【文章內容簡介】 聯(lián)網能力。這類機型點數都在100點以上，內存容量64K以上。大型機適用于設備自動化控制，過程自動化控制和過程監(jiān)控系統(tǒng)中。 PLC的選型 PLC的各個組成部件及工作原理PLC的工作原理具體如下： PLC的CPU采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，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，必須等到掃描到該觸點時才會動作[18]。 當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段[18]。具體過程如下： （1）輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有狀態(tài)和數據，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應單元內，輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的數據和狀態(tài)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （2）用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按照先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 （3）輸出刷新階段 當用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出鎖存電路，在經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC真正的輸出[19]。 ——是PLC的核心部分。與通用微機CPU一樣，CPU在PC系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經中樞。其功能：（1）用掃描方式（后面介紹）接收現場輸入裝置的狀態(tài)或數據，并存入輸入映象寄存器或數據寄存器；（2）接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數據；（3）診斷電源和PC內部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯誤；（4）在PC進入運行狀態(tài)后：a）執(zhí)行用戶程序——產生相應的控制信號（從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經命令解釋后，按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去啟閉有關的控制電路）b）進行數據處理——分時、分渠道地執(zhí)行數據存取、傳送、組合、比較、變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術運算任務c）更新輸出狀態(tài)——輸出實施控制（根據運算結果，更新有關標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內容，再由輸入映象寄存器或數據寄存器的內容，實現輸出控制、制表、打印、數據通訊等）系統(tǒng)程序存儲器——存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）、模塊化應用功能子程序、命令解釋、功能子程序的調用管理程序和系統(tǒng)參數*不能由用戶直接存取用戶存儲器用戶程序存儲器——存放用戶程序。即用戶通過編程器輸入的用戶程序。功能存儲器（數據區(qū)）——存放用戶數據PC的用戶存儲器通常以字（16位/字）為單位來表示存儲容量。注意：系統(tǒng)程序直接關系到PC的性能，不能由用戶直接存取，所以，通常PC產品資料中所指的存儲器形式或存儲方式及容量，是指用戶程序存儲器而言。輸入輸出接口是PLC與工業(yè)現場控制或檢測元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型；輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。晶體管和晶閘管輸出為無觸點輸出型電路，晶體管輸出型用于高頻小功率負載、晶閘管輸出型用于高頻大功率負載；繼電器輸出為有觸點輸出型電路，用于低頻負載?，F場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號，如限位開關、操作按鈕、選擇開關以及其他一些傳感器輸出的開關量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號轉換成CPU能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號轉換成現場需要的強電信號輸出，以驅動電磁閥、接觸器等被控設備的執(zhí)行元件。1)輸入接口輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號，一類是由按鈕、轉換開關、行程開關、繼電器觸頭等開關量輸入信號；另一類是由電位器、測速發(fā)電機和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。以圖2所示的直流輸入接口電路為例，R1是限流與分壓電阻，R2與C構成濾波電路，濾波后的輸入信號經光耦合器T與內部電路耦合。當輸入端的按鈕SB接通時，光耦合器T導通，直流輸入信號被轉換成PLC能處理的5V標準信號電平(簡稱TTL)，同時LED輸入指示燈亮，表示信號接通。微電腦輸入接口電路一般由寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路組成，這些電路集成在一個芯片上。交流輸入與交直流輸入接口電路與直流輸入接口電路類似。圖2直流輸入接口電路濾波電路用以消除輸入觸頭的抖動，光電耦合電路可防止現場的強電干擾進入PLC。由于輸入電信號與PLC內部電路之間采用光信號耦合，所以兩者在電氣上完全隔離，使輸入接口具有抗干擾能力。現場的輸入信號通過光電耦合后轉換為5V的TTL送入輸入數據寄存器，再經數據總線傳送給CPU。2)輸出接口輸出接口電路向被控對象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號。常用執(zhí)行元件有接觸器、電磁閥、調節(jié)閥(模擬量)、調速裝置(模擬量)、指示燈、數字顯示裝置和報警裝置等。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成，與輸入接口電路類似，內部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進行抗干擾電隔離。微電腦輸出接口電路一般由輸出數據寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路集成在芯片上，CPU通過數據總線將輸出信號送到輸出數據寄存器中，功率放大電路是為了適應工業(yè)控制要求，將微電腦的輸出信號放大。3)其它接口若主機單元的I/O數量不夠用，可通過I/O擴展接口電纜與I/O擴展單元(不帶CPU)相接進行擴充。PLC還常配置連接各種外圍設備的接口，可通過電纜實現串行通信、EPROM寫入等功能。編程器作用是將用戶編寫的程序下載至PLC的用戶程序存儲器，并利用編程器檢查、修改和調試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程，顯示PLC狀態(tài)、內部器件及系統(tǒng)的參數等。編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語句形式進行聯(lián)機編程，適合小型PLC的編程及現場調試。圖形編程器既可用語句形式編程，又可用梯形圖編程，同時還能進行脫機編程。目前PLC制造廠家大都開發(fā)了計算機輔助PLC編程支持軟件，當個人計算機安裝了PLC編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進行用戶程序的編輯、修改，并通過個人計算機和PLC之間的通信接口實現用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控PLC運行狀態(tài)等。PLC的電源將外部供給的交流電轉換成供CPU、存儲器等所需的直流電，是整個PLC的能源供給中心。PLC大都采用高質量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的開關穩(wěn)壓電源，許多PLC電源還可向外部提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，從而簡化外圍配置。 三菱FX系列PLC簡介及型號說明三菱公司的FX系列PLC是比較具有代表性的微型PLC，除具有基本指令表編程以外，還可以采用梯形圖編程及對應機械動作流程進行順序設計的SFC（Sequential Function Chart）順序功能圖編程，而且這些程序可以相互轉換。在FX系列PLC中還設置了高速計數器、各種應用指令及模塊，大大的擴大展了本系列PLC的功能和應用領域。FX系列PLC型號的含義如下： 其中系列名稱：如0、0s、1s、0N、1N、2N等單元類型： M— 基本單元 E—輸入輸出混合擴展單元 Ex—擴展輸入模塊 EY—擴展輸出模塊輸出方式：R—繼電器輸出 S—晶閘管輸出 T—晶體管輸出特殊品種：D—DC電源，DC輸出 Al—AC電源，AC（AC100～120V）輸入或AC輸出模塊 H—大電流輸出擴展模塊 V—立式端子排的擴展模塊 C—接插口輸入輸出方式 F—輸入濾波時間為1ms的擴展模塊例如FX2N—32MT—D表示FX2N系列，32個I/O點基本單位，晶體管輸出，使用直流電源，2