【正文】 在 I/O映象區(qū)中對應(yīng)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。因此，如果 輸入是脈沖信號，則該脈沖信號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。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在整個運(yùn)行期間，PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 掃描 技術(shù) 當(dāng) PLC 投入運(yùn)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。 為了消除二者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動作時間一般在 100ms 以上，而 PLC 掃描用戶程序的時間一般均小于 100ms，因此，PLC 采用了一種不同于一般微型計算機(jī)的運(yùn)行方式 掃描技術(shù)。 PLC 的工作原理 最初研制生產(chǎn)的 PLC 主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的： （ 1）繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。 (四 ) 編程簡單易學(xué) PLC 的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說不需要具備計算機(jī)的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口 模塊等等。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 任務(wù)書 10 2. 有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥。但一些小型機(jī)常制作成一體機(jī)，其配置固定，主要供定型成套設(shè)備使用；而一些大型機(jī)一般在電源、或者 CPU，甚至兩者都作了熱備份。通常根據(jù)其 I/O點(diǎn)的數(shù)量將 PLC分為三大類： 小型機(jī)： 256點(diǎn)以下（無模擬量）； 中型機(jī)： 256 ~ 2048點(diǎn)（ 64 ~ 128路模擬量）； 大型機(jī)： 2048點(diǎn)以上（ 128 ~ 512路模擬量）。 考慮到系統(tǒng)的可靠性以及光電隔離器的使用，不同類型的電源其地線也不同。 六 、電源 PLC中的電源一般有三類： +5V、 177。 當(dāng)已運(yùn)行的系統(tǒng)需要改造或擴(kuò)充時， PLC可以隨時進(jìn)行升級或改版，所作的工作僅僅是 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 任務(wù)書 9 替換或增加擴(kuò)展模板和修改相應(yīng)的控制軟件。主要有數(shù)字輸入／輸出模板，模擬輸入／輸出模板，熱電阻、熱電偶擴(kuò)展模板，還有智能模板 等許多具有專用功能的特殊模板。因此，用戶選型后，所需的輸入或輸出點(diǎn)數(shù)不夠時，就需對系統(tǒng)做出必要的擴(kuò)展，各個廠家也生產(chǎn)了專用于擴(kuò)展用的各模板供用戶選用。 現(xiàn)在產(chǎn)品越來越模塊化，可編程控制器也不例外，它的結(jié)構(gòu)緊密、堅固，外形小巧，CPU本身只提供了一定數(shù)量的數(shù)字輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。顯示一般用液晶顯示器，主要的顯示內(nèi)容包括地址、數(shù)據(jù)、工作方式、指令執(zhí)行情況及系統(tǒng)工作狀態(tài)等。因此編程器的監(jiān)控方式對控制器中新輸入程序的調(diào)試與試運(yùn)行是非常有用和方便的。編程器工作方式主要有編程和監(jiān)控兩種，編程工作方式是在 PLC機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時可以進(jìn)行編程，它的功能主要是輸入新的程序，或者對已有的程序予以編輯和修改。但它的價格高，適用于中、大型可編程控制器的編程要求。 使用圖形編程器可以月多種編程語言編程，梯形圖 顯示在屏幕上十分直觀。 便于攜帶的特點(diǎn)，一般只能用指令形式編程，通過按鍵輸入指令，通過數(shù)碼管或液晶顯示器加以顯示、這種編程器適合小型可編程控制器的編程要求。有的編程器還可與打印機(jī)或磁帶機(jī)相連，以將用戶程序和有關(guān)信息打印出來或存放在磁帶上，磁帶上的信息可以重新裝入 PLC。 五、編程器 它的作用是供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。模塊隨著可編程控制器在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng) 用和發(fā)展 ，使可編程控制器的功能更加強(qiáng)大和完善。模擬量輸出模塊將中央處理器的二進(jìn)制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓或電流輸出信號，提供給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。另外還有： 0— somV、 0— IV、 — 5— +SV、 — 10— +10V， 0— 10mA等。模擬量輸入模塊 A/D 轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)字量，經(jīng)光電耦合器 和輸出鎖存器宇 PLC 的 1/0 總線掛接。模擬量輸入 /輸出模塊主要用來實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，即 A/D 或 D/A 轉(zhuǎn)換。數(shù)字量輸入模塊帶有廣電耦合電路，其目的是把 PLC 與外部電路隔離起來，以提高 PLC的抗干擾能力?？删幊炭刂破饔卸喾N輸入 /輸出模塊其類型有數(shù)字量輸入 /輸出模塊和模擬量輸入 /輸出模塊。由于這些信號電平各式各 樣，而可編程控制器 CPU 所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以輸入模塊還需將這些信號轉(zhuǎn)換成 PLC能夠接受和處理的數(shù)字信號。 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 任務(wù)書 7 三、輸入 /輸出模塊 輸入 /輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程連接的借口。次程序由使用者通過編程器輸入到 PLC 機(jī)的RAM 存貯器中，以便于用戶隨時修改。 用戶程序存儲區(qū) ： 主要用來存放用戶的應(yīng)用程序。 （ 2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) ： I/O 映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)還包括 PLC 內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）存儲區(qū)。一個開關(guān)量 I/O 占用存儲單元中一個位（ bit），一個模擬量 I/O 占用存儲單元中一個字（ 16 個 bit）。 （ 1） I/O 映象區(qū)： PLC 投入運(yùn)行后，輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，輸出刷新階段才將輸出狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)外設(shè)。它和硬件一起決定了該 PLC 性能。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。使用編程器就能很容易對其所存儲內(nèi)容進(jìn)行修改。紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容 )。 （ 2） EPROM（ Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦除只讀存儲器。存放應(yīng)用軟件存儲器稱為用戶程序存儲器。這樣，某個 CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。等所有用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)數(shù)據(jù) 傳送到相應(yīng)輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。它 PLC 系統(tǒng)程序賦予功能接收并存儲從編程器鍵入用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器狀態(tài)，并能診斷用戶程序中語法錯誤。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同，、中央處理單元 (CPU)，如下圖所示。而且，為了進(jìn)一步提高 PLC的處理速度，各制造廠商紛紛開發(fā)研制了專用邏輯處理芯片。并擴(kuò)大了存儲器的容量，是各種邏輯線圈的數(shù)量增加， 還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使 PLC 的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元（ CPU）。其中 PLC 特有的編程語言 — 梯形圖一直沿用至今。在軟件編程上采用廣大電器工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式 — 梯形圖。裝置種的器件主要采用分離元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。這是的 PLC多少由電繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。 我國在八十年代初才開始使用 PLC，目前從國外應(yīng)進(jìn)的 PLC 使用較為普遍的由日本 OMRON 公司 C 系列、三菱公司 F 系列、滅國 GE 公司 GE 系列和德國西門子公司 S 系列等。 PLC 進(jìn)入九十年代后，工業(yè)控制領(lǐng)域幾乎全被 PLC 占領(lǐng)。 1969 年，第一臺可編程控制器 PDP— 14 由美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）制作成功，并在 GM 公司汽車生產(chǎn)線上使用取得良好的效果，可編程控制器由此誕生，在控制領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生了歷史性革命。這樣，工作 XXX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 任務(wù)書 4 人員不必在變成上發(fā)費(fèi)大量地精力，只需集中精力區(qū)考慮如何操作并發(fā)揮改裝置地功能即可，輸入、輸出電平與市電接口，市控制系統(tǒng)可方便地在需要地地方運(yùn)行。 這十項(xiàng)指標(biāo)就是現(xiàn)代 PLC 的最基本功能，值得注意的是