天津西门子PLC模块总代理商

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概述

优势

PLC的定义及PLC的模块构成

PLC是一种以微处理器为核心的，集计算机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置。其定义为PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。PLC及其有关外部设备，都按易于与工业系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。

技术的发展和功能的拓展使得当今的PLC用PCC(Programmable Computer Controller，可编程序计算机控制器)来表述为贴切，但由于人们多年来的称呼习惯，在术语中仍沿用PLC这一缩写。

1. PLC模块

模块化的PLC是常见的，是当今工业应用的主流，它由电源模块、CPU模块、I/O模块、内存、底板或机架等组成，它属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。

(1)电源模块

PLC中的电源模块通常是与CPU模块合二为一的，其主要用途是为PLC的各种模块提供工作电源，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源模块的供电电源为AC220V或DC24V。

(2)CPU模块

CPU模块是PLC的核心，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存储用户程序和数据，用扫描的方式采集现场输入信号并存入暂存器中。同时，它诊断电源和PLC内部电路的工作状态、编程中的语法错误、检测PLC的工作状态等。PLC运行时，CPU逐条读取用户程序指令，按指令规定的任务产生控制和输出信号。

(3)存储器

存储器用于存储程序及运行数据，通常采用RAM(随机存取存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、CF(便携式闪存)卡或SD(安全数字存储器)卡。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器，存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

(4)输入/输出(I/O)模块

PLC的I/O模块分为开关量I/O模块和模拟量I/O模块。单台PLC携带I/O模块的大数受电源模块的供电能力和 CPU 模块管理能力限制，也受大底板或机架槽数限制。输入模块直接接收现场信号，输出模块可驱动外部负载，例如指示灯、接触器、继电器、电磁阀、电动机等。

(5)通信模块

现代PLC大多具有网络通信功能，能够实现PLC与PLC之间、PLC与上位机之间、其他智能仪表和智能传感器之间的信息交互，组成DCS。另外，远程I/O系统也需配备相应的通信接口模块。不同的通信模块配备有各种通信接口，例如CAN(控制器局域网总线)、RS232、RS485、RS422、以太网口、USB(通用串行总线)、本地扩展接口、远程扩展接口等。

(6)*/智能模块

当今的PLC还有一些**的*/智能模块，例如PID模块、高速计数模块、温度模块、鼓序列发生器、总线模块、称重控制器模块等。

PLC执行程序的过程及特点

PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段

 1．输入采样阶段

 在输入采样阶段，PLC以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存入输入映象寄存器中，此时输入映象寄存器被刷新。接着进入程序处理阶段，在程序执行阶段或其它阶段，即使输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变，输入状态的变化只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被采样到。

    2．程序执行阶段

  在程序执行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描执行。若程序用梯形图来表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序进行。当遇到程序跳转指令时，则根据跳转条件是否满足来决定程序是否跳转。当指令中涉及到输入、输出状态时，PLC从输入映像寄存器和元件映象寄存器中读出，根据用户程序进行运算，运算的结果再存入元件映象寄存器中。对于元件映象寄存器来说，其内容会随程序执行的过程而变化。

  3．输出刷新阶段

 当所有程序执行完毕后，进入输出处理阶段。在这一阶段里，PLC将输出映象寄存器中与输出有关的状态（输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。

   因此，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。当PLC进入程序执行阶段后输入端将被，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入状态进行重新采样。这方式称为集中采样，即在一个扫描周期内，集中一段时间对输入状态进行采样。

  在用户程序中如果对输出多次赋值，则后一次有效。在一个扫描周期内，只在输出刷新阶段才将输出状态从输出映象寄存器中输出，对输出接口进行刷新。在其它阶段里输出状态一直保存在输出映象寄存器中。这种方式称为集中输出。

对于小型PLC，其I/O点数较少，用户程序较短，一般采用集中采样、集中输出的工作方式，虽然在一定程度上降低了系统的响应速度，但使PLC工作时大多数时间与外部输入/输出设备隔离，从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。

    而对于大中型PLC，其I/O点数较多，控制功能强，用户程序较长，为提高系统响应速度，可以采用定期采样、定期输出方式，或中断输入、输出方式以及采用智能I/O接口等多种方式。

     从上述分析可知，当PLC的输入端输入信号发生变化到PLC输出端对该输入变化作出反应，需要一段时间，这种现象称为PLC输入／输出响应滞后。对一般的工业控制，这种滞后是完全允许的。应该注意的是，这种响应滞后不仅是由于PLC扫描工作方式造成，主要是PLC输入接口的滤波环节带来的输入延迟，以及输出接口中驱动器件的动作时间带来输出延迟，同时还与程序设计有关。滞后时间是设计PLC应用系统时应注意把握的一个参数。