【正文】 反映輸出鎖存器狀態(tài)。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。 模擬量：按信號(hào)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。 按I/O點(diǎn)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(jī)架槽數(shù)限制。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。 人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)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(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來(lái)越顯著，甚至有人提出網(wǎng)絡(luò)就是控制器的觀點(diǎn)說(shuō)法?，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(jì)算機(jī)一樣具有RS232接口，通過(guò)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。 編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。監(jiān)控設(shè)備：有數(shù)據(jù)監(jiān)視器和圖形監(jiān)視器。 3. 4. 了解了PLC的基本結(jié)構(gòu)，我們?cè)谫?gòu)買程控器時(shí)就有了一個(gè)基本配置的概念，做到既經(jīng)濟(jì)又合理，盡可能發(fā)揮PLC所提供的最佳PLC的基本性能指標(biāo)可編程控制器的基本性能可用如下八條予以概括： （一）工作速度 工作速度是指PLC的CPU執(zhí)行指令的速度及對(duì)急需處理的輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。速度高了，才可能通過(guò)運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制，才可能不斷擴(kuò)大控制規(guī)模，才可能發(fā)揮PLC的多種多樣的作用。不同的PLC。少的幾十條，多的幾百條。但各種PLC總有一些基本指令，而且各種的PLC都有這些基本指令，故常以執(zhí)行一條基本指令的時(shí)間來(lái)衡量這個(gè)速度。并隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)時(shí)間還在縮短。從討論P(yáng)LC的工作原理知，從對(duì)PLC加入輸入信號(hào)，到PLC產(chǎn)生輸出，最理想的情況也要延遲一個(gè)PLC運(yùn)行程序的周期。不理想時(shí)，還要多延長(zhǎng)一個(gè)周期。這時(shí)，要多等待一個(gè)周期，PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個(gè)新的輸入信號(hào)。對(duì)急需處理的輸人信號(hào)延遲多長(zhǎng)時(shí)間PLC能予以響應(yīng)，要另作要求。不同的PLC措施也不完全相同，提高響應(yīng)速度的效果也不同。 這個(gè)效果可從兩個(gè)方面來(lái)衡量：一是能否對(duì)幾個(gè)輸入信號(hào)作快速響應(yīng)；二是快速響應(yīng)的速度有多快。性能高的、大型的PLC響應(yīng)點(diǎn)數(shù)更多。控制不及時(shí)，就不可能準(zhǔn)確與可靠，特別是對(duì)一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。 控制規(guī)模與速度有關(guān)。為了避免這個(gè)情況，PLC的工作速度就要快。 控制規(guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。同時(shí)點(diǎn)數(shù)多，系統(tǒng)的存儲(chǔ)器輸入、輸出的信號(hào)區(qū)（輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū)）也大。 控制規(guī)模還與輸入、輸出電路數(shù)有關(guān)。這些電路集成于I/O模塊中，而每個(gè)模塊有多少路的I/O點(diǎn)總是有數(shù)的。 控制規(guī)模還與PLC指令系統(tǒng)有關(guān)。 控制規(guī)模是對(duì)PLC其它性能指標(biāo)起著制約作用的指標(biāo)；也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型 （三）組成模塊 PLC的結(jié)構(gòu)雖有箱體及模塊式之分，但從質(zhì)上看，箱體也是模塊，只是它集成了更多的功能。 這個(gè)性能含義是指某型號(hào)PLC具有多少種模塊，各種模塊都有什么規(guī)格，并各具什么特點(diǎn)。但模塊的功能則單一些。但功能則多樣些，以至于集成為箱體。 常見的PLC模塊有： CPU模塊，它是PLC的硬件核心。 電源模塊，它為PLC運(yùn)行提供內(nèi)部工作電源，而且，有的還可為輸入信號(hào)提供電源。 內(nèi)存模塊，它主要存儲(chǔ)用戶程序，有的還為系統(tǒng)提供輔加的工作內(nèi)存。 底板、機(jī)架模塊，它為PLC各模塊的安裝提供基板，并為模塊間的聯(lián)系提供總線。不同廠家或同一廠家但不同類型的PLC都不大相同。