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①输入信号I：输入信号用英文字母I标记，它是指与plc输入端连接的来自外部设备的外部输入信号。在PLC程序中，一般是使用“输入映像”寄存器中的数据，其内容在一个PLC循环周期内保持不变。
    ②输出信号Q:输入信号用英文字母Q标记，它是指与PLC输出端连接的用于控制外部设备的外部输出信号，PLC的输出信号送给输出模块，并通过不同的驱动形式驱动外部负载。在PLC程序中，一般使用“输出映像”寄存器中的数据。输出映像寄存器中的内容可以随着程序的执行不断改变（在多重线圈编程时），但终PLC输出的状态总是程序后的处理结果，因此，对外部来说它也是一的。
    ③直接输入／输出PI/PQ(仅S7-300/400):直接输入／输出是在PLC程序中不受PLC循环扫描约束，进行直接采样的输入与直接刷新的输出信号。通过直接输入／输出，可以在PLC程序中不受PLC循环时间的限制，直接对PLC的输入／输出信号进行读／写。
    在直接输入的情况下，PLC程序不再使用输入映像寄存器中的值，而是直接读入当前的瞬时值，而且，PLC执行了直接输入后，并不会影响“输入映像”寄存器中原来的值。在直接输出的情况下，PLC程序不再使用输出映像寄存器中的值，而是直接输出当前的瞬时值，而且，PLC执行了直接输出后，“输出映像”寄存器中的值立即发生变化。
    直接输入／输出的表示方法在S7-200与S7-300/400中有所不同。对于S7-200，使用时只需要在指令代码后增加“I”，如LD变成LDI即可。对于S7-300/400 PLC，不可以在PLC程序中直接以“二进制位”的形式，对PLC的输入／输出信号进行读／写，只能以字节PIB/P、字PIW／PQW或双字PID/PQD的形式进行。

    ④模拟量输入／输出AI/AQ:模拟量输入／输出只能以“字”的形式*，不可以使用二进制位的形式进行编程，模拟量输入／输出的只能为AIW**/AQW**。模拟量输入／输出的内容直接保存在PLC的模拟量输入／输出模块中，而不是存放在CPU的RAM中，因此，模拟量输入／输出的实质上也是一种对输入／输出的直接读入与输出。

  在发达的工业国家，PLC已经广泛地应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，主要有以下几个方面： 

     1．开关量逻辑控制 

    PLC具有“与”、“或”、“非”等逻辑指令，可以实现触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。开关量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域已遍及各行各业，甚至深入到家庭。 

    2．运动控制 

    PLC使用**的指令或运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可实现单轴、双轴、3轴和多轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能**地结合在一起。PLC的运动控制功能广泛地用于各种机械，如金属切削机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等场合。 

  3．闭环过程控制 

    过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I／O模块，实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A／D转换与D／A转换，并对模拟量实行闭环PID(比例-积分-微分)控制。现代的大中型PLC一般都有PID闭环控制功能，这一功能可以用PID子程序或**的PID模块来实现。其PID闭环控制功能已经广泛地应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、、机械、冶金、电力、建材等行业。 

 4．数据处理 

    现代的PLC具有数学运算(包括四则运算、矩阵运算、函数运算、字逻辑运算、求反、循环、移位和浮点数运算等)、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通信功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表。 

 5．通信联网 

    PLC的通信包括主机与远程I／O之间的通信、多台PLC之间的通信、PLC与其他智能控制设备(如计算机、变频器、数控装置)之间的通信。PLC与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。 

    必须指出，并不是所有的PLC都有上述全部功能，有些小型PLC只有上述的部分功能，但是价格较低。

 工业生产现场的环境条件一般是比较恶劣的，干扰源众多。例如大功率用电设备的启动或者停止引起电网电压的波动形成低频干扰；电焊机、电火花加工机床、电机的电刷等会产生高频电火花干扰；各种动力电源线会通过电磁耦合产生工频干扰等等。这些干扰都会影响可编程控制器的正常工作。

    尽管可编程控制器是专门在生产现场使用的控制装置，在设计制造时已采取了很多措施，使它的环境适应力比较强。但是为了确保整个系统稳定可靠，还是应当尽量使可编程控制器有良好的工作环境条件，并采取必要的抗干扰措施。

一、可编程控制器的安装 

    安装环境

    可编程控制器适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求的。控制可编程控制器的工作环境可以有效地提高它的工作效率和使用寿命。在安装可编程控制器时要避开下列场所：

