正文 第五章 OMRON CJ係列可編程序控製器的基本結構及工作原理(3 / 3)

2.梯形圖工作區

梯形圖工作區用於顯示梯形圖程序。當創建好一個新的工程文件或者打開已有的工程文件時,它將自動顯示在工程工作區的右側。在梯形圖工作區中,PLC的程序指令以梯形圖形方式輸入,並按照從左到右、從上而下的順序進行編排。

3.助記符視圖區

助記符視圖區是使用助記符指令對PLC進行編程的輸入界麵,它由一個6列的表組成。當助記符視圖區輸入一個程序後,可在梯形圖視圖區中看到該程序所對應的梯形圖,反之亦然。

4.符號表

在編程時為了方便引用,可以把一個符號或者注釋分配一個PLC地址。有名稱或者注釋的地址叫做符號,因此,符號表列出了符號的名稱、地址和注釋。每一個程序都可建立一個局部符號表,它包含了隻在這個程序中所用到的符號。此外,每一個工程文件都有一個全局符號表,它包含了其它程序裏麵也用到的符號。在新建工程文件或打開已有的工程文件時,根據PLC的類型,CX-P自動在全局符號表中填入預先定義好的符號。每一個符號名稱在全局符號表中必須惟一。但是,允許在不同的局部符號表內出現相同的符號名稱,這時,局部符號優先於同樣名稱的全局符號。

5.信息窗口區

該窗口列出了一些常用操作的快捷鍵,為用戶提供參考和幫助。從菜單“視圖”中選定“信息窗口”或用快捷鍵Ctrl+Shift+I來顯示或隱藏信息窗口。

6.交叉引用報表區

交叉引用報表可用來檢查不同存儲區域內符號的使用和指令設置的值。報表類型欄包括六種類型:詳細用法、用法概況、用法(包括注釋)概況、用法(包括未使用過的)概況、帶注釋用法(包括未使用的)和在程序中重複的用法。必要時該區域的信息可以打印。

(1)詳細用法顯示PLC程序內所使用的任一地址的信息,包括程序名稱、步數、指令類型、操作數起始地址等信息。

(2)用法概況僅僅顯示選定內存區域內被使用的那一部分內存,以通道為單位顯示。對於每一個被使用的通道,顯示其各個位。符號“ID”表示這個地址已經被分配給一個符號。

(3)用法(包括注釋)概況僅僅顯示選定內存區域內被使用的那一部分內存,以位為單位顯示,包括地址、符號、注釋等信息。

(4)用法(包括未使用過的)概況顯示選定內存區域的總體使用情況,包括沒有被使用的那一部分內存,以通道為單位顯示。

(5)帶注釋用法(包括未使用的)顯示選定內存區域的總體使用情況,包括沒有被使用的那一部分內存,以位為單位顯示。

(6)在程序中重複的用法將檢查循環任務間任何重複使用的字或位,對中斷任務不適用。當兩個或更多的人員在編寫多任務時,這項功能可以很容易的檢查任務間是否使用了相同的地址。

在梯形圖視圖中,可以選擇一個梯形圖,再選擇右鍵菜單中的“檢查用法(包括未使用的)”,打開交叉引用報表。該報表隻從選定的梯形圖所對應的地址開始顯示。

7.地址引用窗口區

地址引用窗口用來顯示在PLC程序中的何處使用了選定的PLC地址。例如,選擇梯形圖視圖中的LD 0.00的梯形圖,再點擊地址引用窗口按鈕,將顯示出在程序中所有用到地址0.00的地方。

8.輸出窗口區

隻要用戶選擇編譯程序,即使輸出窗口已經關閉,它也會自動打開。通常顯示在主窗口的下方,有三種不同的視圖:編譯、尋找報表和發送,在其底部可以選擇。

(1)編譯顯示由程序編譯產生的輸出,例如錯誤、警告及連接信息。雙擊一條信息,則由“編譯”跳轉到梯形圖程序中,並使其高亮度(或不同色彩)顯示該錯誤或警告信息所對應的位置,便於修正。

(2)尋找報表顯示在工程文件內對特定內容進行查找操作所輸出的結果。

(3)發送顯示文件或者程序發送的結果。例如進行不同窗口之間的拖拉、複製、粘貼等操作時所產生的錯誤信息將顯示在該視圖中。

9.查看窗口區

該窗口的樣式類似Excel文件,可以包括幾個表單,顯示在程序執行時PLC存儲器內容的值,可以同時查看多個指定的地址內容。支持從梯形圖視圖或符號表中拖拉所需監視的元素;也可以雙擊,直接將要查看的內容通過窗口添加到表單上。但在該窗口中,數字類型的項目不能顯示。

(三)CX-P的最基本操作

1.放大和縮小

根據需要顯示信息的多少,可以利用放大和縮小工具。它可用來調整梯形圖視圖、助記符視圖或圖表的顯示比例。如果進行增大顯示比例操作,顯示的內容(包括字體、符號等)將變大,在窗口中將會顯示更少的內容,用戶要想看到其它內容,需要拖動滾動條。