擴(kuò)展箱體也依I/O點(diǎn)數(shù)的多少劃分有不同的規(guī)格。如A/D（模入）模塊、D/A（模出）模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、位控模塊、溫度模塊等等。智能模塊的種類、特性也大不相同，性能好的PLC，這些模塊種類多，性能也好。通訊模塊代表PLC的組網(wǎng)能力，代表著當(dāng)今PLC性能的重要方面。 除了模塊，PLC還有外部設(shè)備。然而，要對(duì)PLC編程，要監(jiān)控PLC及其所控制的系統(tǒng)的工作狀況，以及存儲(chǔ)用戶程序、打印數(shù)據(jù)等，就得使用PLC的外部設(shè)備。 PLC的外部設(shè)備有四大類： 編程設(shè)備：簡(jiǎn)單的為簡(jiǎn)易編程器，多只接受助記將編程，個(gè)別的也可用圖形編程（如日本東芝公司的EX型可編程控制器）。有的還有專用的計(jì)算機(jī)，可用其它高級(jí)語(yǔ)編程。編程器還可監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，以進(jìn)行PLC用戶程序的調(diào)試。除了不能改變PLC的用戶程序，編程器能做的它都能做，是使用PLC很好的界面。 存儲(chǔ)設(shè)備：它用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失。而為實(shí)現(xiàn)這些存儲(chǔ)，相應(yīng)的就有存卡器、磁帶機(jī)、軟驅(qū)或ROM寫入器，以及相應(yīng)的接口部件。 輸入輸出設(shè)備：它用以接收信號(hào)或輸出信號(hào)，便于與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。輸出的有打印機(jī)、編程器、監(jiān)控器雖也可對(duì)PLC輸入信息，從PLC輸出信息，但輸入輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話更方便，可在現(xiàn)場(chǎng)條件下實(shí)現(xiàn)，并便于使用。 外部設(shè)備已發(fā)展成為PLC系統(tǒng)的不可分割的一個(gè)部分。（四）內(nèi)存容量 PLC內(nèi)存有用戶及系統(tǒng)兩大部分。系統(tǒng)內(nèi)存是與CPU配置在一起的。 用戶內(nèi)存大小與可存儲(chǔ)的用戶程序量有關(guān)。從發(fā)展趨勢(shì)看，內(nèi)存容量總是在不斷增大著。系統(tǒng)內(nèi)存對(duì)于用戶，主要體現(xiàn)在PLC能提供多少內(nèi)部器件。在物理上并無(wú)這些器件，僅僅為RAM。 內(nèi)存器件種類越多，數(shù)量越多，越便于PLC進(jìn)行種種邏輯量及模擬控制。 PLC內(nèi)部器件有： I/O繼電器，或稱映射區(qū)。 內(nèi)部繼電器數(shù)，有的稱為標(biāo)志位數(shù)，代表著PLC的內(nèi)部繼電器數(shù)。內(nèi)部繼電器多，便于PLC建立復(fù)雜的時(shí)序關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)多種多樣的控制要求。 有的內(nèi)部繼電器還可丟電保持，即它的狀態(tài)（ON或OFF）、PLC丟電后，靠?jī)?nèi)部電池仍予以保持。保持繼電器可增強(qiáng)PLC控制能力，特別對(duì)記錄故障，故障排除后恢復(fù)運(yùn)行，更顯得有用。定時(shí)值可任意設(shè)定。 計(jì)數(shù)器，可進(jìn)行計(jì)數(shù)，到達(dá)某設(shè)定計(jì)數(shù)值可發(fā)送相應(yīng)信號(hào)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，用以存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù)。這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)的大小代表PLC的性能也是越大越好。小型機(jī)也如此。而過(guò)去同是小型機(jī)的C60P的DM區(qū)才64個(gè)字。 此外還有其它一些內(nèi)部器件，了解某PLC性能時(shí)，也都必須掌握它。 （五）指令系統(tǒng) PLC有多少條指令，各條指令又具有什么功能，是了解與使用PLC的重要方面。功能很強(qiáng)的指令，綜合多種作用的指令日見增多。這類指令不管什么樣的PLC都總是有的。 數(shù)據(jù)運(yùn)算指令，用于進(jìn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，如十、一、X、/等，可進(jìn)行整形數(shù)計(jì)算，有的還可浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算；也可進(jìn)行邏輯量運(yùn)算，等等。PLC的用戶程序一般是從零地址的指令開始執(zhí)行，按順序推進(jìn)。流程控制指令也較多，運(yùn)用得好，可使程序簡(jiǎn)練，并便于調(diào)試與閱讀。 當(dāng)然，并不是所有的PLC都有上述那么多類的指令，也不是有的PLC僅有上述幾類指令。 除了指令，為進(jìn)行通訊，PLC還有相應(yīng)的協(xié)議與通訊指令或命令，這些也反映了PLC的性能。 從本質(zhì)上講，PLC所能識(shí)別的只是機(jī)器語(yǔ)言。 助記符語(yǔ)言是最基本也是最簡(jiǎn)單的PLC語(yǔ)言。