【文章內(nèi)容簡介】 All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation ? 存貯器單元 按照物理性能存貯器可以分為兩類 。 隨機存貯器 （ RAM） 由一系列寄存器陣組成 ， 每位寄存器可以代表一個二進制數(shù) ， 在剛開始工作時 ， 它的狀態(tài)是隨機的 ， 只有經(jīng)過置 “ １” 或清 “ ０ ” 的操作后 ， 它的狀態(tài)才確定 。 若關(guān)斷電源 ， 狀態(tài)丟失 。 這種存貯器可以進行讀 、 寫操作 ， 主要用來存貯輸入輸出狀態(tài) ， 計數(shù) 、 計時以及系統(tǒng)組態(tài)參數(shù) 。 為防止斷電后數(shù)據(jù)丟失 ， 可采用后備電池進行數(shù)據(jù)保護 。 只讀存貯器有兩種 。 一種是不可擦除 ROM， 這種存貯器只能寫入一次 ， 不能改寫 。 另一種是可擦除 EPROM和 E2PROM ， 這種存貯器經(jīng)過擦除以后還可以重寫 。 其中 EPROM只能用紫外線擦除內(nèi)部信息 ，E2PROM 可以用電擦除內(nèi)部信息 。 只讀存貯器主要用來存貯程序 。 ? 電源單元 可編程序控制器配有開關(guān)電源 ， 電源的交流輸入端一般都有脈沖吸收電路 ， 交流輸入電壓范圍－般都比較寬 ， 抗干擾能力比較強 。 有些可編程序控制器還配有大容量電容作為數(shù)據(jù)后備 ， 停電可以保持 50小時 。 一般直流５Ｖ電源供可編程序控制器內(nèi)部使用 ， 直流 24Ｖ電源供輸入輸出端和各種傳感器使用 。 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation ? 輸入輸出單元 輸入單元用于處理輸入信號 ， 對輸入信號進行濾波 、 隔離 、 電平轉(zhuǎn)換等 ， 把輸入信號的邏輯值安全可靠地傳遞到可編程序控制器內(nèi)部 。 輸入單元有直流輸入模塊 、 交流輸入模塊和交直流輸入模塊 。 輸出單元用于把用戶程序的邏輯運算結(jié)果輸出到可編程序控制器外部 ， 輸出單元具有隔離 PLC內(nèi)部電路和外部執(zhí)行元件的作用 ， 還具有功率放大的作用 。 輸出單元有晶體管輸出模塊 、 可控硅輸出模塊和繼電器輸出模塊 。 功能模塊是一些智能化了的輸入和輸出模塊 。 比如 ， 溫度檢測模塊、 位置檢測模塊 、 位置控制模塊 、 PID控制模塊等 。 中央處理單元與輸入輸出設(shè)備的連接 ， 是由輸入單元和輸出單元完成的 。 ? 接口單元 接口單元包括擴展接口 、 編程器接口 、 存貯器接口和通訊接口 。 ? 外部設(shè)備 可編程序控制器的外部設(shè)備主要有編程器 、 文本顯示器 、 操作面板 、 打印機等等 。 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation 執(zhí)行 OB1中的程序 (循環(huán)執(zhí)行 ) 事件 (日期時間中斷、硬件中斷等 ) 調(diào)用其他 OB， FB， FC 輸出 模塊 A I A I = 塊 OB 1 循環(huán)監(jiān)視時間的開始 啟動塊 (OB 100) 上電后執(zhí)行一次 從模塊讀信號狀態(tài)，并保存到過程映象區(qū) (PII) 把過程映象輸出表 (PIQ) 寫到輸出模塊 CPU 循環(huán) 輸入 模塊 2． 可編程序控制器的 工作過程 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation PLC最主要的方式是周期掃描方式 。 可以細(xì)分成下面幾個過程 。 ? 上電處理過程 PLC上電后 ， 要進行 上電的初始化處理 。 占用的時間為 T0 。 ? 共同處理過程 共同處理的主要任務(wù)是復(fù)位監(jiān)視計時器 、 檢查 I/O總線 、 檢查掃描周期、 檢查程序存儲器 。 該過程占用的時間為 T1 。 ? 