊方式、通過以太網(wǎng)的通訊方式，甚至有一款40點PLC已內(nèi)置以太網(wǎng)接口。眾多的通訊功能使TWIDO PLC與其它電氣設(shè)備的配合更加完美。,26,5．  完善的編程軟件 全中文的WINDOWS編程界面和在線幫助文檔使用戶編程更方便、更高效，支持多種編程接口，如串口、USB口、以太網(wǎng)口，甚至是遠(yuǎn)程有線、無線接口方式。6．  CPU的FIRMWARE可不斷升級

29、 在不改變?nèi)魏斡布那闆r下，只需更新CPU的FIRMWARE,就能使CPU的功能不斷地升級，滿足用戶新的需求。（就像升級電腦的BIOS一樣）,27,2.1.1 CPU模塊的分類TWIDO是小型PLC，由本體和擴展模塊組成。 本體：集成了CPU，存儲器，電源，輸入、輸出幾部分。Twido 控制器有以下兩種模式CPU本體： 一體型CPU 模塊型CPU,28,多功能通訊口

30、,輸入接線端子,,電源接線端子,輸出接線端子,CPU狀態(tài)指示燈:RUN、PWR、ERR,,I/O LED指示燈,2個模擬電位器,通訊擴展適配器插槽,時鐘卡和內(nèi)存卡插槽,迷你顯示單元插槽,24VDC輸出接線端子,內(nèi)置以太網(wǎng)接口（如型號為TWDLCAE40DRF，則有此接口）,,,,,,,,,,,圖1－1： TWIDO一體型CPU本體外形圖,一體型CPU本體的外形如下圖1－1所示：,29,模塊型CPU本體的外形如下圖1－2所示：,多功能通

31、訊口,,1個模擬電位器,,1個A/D轉(zhuǎn)換,,時鐘卡和內(nèi)存卡插槽,,,輸入、輸出接線端子,,CPU狀態(tài)指示燈:RUN、PWR、ERR,,I/O LED指示燈,,電源接線端子,,圖1－2： TWIDO模塊型CPU本體外形圖,30,TWIDO系列PLC的CPU型號共有13種：其中TWIDO PLC一體型CPU有8種型號： 10 I/Os TWDLCAA 10DRF 、TWDLCDA 10DRF 不可擴展 16 I/Os

32、 TWDLCAA 16DRF 、TWDLCDA 16DRF 不可擴展 24 I/Os TWDLCAA 24DRF 、TWDLCDA 24DRF 可擴展4個模塊 40 I/Os TWDLCAA 40DRF 可擴展7個模塊 TWDLCAE 40DRF 可擴展7個模塊,帶以太網(wǎng)接口TWIDO PLC 模塊型C

33、PU有5種型號： 20 I/Os TWDLMDA 20DTK 可擴展4個模塊 TWDLMDA 20DUK 可擴展4個模塊 TWDLMDA 20DRT 可擴展7個模塊 40 I/Os TWDLMDA 40DTK 可擴展7個模塊

34、 TWDLMDA 40DUK 可擴展7個模塊以下是TWIDO PLC的一體型CPU和模塊型CPU的兩張匯總表：,31,一體型CPU匯總表：,32,模塊型CPU匯總表：,33,2.1.2 離散量、模擬量擴展模塊和通訊擴展模塊 TWIDO CPU本體可通過連接擴展模塊增加I/O點數(shù)和特殊功 能（如AD/DA，通訊接口等）。 離散量I/O有15種擴展

35、模塊 模擬量I/O有8個擴展模塊 有多種點數(shù)組合、輸出類型供用戶選擇 下表為離散量擴展I/O模塊：,34,續(xù)表：,35,下表列出了模擬量擴展I/O模塊：,36,TWIDO的通訊模塊TWIDO PLC的通訊功能很強大，提供多種通訊模塊支持不同的通訊方式：（1）TWDNCO1M：CANOPEN主站模塊，作為擴展模塊使用，連接在本體控制器右側(cè)， 最大能連接16個從站，CANopen總線的參