這種語(yǔ)言僅使用文字符號(hào)，所使用的編程工具簡(jiǎn)單，用簡(jiǎn)易編程器即可。 梯形圖語(yǔ)言是圖形語(yǔ)言，它用類似于繼電器電路圖的符號(hào)表達(dá)PLC實(shí)現(xiàn)控制的邏輯關(guān)系。由于它是用圖形表達(dá)，小的編程器不好使用它，得有較大的液晶畫面的編程器，才能使用它。 流程圖語(yǔ)言，它也是圖形語(yǔ)言，不過(guò)所用的符號(hào)不與電氣元件符號(hào)相似，而與計(jì)算機(jī)用的流程圖符號(hào)相似，便干計(jì)算機(jī)工作人員了解與熟悉。熟悉計(jì)算機(jī)而又未從事過(guò)一般電氣工作的人員，樂(lè)于用這種語(yǔ)言對(duì)PLC編程。 梯形圖與流程圖混合語(yǔ)言。它用流程圖把PLC程序劃分成若干結(jié)構(gòu)塊，并規(guī)范塊間的邏輯聯(lián)系。這種混合語(yǔ)言有不同的實(shí)現(xiàn)方法，而且多用于大型的PLC的編程 高級(jí)語(yǔ)言，PLC編程也可以使用高級(jí)語(yǔ)言，如BASIC、C語(yǔ)言等。關(guān)鍵在于要把用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序轉(zhuǎn)換成助記符語(yǔ)言，或直接轉(zhuǎn)換成PLC所能識(shí)別的機(jī)器語(yǔ)言。而編寫這個(gè)轉(zhuǎn)換的軟件工作量很大，當(dāng)然應(yīng)由有關(guān)廠家開發(fā)與提供。如GE－FANAC的PLC就提供有可用C語(yǔ)言編程的軟件。只是要下力氣去開發(fā)，以及市場(chǎng)有這個(gè)需要。所以，多數(shù)支持編程的軟件，也具有監(jiān)視PLC工作的功能。 有的PLC廠家或第三方廠家還開發(fā)了使用PLC的組態(tài)軟件，用以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)PLC控制系統(tǒng)監(jiān)控，以及與PLC交換數(shù)據(jù)。這方面的軟件已日益受到重視。（七）可靠控制 為使PLC能可靠工作，在硬件與軟件兩個(gè)方面PLC廠家都采取了很多措施，對(duì)一些特殊可靠要求的PLC，還有相應(yīng)的特殊的措施，如熱備、冗余等等?？煽看胧┑哪康氖窃黾覲LC平均故障間隔時(shí)間、MTBF（MeanTimeBetweenFailure）及減少PLC的平均修復(fù)時(shí)間、MTTR（MeanTimeToRepair），以提高PLC的有效度A（Availability）。而從上式可知，MTBF越大，MTTR越小，則A越大。 （八）經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 以上七條講的都是PLC的技術(shù)性能。經(jīng)濟(jì)是基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)上不合算，不能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，使用PLC也就沒(méi)有基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最簡(jiǎn)單的就是看價(jià)格。 對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)還要作綜合分析，要看使用了PLC能否帶來(lái)效益，然后，再分析使用哪家的PLC效益更好些?？紤]到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式掃描技術(shù)。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。在整個(gè)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(gè)階段。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。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)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。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。PLC梯形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的映象存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映象寄存器。第3章 多工作方式交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開頭的控制，當(dāng)啟動(dòng)開頭接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，且南北紅燈亮，東西綠燈亮，當(dāng)啟動(dòng)開頭斷開時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。同時(shí)南北黃燈亮，維持2秒后熄滅，這時(shí)南北紅燈亮，東西綠燈亮，周而復(fù)始。合理安排PLC的I/O地址，畫出端子圖?？己艘螅涸O(shè)計(jì)思路清晰。I/O地址表完整，正確。設(shè)計(jì)思想分析如下：采用步進(jìn)梯形指令雙流程編程實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用并聯(lián)分支結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)，利用M8002開機(jī)脈沖自動(dòng)進(jìn)入XO狀態(tài)，系統(tǒng)處于等待狀態(tài)。