2.查找和替換

CX-P提供查找和替換工具對特定文本進行查找,然後使用其它文本進行替換。選擇頂部主菜單下的“編輯”,再選擇“尋找”或按組合鍵Ctrl+F,可以打開查找窗口;選擇頂部主菜單下的“編輯”,再選擇“替換”或按組合鍵Ctrl+H,可以打開替換窗口。能夠同時對多個區的文本進行查找和替換。如果在工程工作區使用查找和替換操作,該操作將在工程工作區的所有對象中進行搜索。選擇工程工作區的“新程序1”來查找文本時,該程序的局部符號表也被搜索;當從“新工程”開始搜索時,將搜索工程內的一切。也可以在其它區被激活時進行搜索,這時查找就被限製在該區。

查找和替換的規則如下:

① 符號的具體內容隻能在符號表中被替換。如果在梯形圖視圖中替換符號名或地址,將會導致出錯。

② 符號注釋隻能在符號表中被替換。

③ 在查找文本時,文本隻有在條中才能被發現,而與它是否在視圖中被過濾無關。例如當符號名沒有被顯示,但發現有一個吻合處,符號仍將被高亮顯示。

④ 樹查找和普通查找相同,同樣的規則也適用於地址、值和文本查找。

⑤ 在查找和替換文本時,可以使用通配符。例如,在查找內容中輸入“a*”,替換內容中輸入“b*”,將會把“an”變成“bn”,把“about”變成“bbout”。

⑥ BCD操作數在程序窗口中以“#”開頭,是十進製數。在查找和替換窗口中搜索一個數值時,使用“#”前綴就意味著這是一個十六進製數。因此,“#10”在查找和替換中將同BCD操作數“#16”匹配。

3.剪切、複製和粘貼

可以在同一工程文件內,不同工程文件間,工程文件和應用程序間進行剪切、複製和粘貼操作;也可以在梯形圖視圖內,助記符視圖內,符號表內以及助記符視圖和符號表之間進行這三個操作。梯形圖中的文本內容,可以複製和移動到其它區,但是圖形內容卻不行。

各個符號可以在符號表之間複製和移動,也可以以文本的方式被複製和移動到另一個程序中;如果選擇符號表,可以把整個符號表複製到另外一個程序中。

工程文件工作區的程序,可以複製和移動到另一個工程文件中;或者當同一個工程文件執行多任務時,在該文件內部進行複製。當複製一個程序時,該程序使用的符號也被複製到新的位置;如果發現新位置的局部符號表中存在相同名稱的符號,將要求添加新的符號。

如果選擇PLC對象,可以複製整個的PLC定義。在目的工程文件中執行粘貼操作,所有和PLC相關的部件都將被複製,例如I/O表和內存等。

4.拖放

在能執行剪切、複製和粘貼的地方,通常都能執行拖放操作。用鼠標選中一個對象,然後按住鼠標左鍵不放,將鼠標移動到目的位置,鬆開鼠標,對象將被移動或複製到這個位置。如果光標底部顯示“+”,則對象被複製;如果沒有,則對象被移動。

5.工具欄定製

頂部菜單下的工具欄顯示了多項功能的圖標按鈕,用戶使用這些按鈕可以方便快捷地啟用相應的功能。工具欄是可以改變的,也可以創建新的工具欄。在頂部選擇“視圖”菜單,再選擇其中的“工具欄”,可以打開工具欄的定義窗口。用戶可以根據需要做相應的修改和設置。

二、編程軟件CX-P的應用

設計一個PLC控製的工程,要經過建立新工程、生成符號表、輸入梯形圖程序、編譯程序、通信聯機、仿真調試等多過程。

當到達檢測傳感器檢測到有小汽車到達時,自動門自動打開,小汽車通過2s後,自動門自動關閉。自動門控製過程如下:

① 小汽車到達時,到達檢測傳感器輸出到達信號(ON);

② 自動門的電動機正轉(ON),自動門開始打開;

③ 3s後,自動門碰到上限位開關,上限位開關輸出信號(ON),自動門打開完成;

④ 小汽車通過後,到達檢測傳感器停止信號輸出(OFF);

⑤ 2s後,電動機反轉(ON),自動門開始關閉;

⑥ 3s後,自動門碰到下限位開關,下限位開關輸出信號(ON),自動門關閉完成。

(一)建立新工程

新建工程的第一步就是進行係統設置。係統設置包括設備名稱、設備類型、網絡類型和注釋。對於單機用戶來說,主要的設置是設備類型和網絡類型,如果不能正確設置,在以後的應用中會出現CX-P軟件和PLC不能通信的錯誤。

