【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 。 ? 外部設備 可編程序控制器的外部設備主要有編程器 、 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是復位監(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 。 ? 通訊服務過程 當 PLC和微機構成通訊網(wǎng)絡或由 PLC構成網(wǎng)絡時 ， 需要有通訊服務過程 。該過程占用的時間為 T2 。 ? 外設服務過程 當 PLC接有外部設備如編程器 、 打印機等 ， 則需要進行外設服務過程 。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 。 ? 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 。 可編程序控制器的掃描周期 T和上述各個過程的關系錄為： T=T1+T2+T3+T4+T5 ? 關于 PLC的時間滯后問題 PLC對輸入和輸出信號的響應是有延時的 ， 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 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 接口模塊負責把外部設備的信息轉換成 CPU能夠接收的信號 ， 同時把 CPU發(fā)送到外部設備的信號轉換成能夠驅動外部設備的電平 。 接口模塊不僅能起到轉換電平的作用 ， 還可以起到外部設備的電信號與 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 模擬信號轉換成數(shù)字信號 。 轉換速度和分辨率是 A/D模 塊的重要指標 。 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 號轉換成模擬信號 。 數(shù)字量 的位數(shù)和轉換速度是 D/A模 塊