【正文】 到外部去驅(qū)動(dòng)接觸器和指示燈等負(fù)載。這種輸入工作方式稱為集中輸入方式。圖410 PLC用戶程序掃描過(guò)程1）輸入采樣階段CPU將全部現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)，如按鈕、限位開(kāi)關(guān)、速度繼電器的通斷狀態(tài)經(jīng)PLC的輸入接口讀入映像寄存器，這一過(guò)程稱為輸入采樣。PLC上電后周而復(fù)始地執(zhí)行上述工作過(guò)程，直至斷電停機(jī)。PLC有STOP和RUN兩種工作狀態(tài)，如果PLC處于STOP狀態(tài)，則不執(zhí)行用戶程序，將通過(guò)與編程器等設(shè)備交換信息，完成用戶程序的編輯、修改及調(diào)試任務(wù)；如果PLC處于RUN狀態(tài)，則將進(jìn)入掃描過(guò)程，執(zhí)行用戶程序。如果不是致命錯(cuò)誤則進(jìn)入PLC的停止（STOP）狀態(tài)；如果是現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)，則CPU被強(qiáng)制停止，等待錯(cuò)誤排除后才轉(zhuǎn)入STOP狀態(tài)。圖49 PLC順序循環(huán)過(guò)程1）上電初始化PLC上電后，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括硬件初始化，I/O模塊配置檢查、停電保持范圍設(shè)定及清除內(nèi)部繼電器、復(fù)位定時(shí)器等。一般并聯(lián)單元畫(huà)在每行的左側(cè)、輸出線圈則畫(huà)在右側(cè)，其余串聯(lián)元件畫(huà)在中間。與PLC不同的是電氣元件中觸頭數(shù)量是有限的。梯形圖中繼電器所屬觸頭數(shù)量與電氣元件不同“0”，將之存入另一個(gè)存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)位，被存入的數(shù)據(jù)為“0”；如在取出位數(shù)據(jù)“0”之后先進(jìn)行取反操作，再存入一個(gè)存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)位，則該位存入的數(shù)據(jù)為“1”，只要PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器足夠多，這種位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移操作就可無(wú)限次進(jìn)行，而每進(jìn)行一次操作，就可產(chǎn)生一個(gè)梯形圖中的繼電器觸頭，由此可見(jiàn)，梯形圖中繼電器觸頭原則上可以無(wú)限次反復(fù)使用。梯形圖中繼電器元件狀態(tài)切換過(guò)程不同于電氣元件梯形圖中繼電器元件的狀態(tài)切換只是PLC對(duì)存儲(chǔ)位的狀態(tài)數(shù)據(jù)的操作，如果PLC對(duì)常開(kāi)觸頭等效的存儲(chǔ)位數(shù)據(jù)賦值為“1”，就完成動(dòng)合操作過(guò)程，同樣如對(duì)常閉觸頭等效的存儲(chǔ)位數(shù)據(jù)賦值為“0”，就可完成動(dòng)斷操作過(guò)程，切換操作過(guò)程沒(méi)有時(shí)間延時(shí)。梯形圖中繼電器元件的通斷狀態(tài)不同于電氣元件梯形圖中繼電器元件的通斷狀態(tài)與相應(yīng)存儲(chǔ)位上的保存的數(shù)據(jù)相關(guān)，如果該存儲(chǔ)位的數(shù)據(jù)為“1”，則該元件處于“通”狀態(tài)，如果該位數(shù)據(jù)為“0”，則表示處于“斷”狀態(tài)。圖48 電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制梯形圖梯形圖中繼電器元件物理結(jié)構(gòu)不同于電氣元件PLC梯形圖中的線圈、觸頭只是功能上與電氣元件的線圈、觸頭等效。圖47 梯形圖常用等效控制元件符號(hào) a)線圈 b)常開(kāi)觸頭 c)常閉觸頭圖48是電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)的PLC控制梯形圖，由FR常閉觸頭、SB2常閉按鈕、KM常開(kāi)輔助觸頭與SB1常開(kāi)按鈕的并聯(lián)單元、KM線圈等零件對(duì)應(yīng)的等效控制元件符號(hào)串聯(lián)而成。2）PLC控制梯形圖梯形圖是一種將PLC內(nèi)部等效成由許多內(nèi)部繼電器的線圈、常開(kāi)觸頭、常閉觸頭或功能程序塊等組成的等效控制線路。用戶程序通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)通信或編程器輸入等方式，把程序語(yǔ)句全部寫(xiě)到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電源由外電部電源提供，PLC的輸出端口中還有輸出電源用的COM公共端。PLC內(nèi)部控制電路中有許多輸出繼電器，每個(gè)輸出繼電器除了PLC內(nèi)部控制電路提供編程用的常開(kāi)觸頭和常閉觸頭外，還為輸出電路提供一個(gè)常開(kāi)觸頭與輸出端口相連，該觸頭稱為內(nèi)部硬觸頭，是一個(gè)內(nèi)部物理常開(kāi)觸頭。外部輸入的控制信號(hào)經(jīng)PLC輸入到對(duì)應(yīng)的一個(gè)輸入繼電器，輸入繼電器可提供任意多個(gè)常開(kāi)觸頭和常閉觸頭，供PLC內(nèi)容控制電路編程使用。用PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)電氣控制系統(tǒng)，其主電路基本保持不變，而用PLC替代電氣控制線路。、一旦閉合，外部相應(yīng)的KM線圈、指示燈HL1就會(huì)接通。3）內(nèi)部等效電路圖45是PLC的內(nèi)部等效電路，以其中的起動(dòng)按鈕SB1為例，當(dāng)SB1接通時(shí)，“1”狀態(tài)，而這個(gè)“1”，則SB1接通，“1”，反之SB1斷開(kāi)，“0”，（或稱為動(dòng)合觸頭）。I/O映像區(qū)的建立使PLC工作時(shí)只和內(nèi)存有關(guān)地址單元內(nèi)所存的狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生關(guān)系，而系統(tǒng)輸出也只是給內(nèi)存某一地址單元設(shè)定一個(gè)狀態(tài)數(shù)據(jù)。