選擇菜單工具欄中的“新建”圖標,在“設備類型”中首先要根據所使用的PLC類型,選擇相應的機型,這裏選“CJ1G-H”;若使用PLC主機CPU單元上的RS-232C端口與計算機連接時,“網絡類型”應設置為“SYSMAC WAY”(上位機鏈接),而且還應將CPU單元上的DIP開關的針腳4置為ON,針腳5置為OFF。點擊“網絡類型”右側的“設定”,打開網絡設定窗口,選擇“驅動器”,可以設定計算機與PLC主機通信的端口。係統默認設置為使用COM1端口,默認波特率為9600。

按要求設置後點擊“確定”,將會在CX-P主窗口中出現“工程工作區”和“梯形圖視圖區”。這時,一個新的工程文件已經建立,其中包含了用戶可以對其編輯的新程序。

對於CJ1係列PLC,可以添加多個程序。若要插入一個新程序,在選中工程工作區的“程序”對象後,點擊右鍵,在彈出的菜單中選擇“插入程序”即可。新程序插入後,必須設置其任務類型才能正常運行。因此,在選中該新建程序後,點擊右鍵選擇“屬性”,則彈出程序屬性窗口,選擇“通用”,在任務類型欄中選擇一個相應類型(循環任務號或中斷任務號)。

如果用戶在新建工程文件時,由於誤操作而沒有對“係統設置窗口”進行正確的設置,用戶也可以在這個時候進行設置。方法是:選中PLC對象後,再點擊右鍵,在彈出的菜單中選擇“修改”,就會彈出變更PLC係統設置窗口,即可進行重新設置。

(二)生成符號表

生成符號表就是建立符號與I/O地址、數據之間的對應關係,並輸入到本地符號表中。

將定義的I/O表輸入到本地符號表中,操作過程是:在“新程序”區點擊“符號”(本地符號),然後單擊右鍵,彈出上下文菜單,選中“插入符號”選項。在對話框“名稱”欄中鍵入“I1”,在“地址或值” 欄中鍵入“0.00”,在注釋欄中鍵入“入庫車到達檢測傳感器”,填完後選擇確定按鈕。這樣一條變量信息就輸入到本地符號表中,之後再重複以上動作,依次輸入各變量信息,就完成了車庫門控製的本地符號表。在符號表中除了添加,還可以修改、剪切、複製、粘貼、移動和刪除符號。除了打開符號表添加符號外,在輸入梯形圖用到符號時還可馬上定義,立即添加。

(三)建立梯形圖程序

在“新程序1”工作區中雙擊“段1”,就出現了一個梯形圖編程窗口,利用該窗口中梯形圖工具條中的按鈕就可以編輯梯形圖。

按照以下步驟來生成一個梯形圖程序:先點擊工具欄中的新接點圖標按鈕,放在梯形圖光標所在位置,再點擊左鍵,會彈出“新接點”對話框;然後輸入變量表中的變量“I0”,再輸入地址值“0.00”,則注釋窗口中自動顯示出“入庫車到達檢測器”字樣;然後點擊“確定”按鈕,這時就在梯形圖編輯區出現了第一行的第一個梯形圖元素。第一行左邊的母線表明這是一個不完整的語句,有錯誤,所以線條顯示紅色(默認)。隻有當這一行邏輯語句編輯完成(這被稱為梯級),即梯形圖右邊有了輸出線圈,這時紅色母線就會轉變成綠色母線,一個梯級編輯才算完成。

編程一般按一個一個梯級進行,在梯級的上方或下方可插入梯級,已有的梯級可以合並,也可以拆分,這些都可通過梯級的上下文菜單中的命令完成。在一個梯級內,通過梯形圖元素的上下文菜單中的命令,可插入行、插入元素、刪除行、刪除元素。梯形圖編輯時,除了添加,還可進行修改、複製、剪貼、粘貼、移動、撤銷、恢複、查找、替換等操作。

左邊的灰色豎條中顯示了條號和步號,與助記符視圖中的“條”和“步”對應,梯形圖視圖中的條號即為一行梯形圖的編號,步號為該行第一個梯形圖所對應的編號。

(四)助記符輸入

指令在梯形圖視圖和助記符視圖中的表現形式是不一樣的。在梯形圖視圖中,指令是用圖形的形式直觀的顯示出來;而在助記符視圖中,指令依然是符號的形式。CX-P允許在助記符視圖中直接輸入PLC的助記符指令。

選中工程工作區中的“段1”,單擊視圖工具欄中的“助記符”按鈕。

助記符視圖由一個6列的表組成。在輸入的時候,用戶通常隻輸入其中的“指令”和“操作數”兩部分內容,指令和操作數之間用空格隔開;如果該指令有多個操作數,每個操作數之間也要用空格分隔。“條”和“步”是由軟件自動進行編號的,“值”將在在線仿真時顯現,“注釋”可以在梯形圖視圖編程時加入。

在助記符視圖中,選中已有的一條指令,再點擊鼠標右鍵,在彈出的菜單中選擇“插入行”,將在該條指令的上方插入一條空行,在空行中用戶可以輸入要插入的指令;選擇“刪除行”,可以將該條指令刪除,當然也可以按“Delete”鍵來進行刪除操作。單擊選中某一條指令,該條指令所在的行會變成暗藍色。雙擊要編輯的指令行,進入指令的輸入狀態,就可以對相應的指令進行修改。