首先，要設(shè)置自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行方式。南北方向道路亮紅燈狀態(tài)過(guò)程中，南北紅燈亮25S,需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)25秒，才會(huì)轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)南北綠燈亮，當(dāng)南北綠燈亮20秒后，再轉(zhuǎn)入南北綠燈閃爍，此時(shí)需要震蕩器或脈沖源才能使綠燈閃爍，當(dāng)綠燈閃爍3次后，再南北方向轉(zhuǎn)入下一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)南北黃燈亮2秒；同時(shí)，東西方向道路也一起亮綠燈20S,需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)20秒，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西綠燈閃爍；東西綠燈閃爍3S，需振蕩器或脈沖源（秒/次）動(dòng)作使東西綠燈閃爍，還要需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)3秒，才會(huì)轉(zhuǎn)下一狀態(tài)東西黃燈亮；東西黃燈亮2S,需計(jì)時(shí)器設(shè)定延時(shí)2秒，才會(huì)轉(zhuǎn)入下一狀態(tài)東西紅燈亮，此時(shí)設(shè)定時(shí)間為25S。其次，設(shè)置單周運(yùn)行方式，設(shè)置單周運(yùn)行開關(guān)SB2，當(dāng)SB2按鈕接通后，系統(tǒng)能從自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行方式，跳入單周運(yùn)行方式，此時(shí)，南北方向只能紅燈亮，東西方向只能綠燈亮，要實(shí)現(xiàn)此運(yùn)行方式，可采取置位與復(fù)位指令，當(dāng)總啟動(dòng)輸入信號(hào)開關(guān)閉合后，再給一個(gè)單周運(yùn)行開關(guān)SB2，當(dāng)SB2通電時(shí)，此時(shí)南北方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，東西方向道路處于允許通行的狀態(tài)。在時(shí)間到達(dá)之前，東西紅燈亮，東西方向道路處于禁止通行的狀態(tài)，南北方向道路處于允許通行與禁止通行轉(zhuǎn)換狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)行完畢后，則停止運(yùn)行。綜上所述，可編程控制器要滿足三種工作方式，五個(gè)信號(hào)輸入（其中四個(gè)做工作方式控制開關(guān)用，一個(gè)做總開關(guān)用），六個(gè)信號(hào)輸出，十字路口有12個(gè)交通信號(hào)燈，但南北、東西兩個(gè)為一組用一個(gè)輸出信號(hào)控制。表31 十字路口交通燈狀態(tài)分析表南北方向交通燈狀 態(tài)紅燈亮25S綠燈亮20S綠燈閃3S黃燈亮2S東西方向交通燈狀態(tài)綠燈亮20S綠燈閃3S黃燈亮2S紅燈亮25S十字路口交通燈狀態(tài)的分析：十字路口交通燈如下圖31所示，將12個(gè)交通燈進(jìn)行編號(hào)這12個(gè)交通燈共有四個(gè)狀態(tài)：圖31 十字路口交通燈狀態(tài)圖狀態(tài)1：南北紅燈（7）亮，東西綠燈（12）亮狀態(tài)2：南北紅燈（7）繼續(xù)亮，東西綠燈（12）閃。狀態(tài)4：東西紅燈（10）亮，南北綠燈（9）亮。狀態(tài)6：東西紅燈（7）繼續(xù)亮，南北黃燈（8）亮。重點(diǎn)要掌握PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和設(shè)計(jì)的一般流程,要有一個(gè)整體的概念。通過(guò)這次可編程控制器的課程設(shè)計(jì)，終于發(fā)現(xiàn)腦海里有了工程的思想。有人說(shuō)只懂硬件，那是一個(gè)技術(shù)員，只懂軟件的，那是程序員。第4章 系統(tǒng)檢測(cè)與調(diào)試大體思路流程如下：硬件調(diào)試：硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本測(cè)試儀器（萬(wàn)用表、示波器等），檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。①靜態(tài)調(diào)試 靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時(shí)的一種硬件檢測(cè)。檢查外部的各種元件或者是電路是否有斷點(diǎn)。先用萬(wàn)用表復(fù)核目測(cè)中有疑問(wèn)的連接點(diǎn)，再檢測(cè)各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象。給板加電，檢測(cè)所有的插座或是器件的電源端是否符合要求的值 第四步：是聯(lián)機(jī)檢查。 ②動(dòng)態(tài)調(diào)試 動(dòng)態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除用戶系統(tǒng)硬件中存在