西门子CPU414-3中央控制器西门子代理商 西门子总代理
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PLC指令编程器和PC程序开发系统它的作用是供用户进行程序的编写、编辑、调试和监视。
1)专用编程器
专用编程器是由PLC生产厂家提供的，只能用于对某一生产厂家的某些PLC产品编程。专用编程器又可分为简易编程器和图形编程器。
(1)简易编程器又称便携式编程器，这种编程器通常是直接与 PLC的专用插座相连。一般采用指令形式编程语言，而不能直接输入和编辑梯形图等图形方式的程序。使用时，通过按键输入指令表程序和有关数字。有的简易编程器用发光二极管(LED)来显示指令的种类，用七段显示器显示用户存储器地址和编程元件的编号。另一些简易编程器用LED或液晶点阵式显示器直接显示出用英文字母表示的指令助记符。有的还可以用英文字母显示出其他信息，如编程错误的种类。这种编程器的显著特点是体积小，便于携带，但只能联机在线编程，监控功能也较少，主要适合于小型PLC。
(2)图形编程器图形编程器功能较强，除了显示编程内容，还可显示诸如输入、输出、辅助继电器的情况以及各种信号状态、出错提示等。图形编程器提供了各种编程方式所需的功能键、数字键、字符键及屏幕控制键，还可提供各种操作显示提示，编程操作十分方便。可以使用多种编程语言，尤其使用梯形图编写程序更为方便。图形编程器既可联机编程，也可脱机编程。它还可提供连接打印机、磁盘驱动器、绘图仪等设备的接口。缺点是价格较高，体积较大，适用于中、大型PLC的编程需要。
2)PC程序开发系统
PLC产品更新换代的速度很快，大多数产品是使用以PC为基础的开发编程系统。PC只要配置适当的硬件接口和软件包，即可构成功能强大的编程器。
这种方法的优点是使用了性能价格比较高、通用性又很强的PC。对于不同厂家和不同型号的PLC,用户只需要选择相应的编程软件就可以了。PC程序开发系统的功能相当强大，涵盖了图形编程器的所有优点，甚至有过之而无不及。它可直接编写、修改、调试PLC的梯形图程序，采集和分析数据，监视系统运行，对工业现场和系统进行仿真，实现计算机和PLC之间的信息传送等。
PC程序开发系统的软件包括以下几个部分:
(1)编程软件这是开发系统软件中Zui基本的软件。它提供给用户生成、编辑、储存、编译和打印梯形图程序和其他形式程序的编程工具。
(2)数据采集和分析软件这部分软件提供实时地从一个或多个PLC采集现场数据，并用各种处理方法分析这些数据，然后将结果用图形方式显示在显示器上。
(3)实时操作员接口软件这一类软件利用PC提供实时操作的人机接口。此时PC作为系统的监控装置，操作人员通过显示器了解系统的状况，还可以通过键盘输入各种操作控制指令，处理系统中出现的各种问题。
(4)仿真软件它提供利用计算机对控制过程和系统进行仿真的功能。它可以对已存在的系统实施有效的检测、分析和调试，也可以在系统建立之前，对系统进行仿真，以此及时发现设计中存在的问题，并加以修改。
(5)其他软件例如，运动控制软件、网络管理软件、各种智能控制设备的编程软
件、文字处理、图形生成工具等。
3)编程器的结构
编程器主要由以下3个部分组成:
(1)显示部分编程器的显示器多为液晶显示器，个别厂家也有用数码显示器的。其作用都是用来显示指令、地址、数据、工作方式、指令执行情况及系统工作状态等。
(2)键盘部分编程器键盘中的按键一般分为3 种:一种是数字键0~9，用来设定地址或必要的数据；另一种是用助记符表示或用图形来表示的指令符号键，用来键入各种指令；还有一种是功能键，其作用是用来编辑和调试程序。
(3)通信接口通常通信接口有用并行接口的，也有用串行接口的。其用途是将编写好的程序送到PLC中，或是将PLC中的相关信息取回来。
4)编程器的工作状态
编程器的工作状态主要有两种:一种是编程工作状态；另一种是监控工作状态。有些编程器还有其他的工作状态，如命令工作状态、加载工作状态等。
(1)编程工作状态编程工作状态包含如下一些工作，即编写输入新程序，调试、修改、补充程序等。
编写程序的工作主要是依据指令集，用助记符或图形符号按系统的工作要求，根据系统的工作先后顺序以指令或梯形图的方式来体现控制的意图。其主要工作有:清除存储器内容、写入程序、读出及搜索程序、插入、更改、删除指令、设定数据、检查程序等。编程中所使用的操作数表示的是外部器件地址、触点号和对应的操作值等。