36、數(shù)設(shè)置完全在編程軟件TwidoSoft中 完成。（2）TWDNOI10M3:AS-I主站模塊，作為擴展模塊使用，連接在本體控制器右側(cè)，一 臺CPU最多能用兩個TWDNOI10M3模塊。（3）499TWD01100：以太網(wǎng)網(wǎng)橋，10/100兆，RJ45接口， 可以配合任意型號TWIDO PLC使用,串行鏈路配置的自動檢測。連接到Twido控 制器的RS-485端

37、口，無需外接的輔助電源。 以下列出了部分TWIDO CPU可用的通訊模塊：,,37,以下列出了部分TWIDO CPU模塊和擴展模塊的照片，CPU模塊和擴展模塊之間采用硬連接方式：,38,2.1.3 TWIDO的附件和可選件 TWIDO PLC具有可選卡插槽，可選擇安裝時鐘卡、內(nèi)存卡、通訊擴展卡、迷你型人機界面等選件。（1） TWDXCPRTC――實時時鐘(RTC)插卡：除TWDLCAA/E 40DRF兩種CP

38、U內(nèi)置時鐘功能外，其它的CPU都需安裝TWDXCPRTC時鐘卡后，才具有時鐘功能。（2）  TWDXCPMFK32/64――內(nèi)存卡：TWDXCPMFK32是32Kb的EEPROM存儲卡，能備份和復(fù)制用戶程序，能快速復(fù)制程序到多臺PLC，操作簡單－只需把TWDXCPMFK32插到其它CPU模塊上，通電后TWDXCPMFK32中的程序會自動復(fù)制到CPU中；TWDXCPMFK64是64Kb的EEPROM存儲卡，它能擴展用戶程序至最

39、大6000步。（3） TWDNAC/TWDNOZ――系列擴展通訊卡：能擴展一路串行通訊接口，能實現(xiàn)MODBUS主/從站通訊、ASCII無協(xié)議通訊、REMOTE LINK等功能。用戶能根據(jù)需要選擇RS485或RS232,螺釘端子或MINI DIN接線方式。（4） TWDXCPODC/TWDXCPODM――迷你型人機界面：即插即用，不需要任何編程即可使用，能顯示PLC狀態(tài)，存取CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)變量。,39,下表列出了可

40、用選件和TWIDO PLC的相關(guān)附件：,40,以下列出了部分TWIDO CPU可用選件和附件：,注意：1：模塊型控制器可以選擇存儲卡和RTC插卡。2：模塊型控制器可以選擇帶有可選通信適配器的擴展操顯示模塊或通信擴展模塊。 3：一體型控制器可以選擇存儲卡或RTC插卡，對于板上已有RTC的，則只有存儲卡。 4：TWDLCA40DRF 和TWDLCAE40DRF一體型控制器都有內(nèi)置RTC.因此，這些控制器上不可再增加RTC插卡，只能加

41、存儲卡；TWDLCAE40DRF、TWDLCA40DRF可外加外部電池。5：TWDLCAE40DRF一體型控制器內(nèi)置 100Base-TX 以太網(wǎng)端口,41,2.1.4 TWIDO主要性能參數(shù)表：,42,續(xù)表：,43,2.1.5 TIWDO數(shù)據(jù)保持簡介 TIWDO PLC支持多種數(shù)據(jù)保持的方法：（1） 所有CPU都內(nèi)置鋰電池，在鋰電池充滿電后，通過內(nèi)部鋰電池備份數(shù)據(jù)大約可持續(xù)30天(在25ºC(77ºF)時)。

42、電池從0%到90%的充電時間為15小時。在充電9小時使用15小時的情況下，電池壽命大約為10年。此鋰電池不可更換。（2） TWDLCA(A/E) 40DRF一體型控制器，除內(nèi)置的鋰電池外，還可通過外加可更換的鋰電池來保持?jǐn)?shù)據(jù)，大約可持續(xù)備份數(shù)據(jù)3年(在25ºC(77ºF)時)。CPU前面板的BAT LED 指示燈會顯示電池供電狀態(tài)。（3） 使用％KW常量數(shù)據(jù)區(qū)來保持不需要被更改的常量數(shù)據(jù)（％KW被存放在EEPRO