(五)程序的編譯

程序編寫完成以後,必須進行編譯,以便檢驗所編寫的程序是否有錯誤。其實在程序編輯和生成過程中,無論是在線(PLC與計算機建立通信關係)還是離線(PLC與計算機未建立通信連接關係),程序始終被檢驗。如果一條梯形圖中出現錯誤,在該梯形圖左邊將會出現一條紅線。

在工具條中的編程圖標按鈕中,點擊編譯按鈕圖標,編譯的結果就會顯示在“輸出窗口”中。

(六)保存工程

當程序編譯正確後,再一次保存工程。若程序較長,在編寫的過程中要隨時保存。

CX-P所使用的文件有“.CXP”(工程文件)、“.CXT”(一種圖標文本文件)。在文件類型欄中選擇要保存的文件類型,在文件名稱欄中輸入文件名稱,再點擊“保存”就可以保存當前的工程文件。

(七)為PLC對象和程序設置密碼保護

對於CJ1係列PLC主機來說,CX-P支持使用單個密碼來為特定的PLC對象提供保護。密碼設置後,每次訪問受保護的PLC對象都要輸入該密碼,當然密碼也是可以解除的。需要注意的是,密碼保護功能隻是在線工作時有效。

首先,選擇工程工作區中的PLC對象,從工具欄中選擇顯示屬性按鈕,將顯示PLC對象屬性窗口,選中“保護”,可以輸入密碼。對於CJ1係列PLC,密碼最長為8個字符。若要解除密碼,可在密碼輸入欄中將該密碼直接刪除即可。

然後,選擇工具欄中的“設置密碼”按鈕,將顯示保護窗口,用戶可以在“項目設置”中選擇需要保護的內容。如果選擇工具欄中的“釋放密碼”按鈕,將顯示放棄保護窗口,用戶同樣可以在“項目設置”中選擇要放棄保護的內容。

三、CX-P在線操作

(一)程序的運行

1.初始設置

在程序運行之前要對PLC進行初始設置,主要內容包括啟動、CPU設置、時序、SIOU刷新、單元設置、上位機鏈接端口、外圍端口、外設服務和FINS保護。直接雙擊工程工作區PLC對象下的“設置”,可以打開“PLC設定”窗口。下麵簡要介紹有關的初始設置。對於一般用戶來說,如果對這些設置還不清楚時,可使用缺省設置。

(1)“啟動”設置“啟動”設置界麵中包括啟動保持設置、啟動模式設置和執行設置。

“啟動保持”用於設置是否在啟動時保持強製狀態保持位(A500.13)和IOM保持位(A500.12)的狀態。新的設定在啟動時有效,缺省設置為不保持。如果需要在打開電源時保持所有I/O存儲器中的數據,或保持所有曾經被強製設定過的位,必須勾選“IOM保持位”。

“模式”用於選擇編程器或PLC的啟動模式。CPU單元上的RUN指示燈不亮。PLC有三種工作模式:編程(PROGRAM)模式、監控(MONITOR)模式和運行(RUN)模式。若選擇“使用編程器”,則由編程器啟動,但如果編程器沒有連接到PLC機上,啟動模式將自動默認為PLC的運行模式。新的設定在啟動時有效,缺省設置為PLC的使用編程(PROGRAM)模式。

在編程(PROGRAM)模式下程序不執行,PLC不執行用戶程序,不產生輸出。該模式用於程序編輯或用於程序準備工作。譬如:I/O登記表;改變PLC設置;傳送和檢查程序;強製置位和複位檢查接線及位分配等。

在運行(RUN)模式下執行用戶程序,CPU單元上的RUN指示燈點亮。這種模式下,對於類似在線編輯、強製置位/複位、改變I/O存儲器數值操作是不允許的。用戶可以通過顯示屏監視運行過程中的I/O狀態、通道狀態線路狀態、繼電器接點的狀態等。

監控(MONITOR)模式和運行(RUN)模式基本相同,隻是在運行模式下,計算機不能改寫PLC的內部數據,對PLC的程序隻能監視;而在監視模式下,計算機可以改寫PLC的內部數據,對運行的程序進行監視和控製。

PLC工作模式轉換可用菜單、工具條或熱鍵進行。為確保係統安全,在進行這些操作時都有信息提示,並要求確認後進行。

(2)“CPU設置”“CPU設置”包括執行處理、內存分配和後台製作。

用戶可以在A100~A199定義FAL(006)錯誤存儲區,勾選“執行處理”項中“不把FAL登記到錯誤日誌”,這樣,FAL錯誤和FPD(269)的時間監控將不會記錄到該錯誤存儲區。新的設定在每個循環執行時有效。