通訊服務(wù)過程 當(dāng) PLC和微機構(gòu)成通訊網(wǎng)絡(luò)或由 PLC構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)時 ， 需要有通訊服務(wù)過程 。該過程占用的時間為 T2 。 ? 外設(shè)服務(wù)過程 當(dāng) PLC接有外部設(shè)備如編程器 、 打印機等 ， 則需要進行外設(shè)服務(wù)過程 。該過程占用的時間為 T3 。 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation ? 程序執(zhí)行過程 該過程用于執(zhí)行用戶程序 。 從輸入映像區(qū)讀入輸入信息 ， 根據(jù)用戶程序進行運算操作 ， 并向輸出映像區(qū)送出控制信息 。 該過程占用的時間為 T4。 顯然 T4和 PLC的速度 、 用戶程序長短及指令種類有關(guān) 。 ? I/O刷新過程 這個過程可分為輸入信號刷新和輸出信號刷新 。 輸入信號刷新為輸入處理過程 ， 輸出信號刷新為輸出處理過程 。 該過程占用時間為 T5。 顯然T5和可編程序控制器所帶的輸入輸出模塊的種類和點數(shù)多少有關(guān) 。 可編程序控制器的掃描周期 T和上述各個過程的關(guān)系錄為： T=T1+T2+T3+T4+T5 ? 關(guān)于 PLC的時間滯后問題 PLC對輸入和輸出信號的響應(yīng)是有延時的 ， 這就是滯后現(xiàn)象 。 為了確保PLC在任何情況下都能正常無誤地工作 ， 一般情況下 ， 輸入信號的脈沖寬度必須大于一個掃描周期 T。 還應(yīng)該注意一個問題是輸出信號的狀態(tài)是在輸出刷新時才送出的 。 因此， 在一個程序中若給一個輸出端多次賦值時 ， 中間狀態(tài)只改變輸出映像區(qū) 。 只有最后一次賦的值才能送到輸出端 。 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation 可編程序控制器的硬件基礎(chǔ) 可編程序控制器是用來執(zhí)行具體的控制 ， 具體的工藝要求和具體的工作環(huán)境決定了可編程序控制器的選擇具體的 I/O模塊和系統(tǒng)配置 。 1． 可編程序控制器的接口模塊 接口模塊負(fù)責(zé)把外部設(shè)備的信息轉(zhuǎn)換成 CPU能夠接收的信號 ， 同時把 CPU發(fā)送到外部設(shè)備的信號轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動外部設(shè)備的電平 。 接口模塊不僅能起到轉(zhuǎn)換電平的作用 ， 還可以起到外部設(shè)備的電信號與 CPU的隔離作用 ， 同時也可以起到抗干擾和濾波等作用 。 （ 1） 數(shù)字量輸入 /輸出模塊 直流輸入模塊 直流輸入模塊的輸入電路 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation 交流輸入模塊 交流 輸入模塊的輸入電路 直流輸出模塊 直流輸出模塊的輸出電路 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation 交流輸出模塊 交 流輸出模塊的輸出電路 繼電器輸出模塊 繼電器 輸出模塊的輸出電路 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation (2) 模擬量輸入 /輸出模塊 模擬量輸入模塊： 模擬量輸入模塊又 叫 A/D模塊 。 A/D模塊把 模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號 。 轉(zhuǎn)換速度和分辨率是 A/D模 塊的重要指標(biāo) 。 模擬量輸出模塊： 模擬量輸出模塊又叫 D/A模塊 。 D/A模塊把數(shù)字信 號轉(zhuǎn)換成模擬信號 。 數(shù)字量 的位數(shù)和轉(zhuǎn)換速度是 D/A模 塊