【正文】 目前可編程序控制器正朝著兩個(gè)方向發(fā)展 。 如 OMRON公司的 CQM SIEMENS公司的 S7200一類可編程序控制器 。 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation 二是朝著大型 、 高速 、 多功能和多層分布式全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 。 系統(tǒng)不僅具有邏輯運(yùn)算 、 計(jì)時(shí) 、 計(jì)數(shù)等功能 ，還具備數(shù)值運(yùn)算 、 模擬調(diào)節(jié) 、 實(shí)時(shí)監(jiān)控 、 記錄顯示 、 計(jì)算機(jī)接口 、 數(shù)據(jù)傳送等功能 ， 還能進(jìn)行中斷控制 、 智能控制 、 過程控制 、 遠(yuǎn)程控制等 。 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation 1. 2 可編程序控制器的特點(diǎn)與分類 國際電工委員會(huì)（ IEC） 對可編程序控制器作了如下的規(guī)定： “ 可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備、都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 1. 可編程序控制器的特點(diǎn) 可編程序控制所以被廣泛使用，是由它的突出的特點(diǎn)和優(yōu)越的性能分不開的。 ? 可靠性高 例如三菱Ｆ１和Ｆ２可編程序控制器平均無故障時(shí)間可以達(dá)到 30萬小時(shí) （ 約 34年 ） 。 ? 靈活通用 ? 使用方便 、 維護(hù)簡單 整個(gè)連接過程僅需要一把螺絲刀即可完成 。 一般來說可以從三個(gè)角度對可編程序控制器進(jìn)行分類 。 (1) 按控制規(guī)模分類 可編程序控制器可以分為大型機(jī) 、 中型機(jī)和小型機(jī) 。 日本 OMRON公司 CQM1 處理速度 ~10ms/ 1k字 存貯器 ~ 數(shù)字量 192點(diǎn) ， 模擬量 44路 德國 SIEMENS S7200 處理速度 ~ 存貯器 2k 數(shù)字量 248點(diǎn) ， 模擬量 35路 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. All rights reserved. Information and Training Center Knowledge for Automation ? 中型機(jī) : 中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于 2048點(diǎn) ,可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制 ， 還可以對多個(gè)下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控 ， 它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制 。 它不僅可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制 ， 還可以對多個(gè)下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控 。 ? 低檔機(jī) 這類可編程序控制器 ， 具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力 。 比如 ， 日本 OMRON公司生產(chǎn)的 C60P就屬于這一類 。 它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算 ， 也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù) 、 指數(shù)和 PID運(yùn)算 。 比如 ， 德國 SIEMENS公司生產(chǎn)的 S7300就屬于這一類 。 它不僅能完成邏輯運(yùn)算 、 三角函數(shù)運(yùn)算 、 指數(shù)運(yùn)算和 PID運(yùn)算 ， 還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算 。 這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù) 。 比如 ， 德國 SIEMENS公司生產(chǎn)的 S7400就屬于這一類 。 一個(gè)基本單元就是一臺(tái)完整的 PLC。 整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是非常緊湊 、 體積小 、 成本低 、 安裝方便 。 其中各模塊功能比 較單一 ， 模塊的種類卻 日趨豐富 。 組合式結(jié)構(gòu)的 PLC特點(diǎn)是 CPU、 輸入 、 輸出均為獨(dú)立的模塊 。 ? 疊裝式 疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊 、 體積小 、 安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的 I/O點(diǎn)搭配靈話 、 安裝整齊的優(yōu)點(diǎn)于一身 。 其特點(diǎn)是 CPU自成獨(dú)立的基本單元 （ 由 CPU和一定的 I/O點(diǎn)組成） ， 其它 I/O模塊為擴(kuò)展單元 。 使系統(tǒng)達(dá)到配置靈活 、 體積小巧 。 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后 ， 用掃描的方式接收輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù) ， 從內(nèi)存逐條讀取用戶程序 ，通過解釋后按指令的規(guī)定產(chǎn)生控制信號 。 完成用戶程序所設(shè)計(jì)的邏輯或算術(shù)運(yùn)算任務(wù) ，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制輸出設(shè)備 。 Date: 2022/5/24 File: SIMATIC S7 Siemens AG 2022. 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 。 若關(guān)斷電源 ， 狀態(tài)丟失 。 為防止斷電后數(shù)據(jù)丟失 ， 可采用后備電池進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù) 。 一種是不可擦除 ROM， 這種存貯器只能寫入一次 ， 不能改寫 。 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 。 ? 電源單元 可編程序控制器配有開關(guān)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(qiáng) 。 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 。 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 。 輸出單元有晶體管輸出模塊 、 可控硅輸出模塊和繼電器輸出模塊 。 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 。 ? 接口單元 接口單元包括擴(kuò)展接口 、 編程器接口 、 存貯器接口和通訊接口 。 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(shí)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(shí)間的開始 啟動(dòng)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 。 ? 上電處理過程 PLC上電后 ， 要進(jìn)行 上電的初始化處理 。 ? 共同處理過程 共同處理的主要任務(wù)是復(fù)位監(jiān)視計(jì)時(shí)器 、 檢查 I/O總線 、 檢查掃描周期、 檢查程序存儲(chǔ)器 。 ? 通訊服務(wù)過程 當(dāng) PLC和微機(jī)構(gòu)成通訊網(wǎng)絡(luò)或由 PLC構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)時(shí) ， 需要有通訊服務(wù)過程 。 ? 外設(shè)服務(wù)過程 當(dāng) PLC接有外部設(shè)備如編程器 、 打印機(jī)等 ， 則需要進(jìn)行外設(shè)服務(wù)過程 。 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 。 該過程占用的時(shí)間為 T4。 ? I/O刷新過程 這個(gè)過程可分為輸入信號刷新和輸出信號刷新 。 該過程占用時(shí)間為 T5。 可編程序控制器的掃描周期 T和上述各個(gè)過程的關(guān)系錄為： T=T1+T2+T3+T4+T5 ? 關(guān)于 PLC的時(shí)間滯后問題 PLC對輸入和輸出信號的響應(yīng)是有延時(shí)的 ， 這就是滯后現(xiàn)象 。 還應(yīng)該注意一個(gè)問題是輸出信號的狀態(tài)是在輸出刷新時(shí)才送出的 。 只有最后一次賦的值才能送到輸出端 。 1． 可編程序控制器的接口模塊 接口模塊負(fù)責(zé)把外部設(shè)備的信息轉(zhuǎn)換成 CPU能夠接收的信號 ， 同時(shí)把 CPU發(fā)送到外部設(shè)備的信號轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的電平 。 （ 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