43、M中，與電池?zé)o關(guān)，可長期保持）。（4） 把常量數(shù)據(jù)編寫在用戶程序中，也能實現(xiàn)數(shù)據(jù)保持（此常量數(shù)據(jù)在程序中，被存放在EEPROM，與電池?zé)o關(guān)，可長期保持）。（5） 可有選擇性地用特殊指令把存放在％MW中的動態(tài)數(shù)據(jù)（最大512個）保持到EEPROM中（此時％MW中的動態(tài)數(shù)據(jù)被寫入EEPROM中，與電池?zé)o關(guān)，可長期保持）。,44,TWIDO PLC數(shù)據(jù)和程序存儲區(qū)TWIDO PLC內(nèi)置的存儲區(qū)分為兩類：RAM存儲區(qū)和EEPROM存儲區(qū)。

44、RAM存儲區(qū)需要為其提供電源方能保持其中的數(shù)據(jù)不丟失(如TM--定時器和C--計數(shù)器的當(dāng)前值數(shù)據(jù))，RAM存儲區(qū)能存放動態(tài)字、存儲字、程序和動態(tài)數(shù)據(jù)；EEPROM不需要另外的供電就能永久保存數(shù)據(jù)（如程序和常量字），EEPORM存儲區(qū)能存放程序和配置數(shù)據(jù)。另外，還能保存最多可達(dá)512個的%MW字，要把動態(tài)數(shù)據(jù)％MW存入EEPROM，需要做一些編程，下次CPU上電時，也需要做一些編程來把上次保持在EEPROM中數(shù)據(jù)再復(fù)制到RAM中。TWI

45、DO PLC能選配32K備份卡或64K擴展存儲卡：32K備份卡是一個可選擇的外部卡，可用于保存程序和傳遞程序給其它Twido控制器。能用來更新控制器RAM中的程序，包含程序和常量，但不包含存儲字；64K擴展存儲卡是一個可選擇的外部卡，用于擴展用戶程序。當(dāng)用戶程序超過3000步時，需要選用64K擴展存儲卡，此時64K擴展存儲卡必須插在控制器中，卡中的程序才可使用。,45,以下是TWIDO PLC的內(nèi)存結(jié)構(gòu)圖：（1）內(nèi)部存儲器結(jié)構(gòu)（沒選

46、用任何備份或擴展內(nèi)存卡時） 下圖是控制器的存儲器結(jié)構(gòu)圖。箭頭顯示了哪些內(nèi)容可從RAM備份到EEPROM：,,,46,（2）使用32K（TWDXCPMFK32）外部備份卡時： 備份卡用來保存程序及傳遞程序到其它Twido控制器。一旦程序安裝或保存完畢，卡應(yīng)從控制器卸載并放到旁邊?？ㄖ荒鼙４娉绦蚝团渲米郑?MWs不能保存在32K備份卡里）。動態(tài)數(shù)據(jù)可存儲在存儲字里然后備份到EEPROM。當(dāng)程序安裝完成，任何在安裝之前備份

47、到EEPROM的%MWs都將丟失。 下圖是選用32K（TWDXCPMFK32）外部備份卡時的存儲器結(jié)構(gòu)圖。箭頭顯示了哪些內(nèi)容可從RAM備份到EEPROM和卡：,47,（3）使用64K（TWDXCPMFK64）外部程序擴展卡時： 64K擴展存儲卡將Twido控制器的程序存儲容量從32K擴展到64K。擴展程序使用時卡必須插在控制器里。如果卡被卸載，控制器將進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)。存儲字仍然備份到控制器的EEPROM。動態(tài)數(shù)據(jù)可存儲在存儲