“內存分配”項中“EM文件設定允許”,將允許使用部分EM區來進行文件存儲;“EM啟動文件號”,設定在EM庫中用於文件存儲的部分從哪裏開始。通過FINS命令在編程設定初始化後,新的設定有效。在CX-P中,文件存儲器轉換時會格式化文件存儲器,並在傳送設置時指定要轉換的庫數。如果當前的EM庫包括在轉換為文件存儲器的庫中,則EM區不能格式化。在部分EM區已被格式化而用作文件存儲器後,可以把這些設定變回CX-P的缺省值並“非格式化”EM庫,就可以把它轉換回正常的EM區使用。EM區實際的開始文件存儲器庫是儲存在A344(EM文件存儲器開始庫)中的,在CX-P的設定已被改變但EM區未被格式化時,設定會與EM區中的實際文件存儲器設定不同。用戶可以檢查A344中的值,了解實際文件存儲器的設定。

(3)“時序”設置“監視循環時間”設定範圍為10~40000ms,如果循環時間超過設定值,則循環時間超長標誌(A401.08)將轉為ON。缺省設定值為1000ms,且僅當編程器中字209的第15位被設置為1時有效。

“循環時間”設定最小循環時間,範圍為1~32000ms,如果循環時間小於設定值,它將擴展,直到超過這個時間。缺省設定值為0,即不設定最小循環時間,這就意味著循環時間沒有限製,成為可變的循環時間。

以上設定在操作過程中不能改變,隻有在操作重新開始時才有效。

(4)“SIOU刷新”設置“SIOU刷新”設置共有96個單元(SIOU 0~SIOU 95), 這些設定確定在專用I/O單元周期性刷新過程中,數據是否將在規定的單元和專用I/O單元分配的字之間交換。新的設定在操作開始時有效。

(5)“單元設置”“單元設置”用於設定基本I/O單元的輸入響應時間,缺省設置為8ms。增加設定值可以減少幹擾和噪聲的影響,減少設定值可以接收更短的輸入脈衝。新的設定在PLC啟動時有效。

(6)“上位機鏈接端口”設置“上位機鏈接端口”設置用於設定PLC主機CPU單元上的RS-232C端口,該端口的設定隻有在CPU單元的DIP開關的5號針腳為OFF時有效。該端口的缺省設置是:Host鏈接模式(上位鏈接模式)、1啟動位、7數據位、偶校驗、2停止位和9600b/s的波特率。

(7)“外圍端口”設置“外圍端口”設置用於設定PLC主機CPU單元上的外設端口(PERIPHERAL),該端口的設定隻有在CPU單元的DIP開關的4號針腳為ON時有效。該端口的缺省設置是:Host鏈接模式(上位鏈接模式)、1啟動位、7數據位、偶校驗、2停止位和9600b/s的波特率。

2.建立計算機和PLC的鏈接

要運行程序,先要對PLC與運行CX-P的計算機建立鏈接通信,有 “手動在線”和“自動在線”兩種方式可供選擇。

(1)手動在線當選擇工具欄上的PLC在線工作按鈕時,即可啟動手動在線,使CX-P和PLC之間建立通信鏈接。在鏈接成功的情況下,梯形圖界麵將變成灰色。

(2)自動在線當選擇工具欄上的自動在線按鈕或點擊自動在線按鈕時,就彈出一個窗口,提示用戶是否自動在線或選擇一個連接端口。PLC與計算機通信的串口,默認時串口為COM1。

3.計算機和PLC之間的程序傳送

(1)把計算機的程序下載到PLC當PLC的工作模式設為編程模式時,就可以將CX-P工程文件裏的程序下載到PLC。如果在進行該操作時沒有設置為編程模式,那麼CX-P將自動改變PLC的模式後再傳送程序。

首先選中在線工作按鈕,使計算機與PLC主機建立正常的鏈接通信。然後在工具欄中選中“傳送到PLC”的圖標按鈕,將顯示下載選項窗口,選擇相應的傳送內容,這時,程序首先被編譯,如果發現錯誤,將不能下載到PLC;如果編譯通過,則顯示一個確認窗口,同時梯形圖程序將變為灰色,不可編輯。

(2)將PLC程序上傳給計算機如果PLC中已經裝好程序,也可以將程序上傳給計算機。在確認連機且編程模式下,選擇“從PLC傳送”圖標按鈕,顯示相應的操作窗口,提示用戶工程文件中現有的程序將被覆蓋;點擊確定後,將顯示上傳選項窗口,允許用戶選擇哪些數據需要上傳;選擇完成後,確認即可進行上傳。之後將顯示提示窗口,說明操作是否成功;如果發生錯誤,將記錄在錯誤日誌中。

(3)PLC和計算機之間的程序比較計算機中的工程文件程序可以與PLC的程序進行比較。根據PLC主機類型的不同,可以進行程序步號、程序指令、PLC數據、擴展指令表和UM分配數據的比較。選擇“與PLC比較”的圖標按鈕,顯示出比較選項窗口,則可以允許用戶選擇比較內容。選擇完成後確認,將顯示比較結果窗口。

