PLC的硬件和工作原理

1、PLCPLC的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理第第1章章PLC二、 PLC的硬件組成三、 S7-200 PLC的系統(tǒng)配置四、 PLC的工作原理一 、概述 （一）（一）PLC的產(chǎn)生和歷史的產(chǎn)生和歷史 繼電器控制系統(tǒng)缺點(diǎn)：繼電器控制系統(tǒng)缺點(diǎn)： 通常是針對(duì)某一固定的動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝通常是針對(duì)某一固定的動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝而設(shè)計(jì)，他的控制功能也局限于邏輯控制、定時(shí)、而設(shè)計(jì)，他的控制功能也局限于邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等一些簡(jiǎn)單的控制，一旦動(dòng)作順序或生產(chǎn)工計(jì)數(shù)等一些簡(jiǎn)單的控制，一旦動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)、布線、裝配藝發(fā)生變化，就必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)、布線、裝配和調(diào)試，造成時(shí)間和資金

2、的嚴(yán)重浪費(fèi)。繼電器控和調(diào)試，造成時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。繼電器控制系統(tǒng)體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)制系統(tǒng)體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差。行速度慢、適應(yīng)性差。 為了改變這一現(xiàn)狀，為了改變這一現(xiàn)狀，19681968年美國(guó)最大的汽車(chē)年美國(guó)最大的汽車(chē)制造商通用汽車(chē)公司（制造商通用汽車(chē)公司（GMGM），為了適應(yīng)汽），為了適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)不斷更新的需求，并能在競(jìng)爭(zhēng)激烈車(chē)型號(hào)不斷更新的需求，并能在競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車(chē)工業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，提出要研制一種的汽車(chē)工業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來(lái)取代繼電器控制裝新型的工業(yè)控制裝置來(lái)取代繼電器控制裝置，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換

3、置，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。周期。 為此，擬定了為此，擬定了1010項(xiàng)公開(kāi)招標(biāo)的技術(shù)要求項(xiàng)公開(kāi)招標(biāo)的技術(shù)要求 1 1、 編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序 2 2、 維護(hù)方便，最好是插件式維護(hù)方便，最好是插件式 3 3 、可靠性高于繼電器控制柜、可靠性高于繼電器控制柜 4 4 、體積小于繼電器控制柜、體積小于繼電器控制柜 5 5 、可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)、可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī) 6 6 、在成本上可與繼電器控制柜競(jìng)、在成本上可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng) 7 7、輸入可以是交流、輸入可以是交

4、流115V115V 8 8、輸出可以是交流、輸出可以是交流115V115V，2A2A以上，可直接以上，可直接驅(qū)動(dòng)電磁閥等驅(qū)動(dòng)電磁閥等 9 9、 在擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只要很小變更在擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只要很小變更 10 10 、用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到、用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4K4K 根據(jù)招標(biāo)的技術(shù)要求，根據(jù)招標(biāo)的技術(shù)要求，1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（備公司（DEC）研制出了世界上第一臺(tái)）研制出了世界上第一臺(tái)PLC，并在通用汽車(chē)公司自動(dòng)裝配線上試，并在通用汽車(chē)公司自動(dòng)裝配線上試用成功。用成功。 設(shè)計(jì)思想：設(shè)計(jì)思想： 吸取繼電器和計(jì)算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)吸取繼電器和計(jì)算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)

5、 繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、查找和排除故障困難，對(duì)生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差，更改、查找和排除故障困難，對(duì)生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差，但簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格便宜；但簡(jiǎn)單易懂、價(jià)格便宜； 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活（可編程）、通用性好功能強(qiáng)大、靈活（可編程）、通用性好，但編但編程困難；程困難； 采用采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言自然語(yǔ)言”進(jìn)行編進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。（梯形圖）程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。（梯形圖） 1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很年，日本從美國(guó)引

6、進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了他們的第快研制出了他們的第1臺(tái)臺(tái)PLC。1973年，西年，西歐國(guó)家也研制出他們的第歐國(guó)家也研制出他們的第1臺(tái)臺(tái)PLC。我國(guó)從。我國(guó)從1974年開(kāi)始研制，到年開(kāi)始研制，到1977年開(kāi)始應(yīng)用于工年開(kāi)始應(yīng)用于工控領(lǐng)域。在這一時(shí)期，控領(lǐng)域。在這一時(shí)期，PLC雖然采用了計(jì)雖然采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但實(shí)際上算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但實(shí)際上PLC只能完成只能完成順序控制，僅有邏輯運(yùn)算等簡(jiǎn)單功能，所順序控制，僅有邏輯運(yùn)算等簡(jiǎn)單功能，所以人們將它稱(chēng)為可編程邏輯控制器以人們將它稱(chēng)為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）簡(jiǎn)稱(chēng)為）簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC。 7070年