48、字里然后備份到EEPROM。64K擴展存儲卡的上電動作和32K備份卡相同。 下圖是選用了64K（TWDXCPMFK64）擴展內(nèi)存卡時的存儲器結(jié)構(gòu)圖。箭頭顯示了哪些內(nèi)容可從RAM備份到EEPROM和64K擴展內(nèi)存卡：,48,2.1.6 TIWDO的通訊功能簡介 本節(jié)介紹以下各種通信類型：MODBUS主/從站、遠(yuǎn)程連接、ASCII自由協(xié)議、Modbus TCP/IP、MODEM遠(yuǎn)程通訊。Twido提供了一個或兩個串行通信口用于

49、和遠(yuǎn)程I/O控制器、對等控制器或普通設(shè)備通訊。只能使用第一個端口和Twidosoft編程軟件通訊。每個Twido控制器支持三種不同的基本協(xié)議：遠(yuǎn)程連接，ASCII自由協(xié)議，或Modbus（Modbus主協(xié)議或Modbus從協(xié)議）。通過增加通訊擴展模塊，TWIDO PLC還能被用作CANOPEN、ASI總線的主站。 此外，TWDLCAE40DRF一體型控制器提供一個RJ-45以太網(wǎng)通信端口。其支持Modbus TCP/IP客戶端/服

50、務(wù)端協(xié)議，可以在以太網(wǎng)上進(jìn)行控制器之間的端對端通信或用TWIDOSOFT進(jìn)行編程。,49,（1）MODBUS通訊 Modbus協(xié)議是一個主/從協(xié)議，它允許一個并且只能一個主機發(fā)送命令，查詢從機的響應(yīng)。主機可單獨對一個從機發(fā)送命令，也可以廣播方式對所有從機發(fā)送命令。從機對每一個單獨發(fā)送給它們的查詢返回訊息（響應(yīng)）。但對廣播方式的查詢不做響應(yīng)。 Modbus主站模式 - Modbus主站模式允許Twido控制器向從站發(fā)出Modb

51、us查詢并等待響應(yīng)。 Modbus主站模式只能通過“EXCH”指令得到支持。 Modbus ASCII 和 RTU均為Modbus主站模式所支持。 Modbus從站模式 - Modbus從站模式允許Twido控制器響應(yīng)主站的Modbus查詢，如果沒有配置其它類型的通信，它將是缺省的通信模式。 Twido控制器支持供對象訪問的標(biāo)準(zhǔn)modbus 數(shù)據(jù)，控制功能和服務(wù)擴展。 Modbus ASCII 和 RTU均為Modbus從站模式所

52、支持。 注意： RS-485網(wǎng)絡(luò)（沒有中繼器）可安裝32個設(shè)備（1個主機和最多31個從機），它們的地址可在1到247之間選擇,距離可200米,通訊波特率達(dá)38400。,50,下圖是MODBUS主/從站通訊結(jié)構(gòu)圖：,,,,,,主站,從站1,從站2,從站10,從站121,從站30,,,,,主站(下層網(wǎng)絡(luò)),,,,,,從站2,從站4,從站180,從站121,從站51,TWIDO PLC的編程口和擴展串行口都能支持MODBUS主、從站協(xié)

53、議。TWIDO PLC做從站時，只需設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)即可，不需要編寫通訊程序；TWIDO PLC做主站時，需設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，還需要編寫通訊程序去訪問從站的數(shù)據(jù)。,51,（2）遠(yuǎn)程連接 遠(yuǎn)程連接協(xié)議是一種高速主/從總線，它支持一個主控制器和最多七個遠(yuǎn)程（從）控制器之間的少量數(shù)據(jù)通信。根據(jù)遠(yuǎn)程控制器的配置，傳送相應(yīng)的字元件或I/O位元件數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程控制器的類型可以是遠(yuǎn)程I/O或?qū)Φ瓤刂破?，對于遠(yuǎn)程I/O只能傳送I/O位元件數(shù)據(jù)，；對于對

