【文章內(nèi)容簡介】 外 PLC 還提供數(shù)量不的特殊數(shù)據(jù)寄存器，具有不同的功 6 能。 3) 計時器 4) 計數(shù)器 (3) 用戶程序存儲區(qū) 用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序，不同類型的 PLC 其存儲容量各不相 同。 電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視，一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)可以不采取其它措施，而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。 I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。 I/O模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 I/O 分為開 關(guān)量輸入（ DI），開關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊。 常用的 I/O 分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號類型分，有電流型（ 420mA,020mA）、電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但 其最大數(shù)受CPU 所能 管 理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。 7 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備 編程設(shè)備：編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。小編程器 PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當(dāng)編程器。也就是我們系統(tǒng)的上位機。 人機界面：最簡單的人機界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計算機（運行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機界 面非常普及。 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出 網(wǎng)絡(luò)就是控制器 的觀點說法。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC 與 PLC 之間、 PLC 與上位計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制?，F(xiàn)在幾乎所有的 PLC 新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計算機一樣具有 RS232 接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。 當(dāng)然， PLC 之間的 通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的， PLC 與計算機之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機型的 PLC 之間、 PLC 與計算機之間可以方便地進行通訊與聯(lián)網(wǎng)。 外部設(shè)備 外部設(shè)備是 PLC 系統(tǒng)不可分割的一部分，它有四大類 （ 1） 編程設(shè)備：有簡易編程器和智能圖形編程器，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況。編程器是 8 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。 （ 2） 監(jiān)控設(shè)備：有數(shù)據(jù)監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。直接監(jiān)視數(shù)據(jù) 或通過畫面監(jiān)視數(shù)據(jù)。 （ 3） 存儲設(shè)備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失，如 EPROM、 EEPROM 寫入器等。 （ 4） 入輸出設(shè)備：用于接收信號或輸出信號，一般有條碼讀人器，輸入模擬量的電位器，打印機等。 了解了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)，我們在購買程控器時就有了一個基本配置的概念，做到既經(jīng)濟又合理，盡可能發(fā)揮 PLC 所提供的最佳 。 PLC工作原理 循環(huán)掃描的特點 輸入映像寄存器的內(nèi)容是由設(shè)備驅(qū)動的，在程序執(zhí)行過程中的一個周期內(nèi)輸入映像寄存器的值保持不 變， CPU 采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像寄存器的值來控制程序的執(zhí)行。 掃描周期周而復(fù)始地進行，讀輸入、輸出和用戶程序是否執(zhí)行是可控的。 對同一個輸出單元的多次使用、修改次序會造成不同的執(zhí)行結(jié)果。 各個電路和不同掃描階段會造成輸入和輸出延遲，這是 PLC 的主要缺點。 在讀輸入階段， CPU 對各個輸入端子進行掃描，通過輸入電路將各輸入點的狀態(tài)鎖入映象寄存器中。緊接著轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段， CPU 按照先左后右、先上后下的順序?qū)γ織l指令進行掃描，根據(jù)輸入映象寄存器和輸出映象寄存器的狀態(tài)執(zhí)行用戶程序， 同時將執(zhí)行結(jié)果寫入輸出映象 9 寄存器。 PLC 中的存儲器 PLC 中的存儲器按用途分為系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器以及工作數(shù)據(jù)存儲器。 用戶程序存儲器用來存儲根據(jù)控制要求而編制的用戶應(yīng)用程序。 用來存儲工作數(shù)據(jù)的區(qū)域稱為工作數(shù)據(jù)區(qū)。 系統(tǒng)程序存儲器中存放的是廠家根據(jù)其選用的 PLC 的指令的系統(tǒng)編寫的系統(tǒng)程序，它決定了 PLC 的功能，用戶不能更改其內(nèi)容。 PLC的編程語言 PLC 是通過程序?qū)ο到y(tǒng)進行控制的，作為一種專用計算機，為了適應(yīng)其應(yīng)用領(lǐng)域，一定有其專用的語言。 PLC 的編程語言有多種，如梯形圖 、語句表、功能塊圖、指令表、機構(gòu)文本。梯形圖編程語言是一種圖形語言，具有繼電器控制電路形象、直觀的優(yōu)點；語句表編程語言類似計算機的匯編語言，用助記符來表示各種指令的功能，是 PLC 用戶程序的基礎(chǔ)元素。 順序功能表，這是一種位于其他編程語言之上俄圖形語言，用來編制順序控制程序。程序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。 梯形圖，是用的最多的 plc 圖形編程語言。梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣人員掌握，它特別適用于開關(guān)量邏輯控制 。 梯形圖程序讓 PLC仿真來自電源的電流通過一系列的輸入邏輯條件，根據(jù)結(jié)果決定邏輯輸出的允許條件。梯形圖按邏輯關(guān)系分為“梯級”或網(wǎng)絡(luò)。 如圖 所示是用 PLC 控制的梯形圖程序，可完成與繼電器控制的 10 電動機直接起、停（起、保、停）繼電器控制電路圖相同的功能。 圖 PLC 控制的梯形圖程序 功能塊圖這是一種類似與數(shù)學(xué)邏輯門的編程語言， 有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人很容易掌握。該編程語言類似與門、或門的方框類表示邏輯運算關(guān)系，方框的左框的左側(cè)為邏輯運算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圓表示“非”運算 ,方框被“導(dǎo)線” 連接在一起，信號自左向右流動。 指令表 ，是一種與微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達式，由指令組成的程序叫做指令表程序或語句表程序。語句表比較適合熟悉PLC 和邏輯程序設(shè)計的經(jīng)驗豐富的程序員，語句表可以實現(xiàn)某些不能用梯形圖或功能實現(xiàn)的功能。 機構(gòu)文本 ，結(jié)構(gòu)文本是為 IEC11313 標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建 的一種專用的高級編程語言。與梯 形圖相比， 它能實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，編寫的程序非常簡單和緊 湊。 PLC的分類及性能指標(biāo) 按 I/O 點數(shù)容量分類 小型機（ I/O 點數(shù)小于 256 點） 典型的小型機有 SIEMENS 公司的 S7200 系列。 中型機（ I/O 點數(shù)在 256— 1024 之間） 11 典型的中型機有 SIEMENS 公司的 S7300 系列、 OMRON 公司的 C200H系列。 大型機（ I/O 點數(shù)在 1024 點以上） 典型的大型 PLC有 SIEMENS公司的 S7400、 OMRON公司的 CVM1和 CS1系列。 根據(jù) PLC 結(jié)構(gòu)形式的不同， PLC 主要 可分為整體式和模塊式兩類： 整體式結(jié)構(gòu) 微型和小型 PLC 一般為整體式結(jié)構(gòu)。如西門子的 S7200。 模塊式結(jié)構(gòu) 目前大、中型 PLC