圖43 電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)電氣控制線路a)主電路 b)控制線路圖44 電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)PLC控制接線圖a)主電路 b)I/O實(shí)際接線圖2）建立內(nèi)部I/O映像區(qū)在PLC存儲(chǔ)器內(nèi)開(kāi)辟了I/O映像存儲(chǔ)區(qū)，用于存放I/O信號(hào)的狀態(tài)，分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器，此外PLC其它編程I/O映像區(qū)的大小由PLC的系統(tǒng)程序確定，對(duì)于系統(tǒng)的每一個(gè)輸入點(diǎn)總有一個(gè)輸入映像區(qū)的某一位與之相對(duì)應(yīng)，對(duì)于系統(tǒng)的每一個(gè)輸出點(diǎn)也都有輸出映像區(qū)的某一位與之相對(duì)應(yīng)，且系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)的編址號(hào)與I/O映像區(qū)的映像寄存器地址號(hào)也對(duì)應(yīng)。主電路保持不變，熱繼電器常閉觸頭FR、停止按鈕SB起動(dòng)按鈕SB1等作為PLC的輸入設(shè)備接在PLC的輸入接口上，而交流接觸器KM線圈、指示燈HLHL2等作為PLC的輸出設(shè)備接在PLC的輸出接口上。合上QS后按下起動(dòng)按鈕SB1，則線圈KM通電并自鎖，接通指示燈HL1所在支路的輔助觸頭KM及主電路中的主觸頭，HL1亮、電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)；按下停止按鈕SB2，則線圈KM斷電，指示燈HL1滅，M停轉(zhuǎn)。PLC大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)的開(kāi)關(guān)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(jiǎn)化外圍配置。目前PLC制造廠家大都開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助PLC編程支持軟件，當(dāng)個(gè)人計(jì)算機(jī)安裝了PLC編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進(jìn)行用戶程序的編輯、修改，并通過(guò)個(gè)人計(jì)算機(jī)和PLC之間的通信接口實(shí)現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控PLC運(yùn)行狀態(tài)等。簡(jiǎn)易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語(yǔ)句形式進(jìn)行聯(lián)機(jī)編程，適合小型PLC的編程及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。編程器作用是將用戶編寫(xiě)的程序下載至PLC的用戶程序存儲(chǔ)器，并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過(guò)程，顯示PLC狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。3）其它接口若主機(jī)單元的I/O數(shù)量不夠用，可通過(guò)I/O擴(kuò)展接口電纜與I/O擴(kuò)展單元（不帶CPU）相接進(jìn)行擴(kuò)充。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(nèi)部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進(jìn)行抗干擾電隔離。2）輸出接口輸出接口電路向被控對(duì)象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號(hào)。由于輸入電信號(hào)與PLC內(nèi)部電路之間采用光信號(hào)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。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。當(dāng)輸入端的按鈕SB接通時(shí)，光耦合器T導(dǎo)通，直流輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)換成PLC能處理的5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電平（簡(jiǎn)稱TTL），同時(shí)LED輸入指示燈亮，表示信號(hào)接通。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(hào)，一類是由按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、繼電器觸頭等開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)控制或檢測(cè)元件輸入給PLC各種控制信號(hào)，如限位開(kāi)關(guān)、操作按鈕、選擇開(kāi)關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開(kāi)關(guān)量或模擬量等，通過(guò)輸入接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號(hào)。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。RAM是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可用鋰電池作為備用電源，一旦斷電就可通過(guò)鋰電池供電，保持RAM中的內(nèi)容。通過(guò)修改與調(diào)試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序，由于不需要再作修改與調(diào)試，所以用戶執(zhí)行程序就被固化到EPROM內(nèi)長(zhǎng)期使用。EPEROM為可電擦除只讀存儲(chǔ)器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫(xiě)入內(nèi)容，可電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器還有E2PROM、FLASH等。系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲(chǔ)器采用ROM或EPROM。1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能，該部分程序由PLC制造廠家編寫(xiě)并固化在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。PLC內(nèi)部各組成單元之