可以使用兩種方式來顯示比較結果,一種是概況顯示,將顯示比較程序的程序列表;另一種是用助記符顯示,指定程序以助記符形式顯示,不同之處用顏色標明。

(二)程序的在線編輯

1.在線編輯工作模式選擇

由前已知PLC有四種工作模式,分別是編程模式、調試模式、監視模式和運行模式。在線工作時隻能設置為其中的一種。

在編程模式下,PLC用於下載程序和數據,不執行程序;調試模式僅適用於CV係列的PLC,它可以對用戶程序進行基本調試;在監視模式下,可以同時對運行的程序進行監視和編輯,在線編輯必須在這種模式下進行;而在運行模式下,不能在線修改CX-P中的程序。需要指出的是,隻有在線工作時才能從工具欄中選擇工作模式,否則對應的圖標按鈕將為灰色,不可以使用。

CX-P可以使PLC與計算機建立鏈接通信,從而在線運行工程文件中的程序。程序編譯完成若沒有發現錯誤,並且滿足PLC的設定,就可以在線工作。在線工作後,可以點擊“切換PLC監視”的圖標按鈕,來啟動監視功能,用於監視PLC程序的運行狀態。

2.程序編輯

當PLC運行在監視模式下,可使用在線編輯功能。在工具欄中,與在線編輯有關的圖標按鈕有4個。

點擊“在線編輯條”按鈕,所選的條區域,也就是梯形圖中的一行,將同PLC中相應的區域進行比較,以確認是否相同。如果不一樣,將無法進行在線編輯,所以要進行在線編輯的操作,首先應將用戶程序下載到PLC。再按住鼠標左鍵在梯形圖視圖中拖拽,可以選擇多行進行在線編輯。在線編輯啟動後,所選條背景顏色將變為白色,表示已經為可編輯區域;而其它灰色背景區域表示不能被編輯,但可以進行複製操作。編輯完成後,選擇“發送在線編輯修改”按鈕,可將改變的程序傳送到PLC中。

(三)程序監視

1.以短條顯示

在梯形圖視圖中,有一些長程序的長度超過了右邊母線,這給用戶查看梯形圖和監視程序運行造成不便。這時可以點擊工具欄中的“以短條顯示”按鈕,啟動以短條顯示功能,把長程序分開來顯示。

隻有在梯形圖視圖中,才可以啟動短條顯示功能,但該功能啟動後梯形圖將不可編輯,隻有再次選中“以短條顯示”按鈕,取消該功能,梯形圖才可編輯。在線運行時也可以啟動該功能,但如果運行在線編輯,該功能將不能運行,隻有在線編輯結束時,該功能才能恢複運行。

如果該項功能未能正常啟動,可能由以下原因造成:

① 沒有在梯形圖視圖中;

② 梯形圖視圖中沒有顯示右側母線;

③ 初始位置(單元格)的數目設置小於3個;

④ 勾選“擴展到最寬的條”。

2.啟動程序監視

程序監視是一種在線功能,用於顯示程序運行時的虛擬電流。若沒有虛擬電流通過梯形圖時,該梯形圖的線為灰色;當有虛擬電流通過時,該梯形圖的線為綠色。也可以通俗地說,程序監視所看到的是程序的通斷情況和數值變化。線或梯形圖為灰色的地方表示不通,狀態為“OFF”;線或梯形圖為綠色的地方表示接通,狀態為“ON”。對於計數器和定時器等的數值變化,也可以直接在其梯形圖上看出。在啟動程序監視時,若監視的值越少,則與PLC通信所需的時間就越少,所以應對梯形圖的監視範圍加以選擇,以便於監視。

程序監視功能隻能在監視模式或運行模式下啟動,可以在梯形圖視圖中使用,也可以在助記符視圖中使用,並且能夠同時監視來自PLC主機的幾個程序。選擇工具欄中的“切換PLC監視”按鈕,可啟動程序的監視功能。

對於特殊的指令操作數,在監視的時候當前值的顯示有三種類型選擇。點擊頂部菜單中的“視圖”,再選擇“監視數據類型”,可以看到這三種數據類型的選擇為十進製、有符號十進製數和以十六進製監視。如果沒有選擇以上顯示格式,默認的將按以下格式顯示:命名的符號將以符號數據類型進行監視;未命名的符號將以操作數數據類型進行監視;雙字操作的指令,比如MOVL指令,將用2個字的十六進製數進行監視;對於不使用十六進製格式顯示的當前值,“D”附加在2個字的數據中,“L”附加在4個字的數據中。

3.暫停監視

暫停監視也是一種在線功能,僅在所選監視區域內有效,能夠將普通監視及時凍結在某一點,可以用來檢查程序的邏輯。該功能可以通過手動啟動,也可以設置觸發條件進行自動啟動,暫停監視的區域背景會出現陰影線。當終止暫停監視時,陰影線消失,已經設置的觸發條件將會被記住,在同一個條件下要再次啟動暫停監視功能時,這些設置將會再次使用。需要說明的是,由於PLC的運行速度和網絡通信速度的原因,特別是時間很短的瞬間觸發,觸發條件可能不會被監視到。