54、等控制器只能傳送少量的字元件。 注意：遠(yuǎn)程 I/O總線和協(xié)議屬于專用，第三方設(shè)備不允許出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中。確信遠(yuǎn)程連接中只有一個主控制器且每個從機都有唯一地址。一次只能有一個通信端口配置成遠(yuǎn)程連接。,52,下圖是遠(yuǎn)程連接通訊結(jié)構(gòu)圖：,,,,,,,主站0,REMOT I/O 1#站,對等控制器 2#站,對等控制器 5#站,最多7個從站,TWIDO PLC工作于遠(yuǎn)程連接的方式下時，只需設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)即可，不需要編寫通訊程序即可完成信息交換。

55、,53,（3）ASCII自由協(xié)議 ASCII自由通訊協(xié)議是一個簡單的半雙工字符模式協(xié)議，用于傳輸或接收一個字符串到或自一個簡單設(shè)備（打印機或終端）。此自由通訊協(xié)議使TWIDO PLC能與協(xié)議公開的其它設(shè)備或控制器進(jìn)行通訊，如串口打印機、條形碼讀入器或智能儀表等設(shè)備。TWIDO PLC工作于ASCII自由通訊協(xié)議方式下時，用戶必須編寫通訊程序。,,,,,,,主站0,最多7個從站,54,（4）AS-I總線通訊 AS-I是一種執(zhí)行

56、器和傳感器的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，通過增加通訊擴展模塊TWDNOI10M3，TWIDO PLC能被用作AS-I總線的主站，一個TWIDO PLC最多能用2塊TWDNOI10M3主模塊。TWIDOSOFT編程軟件內(nèi)置AS-I總線配置工具，能對AS-I總線上的每個從站進(jìn)行配置和組態(tài)，用戶使用時只需配置參數(shù)即可，不需要編寫通訊程序。,55,（5）CANOPEN總線通訊 CANOPEN總線（Controller Area Network）最初發(fā)展于汽

57、車行業(yè)，目前在許多場合得到應(yīng)用，從工業(yè)到其他行業(yè)。通過增加通訊擴展模塊TWDNCO1M，TWIDO PLC能被用作CANOPEN總線的主站，一個TWIDO PLC最多能用1塊TWDNCO1M主模塊,并最多能管理16個從站。TWIDOSOFT編程軟件內(nèi)置CANOPEN總線配置工具，能對CANOPEN總線上的每個從站進(jìn)行配置和組態(tài)，用戶使用時只需配置參數(shù)即可，不需要編寫通訊程序。,56,（6）以太網(wǎng)通訊 TWIDO PLC通過加裝49

58、9TWD01100以太網(wǎng)網(wǎng)橋模塊能夠支持以太網(wǎng)通訊。另外，TWDLCAE40DRF內(nèi)置以太網(wǎng)接口，TWDLCAE40DRF實現(xiàn)以太網(wǎng)上的傳輸是通過基于TCP/IP上的Modbus 應(yīng)用協(xié)議。Modbus協(xié)議傳輸是典型的請求－響應(yīng)信息對。 PLC可用作客戶端或服務(wù)器，取決于其發(fā)送或接收信息。 TWDLCAE40DRF一體型控制器是一種4-實時-信道設(shè)備，可在100Base-TX 以太網(wǎng)上通信。.它可以完成100Base-TX 自協(xié)商

59、功能，也可以在10Base-T 網(wǎng)絡(luò)上工作。而且它還允許標(biāo)記IP的連接，如在TwidoSoft 應(yīng)用程序中配置的那樣。 每個TWDLCAE40DRF控制器默認(rèn)賦給唯一靜態(tài)IP地址。.設(shè)備的默認(rèn)IP地址來自唯一的MAC物理地址(IEEE 全球地址)，將永久存儲在一體型本體控制器中。 為了增加網(wǎng)絡(luò)的靈活性，除了使用默認(rèn)的IP地址，TwidoSoft應(yīng)用程序允許用戶為設(shè)備配置不同的靜態(tài)IP地址，也可定義子網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)的IP地址。

