第2章PLC的基礎(chǔ)知識2.1可編程序控制器的基本概念2.1.1存儲程序控制接線程序控制系統(tǒng)的缺點由可編程序控制器（PLC）構(gòu)成的存儲程序控制系統(tǒng)的組成：輸入部分但個人計算機也簡稱PC，為了區(qū)別，目前可編程序控制器仍被稱為PLC。輸出部分控制部分2.1可編程序控制器的基本概念2.1.1存儲程序控制對于使用者來說，在編制應(yīng)用程序時，可以不考慮微處理器和存儲器的復(fù)雜構(gòu)成及其使用的計算機語言，而把PLC看成是內(nèi)部由許多“軟繼電器”組成的控制器，用提供給使用者的近似于繼電器控制線路圖的編程語言進行編程。這些“軟繼電器”的線圈、常開接點、常閉接點一般用圖2-1符號表示2.1可編程序控制器的基本概念2.1.1存儲程序控制PLC內(nèi)部的繼電器并不是實際的物理繼電器，它實質(zhì)上是存儲器中的某些觸發(fā)器，該位觸發(fā)器狀態(tài)為“1”時，相當于繼電器接通；該位觸發(fā)器狀態(tài)為“0”時，相當于繼電器斷開。2.1可編程序控制器的基本概念2.1.1存儲程序控制PLC控制系統(tǒng)的組成示意圖如圖2-2所示2.1可編程序控制器的基本概念2.1.2PLC常用術(shù)語位I/O點通道區(qū)2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成1．主機（CPU模塊）2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成2．電源PLC使用220V交流電源或24V直流電源，內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供5V、12V、24V等直流電源。電源的交流輸入端一般接有尖峰脈沖吸收電路，以提高抗干擾能力。2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成3．輸入／輸出模塊輸入／輸出模塊即I/O模塊，是PLC與現(xiàn)場I/O設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件。2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成3．輸入／輸出模塊（1）直流開關(guān)量輸入模塊2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成3．輸入／輸出模塊（2）交流開關(guān)量輸入模塊2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成3．輸入／輸出模塊（3）直流開關(guān)量輸出模塊2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成3．輸入／輸出模塊（4）交流開關(guān)量輸出模塊2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成4．功能模塊除開關(guān)量輸入/輸出外，PLC的其他輸入/輸出功能由功能模塊來實現(xiàn)。主要包括模擬量輸入模塊（即A/D模塊）、模擬量輸出模塊（即D/A模塊）、溫度傳感器模塊、高速計數(shù)模塊、PID模塊、遠程I/O模塊、通信模塊等。2.2可編程序控制器的基本組成2.2.1PLC的硬件組成5．編程裝置編程裝置是用來對PLC進行編程和設(shè)置各種參數(shù)。6．外圍接口通過各種外圍接口，PLC可以與編程器、計算機、PLC、變頻器、打印機、顯示器等連接2.2可編程序控制器的基本組成2.2.2PLC的軟件系統(tǒng)1．系統(tǒng)程序和用戶程序系統(tǒng)程序是PLC賴以工作的基礎(chǔ)，采用匯編語言編寫，在PLC出廠時就已固化于ROM型系統(tǒng)程序存儲器中，不需要用戶干預(yù)。用戶程序又稱為應(yīng)用程序，是用戶為完成某一特定的控制任務(wù)而利用PLC的編程語言編制的程序。2.2可編程序控制器的基本組成2.2.2PLC的軟件系統(tǒng)2．編程語言各種型號的PLC都有其自己的編程語言，但這些編程語言基本可分為兩類：梯形圖語言和語句表語言。2.3可編程序控制器的工作方式2.3.1工作方式PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式，稱為循環(huán)掃描工作方式。主要包括輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新3個階段，只要CPU在運行狀態(tài)，這三個階段就依次循環(huán)執(zhí)行。2.3可編程序控制器的工作方式2.3.2掃描工作方式各種PLC均采用掃描方式工作，但其掃描時間上有所不同。所謂掃描時間，是指PLC兩次執(zhí)行用戶程序之間的時間間隔，又稱為掃描周期或循環(huán)周期。以C200Hα為例，CPU的操作可以分為上電后初始處理、共同處理、上位鏈接服務(wù)、外設(shè)服務(wù)、運算處理、I/O刷新。其中，共同處理、上位鏈接服務(wù)、外設(shè)服務(wù)、運算處理、I/O刷新所占用的時間構(gòu)成了PLC的掃描時間TS。2.3可編程序控制器的工作方式2.3.3I/O響應(yīng)I/O響應(yīng)是指外部輸出狀態(tài)對與之相關(guān)的輸入狀態(tài)變化的反應(yīng)。I/O響應(yīng)時間是從輸入信號狀態(tài)發(fā)生改變到與之對應(yīng)的外部輸出狀態(tài)發(fā)生改變之間的時間。I/O響應(yīng)時間是表征PLC反應(yīng)速度的一個重要指標，它取決于PLC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并與PLC的掃描時間密切相關(guān)。2.3可編程序控制器的工作方式2.3.3I/O響應(yīng)對于輸入信號，從其外部狀態(tài)發(fā)生變化，經(jīng)輸入模塊后，其內(nèi)部對應(yīng)于輸入信號的電路狀態(tài)發(fā)生變化，這之間有一段延遲時間，這一延遲時間稱為輸入延遲時間或輸入響應(yīng)時間。當輸入信號由OFF變?yōu)镺N時，這—時間稱為輸入ON響應(yīng)時間。對于輸出信號，從I/O刷新改變對應(yīng)于輸出信號的PLC內(nèi)部電路狀態(tài)，到外部輸出改變狀態(tài)之間的延遲時間稱為輸出延遲時間或輸出響應(yīng)時間。當輸出由OFF變ON時，這—時間又稱為輸出ON響應(yīng)時間。2.3可編程序控制器的工作方式2.3.3I/O響應(yīng)最小I/O響應(yīng)時間＝輸入ON響應(yīng)時間+掃描時間+輸出ON響應(yīng)時間2.3可編程序控制器的工作方式2.3.3I/O響應(yīng)最大I/O響應(yīng)時間＝輸入ON響應(yīng)時間十2×掃描時間十輸出ON響應(yīng)時間2.3可編程序控制器的工作方式2.3.3I/O響應(yīng)輸入信號狀態(tài)改變后，與之相關(guān)的輸出狀態(tài)不能立即改變，需經(jīng)過I/O響應(yīng)時間后輸出