要啟用暫停監視功能,首先要啟用程序監視功能。在監視正常工作的情況下,就可以暫停了。在工具欄中選擇“切換PLC監控”按鈕,將顯示“暫停監視設置”窗口,用戶可以選擇觸發類型。

當選擇“手動”時,若需要暫停,在等到屏幕顯示需要的內容時,再選中“暫停”圖標按鈕就可以了。

當選擇“觸發”時,若地址中的值達到某個特定值或者發生改變的時候,觸發條件被滿足,自動暫停監視啟動,則“暫停”圖標按鈕處於被按下去的狀態。要繼續監視,等待另一種情況,再次選中“暫停”按鈕即可。在觸發條件未滿足時,也可以選中“暫停”圖標按鈕來手動暫停。

4.數據跟蹤和時間表監視

數據跟蹤和時間表監視是CX-P中的性能監視分析工具。當程序下載到PLC主機並被執行時,可以使用該功能對程序和相關數據進行圖形跟蹤。數據跟蹤可以選擇工具欄中的“數據跟蹤”圖標按鈕啟動,時間表監視可以從“PLC”菜單中的“時間表監視”來啟動。在執行數據跟蹤和時間表監視時,PLC記錄數據值,並把它們保存在一個內部緩衝器,結束後,數據值從PLC上傳,並且被顯示在屏幕上。

5.退出在線狀態

如果要退出在線狀態,隻要用鼠標再一次單擊工具欄上的在線工作按鈕即可。

四、仿真軟件CX-Simulator

CX-ONE集成軟件提供了一個虛擬CJ1 PLC運行開發環境軟件CX-Simulator。CX-Simulator 能在計算機中模擬運行PLC的程序,從而僅僅通過軟件(無需PLC硬件)來提供一個類似於PLC實際係統的等效的開發環境。CX-Simulator必須在CX-P配合下才能使用。

CX-Simulator有兩種啟動方式:從CX-P啟動和CX-Simulator單獨啟動。如果要仿真調試網絡通信或串口通信,則CX-Simulator必須單獨啟動。

從CX-P直接啟動:在CX-P軟件的工具欄上“PLC”菜單中的“在線模擬”按鈕被激活以後,仿真器開始工作,顯示“下載選項”窗口的同時出現“CX-Simulator Debug Console:”窗口。與向實際的PLC下載操作一樣,在“下載選項”窗口中用戶可以選擇傳送到虛擬PLC中的內容,包括程序、PLC設置和符號表等。下載完成以後,出現下載成功字樣,單擊確定按鈕後,即可把程序、設置、I/O表等下載到虛擬的PLC中。如果再次點擊“在線仿真”按鈕,仿真器將關閉並退出。

下載完成以後,在PLC的程序工作區中虛擬的PLC即進入運行狀態,這時就可以利用CX-P的各種監控功能對程序進行調試。下麵仍以車庫自動門控製為例,說明CX-Simulator的用法。

1.打開仿真器

本例設備類型選擇CJ1G-H型PLC。

單擊“PLC”菜單中“在線模擬”,這時就會彈出“下載選項”對話框和“CX-Simulator Debug Console”(仿真器調試控製器)。單擊“下載選項”對話框的“確定”,這時顯示“下載”對話框,單擊該對話框的“確定”,就把程序下載到CX-Simulator中。

2.創建虛擬外部I/O信號

第一步,虛擬信號配置(Configuration):

用鼠標右鍵單擊“CX-Simulator Debug Console(連續執行)”打開右鍵菜單,然後單擊“I/O Condition Operation”(I/O條件操作)菜單,這時顯示“IO Condition”編輯對話框。單擊該對話框的“File”打開“File”的子菜單,單擊其中的“Configuration”(配置),這時就打開“Configuration”編輯對話框了。然後就可以對虛擬外部I/O信號進行編輯。

本例需要虛擬的外部I/O信號是“上限位開關信號”(0.01)和“下限位開關信號”(0.02),根據自動門的控製要求,自動門打開完成後,“上限位開關信號”(0.01)為ON,“下限位開關信號”(0.02)為OFF,自動門打開完成需要3s,故可用電機正轉繼電器(1.00)接通 3s後來虛擬自動門打開完成,即電機正轉繼電器(1.00)ON 3s後,“上限位開關信號”(0.01)為ON,“下限位開關信號”(0.02)為OFF;同理,電機反轉繼電器(1.01)接通3s後,“下限位開關信號”(0.02)為ON,“上限位開關信號”(0.01)為OFF。編輯外部虛擬I/O信號時,先編輯位條件,“Type”選擇“IO”,“Address”選擇“0.1”,“Operat”選擇“=”,“Value”選擇“ON”,然後單擊位於下方的“”號,此時就在“Output”框內設置好“0.01=ON”;再單擊“Output”框上方的“and”,“and”就顯示在“0.1=ON”的後麵;同樣的方法,可在“Output”框內設置“0.02=OFF”,在“Condition”框內設置“1.00=ON”,然後設置延遲時間為3000(單位為ms),設置完成後,單擊“Register”進行登記;然後用同樣的方法編輯第二條的條件和輸出;完成登記後,在“RUN”欄雙擊“N”,使其變成“D”,這時,虛擬外部I/O信號的編輯就完成。下一步是保存編輯信息,單擊“File”中的“Save as”打開保存對話框,選擇保存路徑,在“文件名”中鍵入要保存的文件名,這裏以“car”為文件名,然後單擊“保存”。關閉“Configuration”編輯對話框的關閉該對話框。