60、 Modbus TCP 客戶端/服務(wù)器 TWDLCAE40DRF控制器可以是 Modbus TCP/IP客戶端 或者服務(wù)器，分別取決于其查詢或響應(yīng)其他遠(yuǎn)程設(shè)備。TCP 通訊服務(wù)通過TCP端口502完成。Modbus客戶端通過%EXCH3 指令和 %MSG3 功能實現(xiàn)。用戶可以對多條%EXCH3指令進(jìn)行編程，但一次只能有一條%EXCH3指令被激活。TCP連接在%EXCH3指令被激活時由一體型控制器自動協(xié)商完成。,57,（7）Mo

61、dem遠(yuǎn)程通訊 TWIDO PLC能提供遠(yuǎn)程Modem通訊接近方案。其編程口能連接外置式Modem，通過電話網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊，如編程、設(shè)定參數(shù)、監(jiān)控等。如果Modem是無線式的，TWIDO PLC也能實現(xiàn)無線遠(yuǎn)程通訊。 下圖是遠(yuǎn)程通訊時的示意圖：,58,2.2 TWIDO的選型 要做到PLC的正確選型，不僅要對自控系統(tǒng)的工藝要求有深入的了解，也要對PLC的各種性能指標(biāo)有正確的理解。,59,2.2.1

62、 如何理解PLC的性能指標(biāo)PLC的主要性能指標(biāo)有：存儲容量、掃描周期、擴展能力、輸入輸出響應(yīng)時間、通訊功能、編程語言等、指令系統(tǒng)。（1） 存儲容量 可編程控制器的存儲器是由兩部分組成的，即存放程序和其所需數(shù)據(jù)的存儲器。前者多由EPROM組成，后者用RAM構(gòu)成。存放系統(tǒng)程序的ROM在機器形成時由生產(chǎn)廠家已將程序?qū)懭耄脩魺o法改變也不能訪問，它們的容量大小也都已確定，不再變動。后者是隨用戶的使用情況變化的。生產(chǎn)PLC時，已按照機

63、器型號設(shè)置了一定存儲容量的存儲器，一般小型機器的存儲容量1K到幾K，大型機器的容量幾十K，甚至到l一2M．用戶可以根據(jù)所需存儲容量作為選擇機型的一個條件。為此，用戶必須根據(jù)用戶程序的大小預(yù)估所需存儲容量，并以此去選擇機型。 用戶程序(包括有關(guān)數(shù)據(jù)存放所需的存儲器)大小主要決定于被控對象的控制復(fù)雜性。所謂控制復(fù)雜性主要表現(xiàn)在控制量的多少和完成控制的難易。用戶能根據(jù)經(jīng)驗計算公式，初步估算容量。 離散量控制：在一般簡易系統(tǒng)中，經(jīng)驗

64、計算公式是： 所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)＝邏輯變量數(shù)X25 離散量數(shù)即輸入點數(shù)和輸出點數(shù)之和。,60,模擬量的控制：由于對模擬量的處理都是經(jīng)過模／數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量來進(jìn)行的，而任何一個模擬量都需要用一個或幾個字節(jié)的數(shù)字量來表示，因此就要用數(shù)字傳送和數(shù)宇運算指令組。一般情況，這些指令組的內(nèi)存利用率是比較低的，所以所占內(nèi)存數(shù)要增多。在模擬量輸入、輸出同時存在時，除上述數(shù)據(jù)處理內(nèi)容外，一般還要進(jìn)行一些較為復(fù)雜的運算。這時

65、多數(shù)情況是閉環(huán)控制，內(nèi)存需求量相對要大些。為此在估算內(nèi)存需求量時常把這兩種情況區(qū)分開來。下面給出參考經(jīng)驗計算公式。 只有模擬量輸入時： 所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)＝模擬量路數(shù)X120 在模擬量輸入、輸出同時存在時； 所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)＝模擬量路數(shù)回X250 上述路數(shù)一般是以十路模擬量為標(biāo)準(zhǔn)考慮的，當(dāng)路數(shù)小于十路時所需內(nèi)存量要大點，反之則小一些。所需內(nèi)存量還和程序結(jié)構(gòu)有關(guān)，當(dāng)采用子程序結(jié)構(gòu)或塊式結(jié)構(gòu)時有些程序可