编写好的程序往往要经过反复调试，才能准确可靠地工作。在调试过程中，有可能要增、删指令，对某些操作数进行修改。不同厂家的编程器，操作方法和功能可能都不尽一样。
编程的工作状态又分为离线编程和在线编程。离线编程又称为脱机编程,在编程的过程中，编程器与 PLC不相连接，编写的程序存放在编程器的存储器中。待程序编写完成后，再将编程器与PLC相连接，将程序送入PLC的存储器中。离线编程的显著特点是不影响 PLC的工作。在线编程又叫做联机编程，在编程的过程中，编程器与 PLC 是相连接的，编写的用户程序直接写到 PLC的用户程序存储器中。在联机编程方式中，可直接对所编写的程序进行检查、修改、调试，并可监视PLC的工作状态，或强制其某个端子置位或复位。
(2)监控工作状态在监控工作状态中，操作人员可以对运行中的 PLC的工作状态进行监视、跟踪。一般既可对任一线圈、触点进行监视，亦可对I/O继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器等成组器件进行监视，还可对某一器件在不同时间的状态进行跟踪，也可对定时器、计数器等器件进行数据设定，甚至还可对一些器件进行强制操作。
用STEP7-Micro/WIN32编程软件改变工作模式。用编程软件控制CPU的工作模式必须满足下面两个条件:
(1)在编程软件与PLC之间建立起通信连接:
(2)将PLC的模式开关放置在RUN 模式或TERM模式
在编程软件中单击工具条上的“运行”按钮，或执行菜单命令“PLC”一“运行”，可以进入RUN 模式。单击“停止”按钮，或执行菜单命令“PLC”一“停止”，可以进入STOP模式。
在程序中改变工作模式。在程序中插入STOP指令，可以使CPU由RUN 模式进入STOP 模式。
PLC工作模式的扫描过程如图2-9所示。
PLC工作过程可用图2-10所示的运行框图来表示。
整个运行可分为3部分:
(1)上电处理PLC上电后对系统进行一次初始化工作，包括:硬件初始化，I/O模块配置检查，停电保持范围设定及其他初始化处理等。
(2)扫描过程PLC完成上电处理完成以后，进入扫描工作过程。
先完成输入处理，其次完成与其他外设的通信处理，再次进行时钟、特殊寄存器更新。当CPU处于STOP方式时，转入执行自诊断检查。当CPU 处于 RUN方式时，还要完成用户程序的执行和输出处理，再转入执行自诊断检查。
(3)出错处理PLC每扫描一次，执行一次自诊断检查，确定 PLC自身的动作是否正常，例如，CPU、电池电压、程序存储器、I/O、通信等是否异常或出错。如检查出异常时，CPU 面板上的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，CPU 被强制为 STOP方式，所有的扫描停止。
PLC运行正常时，扫描周期的长短与CPU的运算速度、I/O点的情况、用户应用程序的长短及编程情况等均有关。通常
用PLC执行1K字指令所需时间来说明其扫描速度(一般为 1ms/K字~10ms/K字)。值得注意的是，不同指令其执行时间是不同的，从零点几微秒到上百微秒，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。若用于高速系统要缩短扫描周期时，可从软硬件上考虑。
I/O滞后时间又称系统响应时间，是指PLC输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作模式产生的滞后时间三部分组成。
输入模块的RC滤波电路用来滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入触点动作时产生的抖动引起的不良影响；滤波电路的时间常数决定了输入滤波时间的长短，S7-200的输入点的输入延迟时间可以用系统模块来设置。
输出模块的滞后时间与模块的类型有关，继电器型输出电路的滞后时间一般为 10ms左右；场效应晶体管型输出电路的滞后时间Zui短为微秒级，Zui长的为100us以上。
由扫描工作模式引起的滞后时间Zui长可达2个~3个扫描周期。
PLC总的响应延迟时间一般只有几毫秒至几十毫秒，对于一般的系统是无关紧要的。要求I/O滞后时间尽量短的系统，可以选用扫描速度快的PLC或采取其他措施。