    *环境温度过0～55℃的范围。

*相对湿度过85%或者存在露水凝聚（有温度突变或其他因素所引起的）。

    *太阳光直接照射。

    *有腐蚀和易燃的气体，例如、硫化氢等。

    *有大量铁屑及灰尘。

    *频繁或连续的振动，振动频率为10～55Hz，幅度为0.5mm（峰—峰）。

    *过10g（重力加速度）的冲击。

    小型可编程控制器外壳的四个角上均有安装孔，有两种安装方法，一种是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸。另一种是DIN（德国工业标准）轨道固定，DIN轨道配套使用的安装夹板左右各一对，在轨道上先装好左右夹板，装上可编程控制器，然后拧紧螺丝。为了使控制系统工作可靠，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污水溅；为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间、基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境过55℃，要安装电风扇强迫通风。

    为了避免其它外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备，可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。

    当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、铁粉、灰尘等脏物从通风窗掉入可编程控制器内部。导线头等脏物会损坏可编程控制器印制电路板，使其不能正常工作。

二、接线

    电源

    PLC的供电电源为50Hz、220V±10%交流市电。

S7-200系列可编程控制器有直流24V输出接线端，该接线端可为输入传感器（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。

如果电源发生故障，中断时间少于10ms，可编程控制器工作不受影响。若电源中断过10ms或电源下降过允许值，则可编程控制器停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。

    对于电源线来的干扰，可编程控制器本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。

三、接地

    良好的接地是保证可编程控制器可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地，如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。

    为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接以**地线，接地点应与动力设备（如电动机）的接地点分开。若达不到这种要求，则也必须做到与其它设备公共接地，禁止与其它设备串联接地。接地点应尽可能靠近可编程控制器。

四、直流+24V接线端

    使用无源触点的输入器件时，可编程控制器内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。

    可编程控制器上的24V接线端子还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。L+端子作传感器电源时， M端子是直流L+地端，即0V端。如果采用扩展单元，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源都不能接到这个端子。

    如果有过载现象发生，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。

    每种型号的可编程控制器其输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下24V电源端子外供电流的能力可以增加。

    S7-200系列可编程控制器的空位端子在任何情况下都不能使用。

五、输入接线

    可编程控制器一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是可编程控制器与外部传感器负载转换信号的端口，输入接线一般指外部传感器与输入端口的接线。

    输入器件可以是任何无源的触点或集电开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二管亮。

    输入端的一次电路与二次电路之间采用光电耦合隔离。二次电路带R-C滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起可编程控制器的误动作。

    若在输入触点电路串联二管，在串联二管上的电压应小于4V。若使用带发光二管的舌簧开关时，串联二管的数目不能过两只。

    输入接线还应特别注意：

（1）输入接线一般不要过30m，但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。

（2）输入、输出线不能用同一根电缆。输入、输出线要分开走。

（3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度应大于扫描周期的时间。

六、输出接线

（1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式。

（2）输出端接线分为独立输出和公共输出。当可编程控制器的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出，只能用同一类型、同一电压等级的电源。

（3）由于可编程控制器的输出元件被封装在印制电路板上，并且联接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此应用熔丝保护输出元件。

（4）采用继电器输出时承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因继电器的工作寿命要求要长。

（5）可编程控制器的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以抑制。

    此外，对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，应设计外部紧急停车电路，使得可编程控制器发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。

    交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。

一、 主要结构及运动形式
M7120 平面磨床的结构如图 1 所示，它由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座、立柱等部分组成。

二、 电力拖动特点和控制要求
三、 电气控制线路分析
线路由主电路、控制电路、电磁吸盘控制电路和辅助电路四部分组成。
1 ．主电路分析
主电路中有四台电动机。其中 M1 为液压泵电动机，由 KM1 控制。 M2 为砂轮电动机， M3 为冷却泵电动机，同由 KM2 的控制。 M4 为砂轮箱升降电动机，分别由 KM3 、 KM4 的控制。 FU1 对电路进行短路保护， FR1、 FR2 、 FR3 分别对 M1、 M2 、 M3 进行过载保护。因砂轮升降电动机短时运行，所以不设置过载保护。
２．控制电路分析
当电源正常时，合电源开关 QS1 ，电压继电器 KV 的常开触点闭合，可进行操作。
（ 1 ）液压泵电动机 M1 控制 （其控制电路位于 6 区）
起动过程为：按下 SB2 ， SB2 + → KM1 + ( 得电吸合 ) → M1 起动
停止过程为：按下 SB1 ， SB1 + → KM` - ( 失电释放 ) → M1 停转。
（ 2 ）砂轮电动机 M2 的控制 （其控制电路位于 7 区）
起动过程为：按下 SB4 ， SB4 + → KM2 + → M2 起动；
停止过程为：按下 SB3 ， SB3 + → KM2 - → M2 停转。