66、以采用多次調(diào)用的方式，因此內(nèi)存量可以大為減少，特別是在模擬量路數(shù)較多，輸入轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波或各路的運算處理基本相同時，內(nèi)存需求量都會有明顯的減少。,61,（2） 掃描周期 可編程控制器可以被看成是在系統(tǒng)軟件支持下的一種掃描設(shè)備，它一直在周而復(fù)始地循環(huán)掃描，并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好了的任務(wù)。我們規(guī)定從掃描過程中的一點開始，經(jīng)過順序掃描又回到該點的過程為一個掃描周期。 自監(jiān)視掃描過程：為了保證設(shè)備可靠運行，出現(xiàn)故障及時反應(yīng)，可

67、編程控制器具有自監(jiān)視功能。機器的自監(jiān)視功能主要由一個硬件計時器完成(WDT)。該計時器有一設(shè)定值，掃描周期開始前計時器復(fù)位，然后開始計時。當(dāng)掃描時間超過設(shè)定值，則報警并停止CPU運行，復(fù)位輸入輸出。這種故障稱為WDT故障，以防止因系統(tǒng)硬件或執(zhí)行用戶程序而引起的掃描周期過長。一般機器給WDT的設(shè)定值在10～500ms。 系統(tǒng)檢查主要是對系統(tǒng)硬件及程序存儲器內(nèi)存儲的程序做周期性檢查，以保證每個掃描周期內(nèi)系統(tǒng)處于完好狀態(tài)。

68、與編程器進(jìn)行信息交換的掃描過程：系統(tǒng)應(yīng)用程序是通過編程器送入的，對程序的修改也是通過它實現(xiàn)的，操作者可以通過它監(jiān)視和修改程序的執(zhí)行。因此在這個過程中用戶可以利用它修改內(nèi)存程序，讀CPU狀態(tài)，讀或?qū)憯?shù)字變量或邏輯變量，封鎖或開放輸入輸出以及控制CPU。在這一時間總線控制權(quán)為編程器，一般機器控制在一定時間內(nèi)完成。 與網(wǎng)絡(luò)通信的掃描過程：主要是可編程控制器與上位計算機、其它可編程控制器或一些終端設(shè)備，如條形碼讀入機、打印機一類設(shè)備進(jìn)行

69、通信。它和CPU與數(shù)字處理器信息交換的掃描過程都是隨機器系統(tǒng)的情況可有可無的。一般小型系統(tǒng)沒有這一掃描過程，這一掃描過程占用時間隨信息交換量而變化。,62,程序掃描過程和輸入輸出掃描過程：機器處于正常運行狀態(tài)下，每一個掃描周期都包含這兩個掃描過程，也就是要對用戶程序執(zhí)行一次。這兩個過程在機器運行中是否執(zhí)行是可控的。隨著用戶程序的長短，輸入輸出點數(shù)的多少，這兩個過程所用時間也是變化的。一般情況下用一十粗略的指標(biāo)，即每執(zhí)行一千條指令所需時

70、間(大約1ms／K字)來估算． 從以上對掃描周期的分析可知。掃描周期由三部分組成即保證系統(tǒng)正常運行的公共操作、系統(tǒng)與外部設(shè)備信息的交換和用戶程序的執(zhí)行，第一部分的掃描時間基本是固定的，隨機器類型而有所不同。第二部分并不是每次掃描都有的，占用的掃描時間也是變化的。第三部分隨用戶控制程序的變化而變化，程序有長有短．而且在各個掃描周期中也隨著條件的不同面影響著程序長短的變化。因此這一部分掃描時間不僅對不同系統(tǒng)其長短不同，而且同一系統(tǒng)不同