第二步,激活虛擬外部I/O信號:

單擊“IO Condition”編輯對話框菜單“File”的“Open”,然後在打開對話框中選定“car.csv”文件,單擊“打開”,並在出現“IO Condition”編輯對話框中,不勾選“Synchronized”(同步),在單擊“Start”後,就可以開始虛擬外部I/O信號。

由於程序還沒開始運行,虛擬外部I/O信號處於準備狀態。單擊“仿真器調試控製器”的 “連續執行”按鈕開始執行程序,這時虛擬外部I/O信號處於監視執行狀態。

3.調試程序

調試程序是通過仿真器調試控製器實現的。基本調試方法有連續執行(運行)、單步執行、連續單步執行、掃描執行、連續掃描執行和複位,都是通過單擊控製器上的相應按鈕來實現。其中,連續執行是程序的正常循環運行;單步執行是程序以指令步為執行單位,可以通過單擊控製器上的“顯示單步執行”按鈕來查看執行的過程;連續單步執行是程序以指令步為執行單位,但執行是連續的;掃描執行是掃描一次程序,然後暫停;連續掃描執行是重複掃描執行的操作。

它是通過CX-Programmer提供的“設置”功能來模擬小汽車的到達和離開,選定梯形圖中的“0.00”,然後單擊“PLC”菜單中的“設置”為“on”來模擬小汽車的到達,而單擊“PLC”菜單中的“設置”為“Off”來模擬小汽車的離開。

4.斷開並退出在線模擬

斷開仿真器連接先要關閉虛擬外部I/O信號監視執行,即單擊“IO Condition”的;然後再次單擊CX-Programmer中“PLC”菜單的“在線模擬”就可使PLC與仿真器斷開連接,然後單擊CX-Programmer中“PLC”菜單的“退出模擬”可退出仿真器。同樣,單擊CX-Programmer中“文件”菜單的“退出”就可退出CX-P。

5.CX-P使用基本步驟

通過簡單實例編寫,可以總結用CX-P編製用戶程序的一般步驟:啟動CX-P軟件、選擇PLC類型(型號、CPU及網絡)、建立新工程文件、繪製梯形圖(或語句表)、編譯程序、下載程序和監視程序運行、調試程序、修改程序等。

五、小結

本章以CJ1G-H型PLC為例,首先介紹了CJ1係列PLC的基本結構和組成,著重介紹了PLC軟元件的地址分配,重點要掌握CJ1係列PLC的內存地址和結構,如何正確的運用這些內存是學習PLC的關鍵所在。編程軟件CX-P中正確的創建I/O登記表也是非常重要的工作,隻有I/O登記表軟件和硬件相一致,才能進行調試、模擬等操作。這一章要重點學會掌握根據硬件安裝位置來分配軟元件地址,要學會熟練使用編程軟件CX-P的主要功能,還要掌握PLC的基本工作原理與結構。

思考題與習題

1.什麼是PLC?PLC采用什麼樣的工作方式?有何特點?它與PC相比主要工作方式區別在哪裏?

2.整體式結構和單元式結構的PLC主要由哪幾個部分組成?試簡述各部分功用。輸入、輸出單元為何需要設置光電隔離電路?

3. PLC的掃描周期是如何定義的?掃描過程分為哪幾個階段?各階段完成哪些任務?

4. PLC有哪些主要技術指標?各種指標有什麼意義?

5. 什麼是PLC的係統程序?什麼是PLC的用戶程序?它們的作用分別是什麼?

6.PLC掃描過程中輸入映像寄存器和輸出鎖存寄存器各起什麼作用?

7.PLC的硬件由哪幾部分組成?各有什麼作用?PLC主要有哪些外部設備?各有什麼作用?

8.什麼是PLC的輸入/輸出滯後現象?造成這種現象的主要原因是什麼?可采取哪些措施減少輸入/輸出滯後時間?

9.CX-ONE都包括哪些軟件?這些軟件都各有哪些基本功能?這些功能應如何操作?

10.CJ1-PLC有哪些基本配置?各單元有何功能和特點?

11.CJ1基本I/O單元有哪些類型?各種I/O單元有何特點以及存儲區如何分配?

12.專用I/O單元有哪些類型和功能?試舉例說明它們的應用場合。

13.試說明三層通信網絡的概念和各層網絡的特點以及應用場合。

14.為什麼PLC軟繼電器的觸點可無數次使用?