7、代初期：年代初期： 僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能等順序控制功能，只是用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼，只是用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器控制電器控制, ,通常稱(chēng)為可編程邏輯控制器通常稱(chēng)為可編程邏輯控制器（Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller）7070年代中期：年代中期： 微處理器技術(shù)微處理器技術(shù)應(yīng)用到應(yīng)用到PLCPLC中，中，使使PLCPLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能 8080年代以后：年代以后：隨著隨著大

8、規(guī)模、超大規(guī)模集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，展，1616位和位和3232位微處理器應(yīng)用于位微處理器應(yīng)用于PLCPLC中，使中，使PLCPLC得到迅速發(fā)展。得到迅速發(fā)展。PLCPLC不不僅僅控制功能增強(qiáng)控制功能增強(qiáng)，同時(shí)，同時(shí)可靠性提高可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測(cè)程和故障檢測(cè)更加靈活方便，而且具有更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示顯示等功能。等功能。 為此，美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)將可編程序邏輯控制器，正式命名為可編程為此，美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)將可編程序邏輯控制器，正

9、式命名為可編程序控制器（序控制器（Programmable ControllerProgrammable Controller），簡(jiǎn)稱(chēng)），簡(jiǎn)稱(chēng)PCPC。但由于。但由于PCPC容易和容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī)PCPC（Personal ComputerPersonal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLCPLC作作為可編程序控制器的簡(jiǎn)稱(chēng)。為可編程序控制器的簡(jiǎn)稱(chēng)。 近年來(lái)近年來(lái)PLCPLC發(fā)展迅速發(fā)展迅速 PLCPLC集三電（電控、電儀、電傳）為一體、性能價(jià)格集三電（電控、電儀、電傳）為一體、性能價(jià)格比高、高可靠性的特點(diǎn)，比高、高可靠性的特點(diǎn)，已成為自動(dòng)化工程的核

10、心設(shè)備。已成為自動(dòng)化工程的核心設(shè)備。 PLCPLC成為具備計(jì)算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置，其使成為具備計(jì)算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。用量高居首位。 PLCPLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)支柱（成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)支柱（PLCPLC、機(jī)器、機(jī)器人、人、CAD/CAMCAD/CAM）之一。）之一。 20世紀(jì)70年代末至80年代初期，微處理器日趨成熟，使PLC的處理速度大大提高，增加了許多功能。在軟件方面，除了保持原有的邏緝運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)通信、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持原有的開(kāi)關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程

11、I/O模塊、各種特殊功能模塊，并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，而且還提供一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器。為此，美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)將可編程序邏輯控制器，正式命名為可編程序控制器（Programmable Controller），簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)PC（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的簡(jiǎn)稱(chēng)。 1985年，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)PLC作出如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯

12、運(yùn)算、序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)并通過(guò)數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一的外圍設(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)個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 由該定義可知：PLC是一種由“事先存儲(chǔ)的程序”來(lái)確定控制功能的工控類(lèi)計(jì)算機(jī)。 PLC是按照成熟而有效的繼電器控制概念和設(shè)計(jì)思想，利用不斷發(fā)展的新

13、技術(shù)、新電子器件，逐步形成了具有特色的各種系列產(chǎn)品，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的專(zhuān)用電子計(jì)算機(jī)。它是將邏輯運(yùn)算，順序控制，時(shí)序和計(jì)數(shù)以及算術(shù)運(yùn)算等控制程序，用一串指令的形式存放到存儲(chǔ)器中，然后根據(jù)存儲(chǔ)的控制內(nèi)容，經(jīng)過(guò)模擬，數(shù)字等輸入輸出部件，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的裝置。 （三）、（三）、 PLC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1969年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制了）研制了第一臺(tái)第一臺(tái)PLC，從此，從此PLC發(fā)展迅猛。發(fā)展迅猛。 我國(guó)改革開(kāi)放后，美國(guó)我國(guó)改革開(kāi)放后，美國(guó)AB、GE、MODICON、TI，日本，日本OMRON、三菱、三菱、富士，德國(guó)西門(mén)子等廠家的產(chǎn)品不斷進(jìn)

14、入富士，德國(guó)西門(mén)子等廠家的產(chǎn)品不斷進(jìn)入我國(guó)，并在各行各業(yè)的工控系統(tǒng)中占據(jù)重我國(guó)，并在各行各業(yè)的工控系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。要地位。PLCPLC三大流派三大流派歐洲：歐洲：德國(guó)的西門(mén)子德國(guó)的西門(mén)子(SIEMENS)(SIEMENS)、AEGAEG及法國(guó)的及法國(guó)的T TE E公司公司美國(guó)：美國(guó)：A-BA-B（Allen-BradlyAllen-Bradly）( (其產(chǎn)品約占美國(guó)其產(chǎn)品約占美國(guó)PLCPLC市場(chǎng)市場(chǎng)5050的份的份額。額。) )、GEGE（General ElectricGeneral Electric）、莫迪康、莫迪康(MODICON)(MODICON)公司、公司、德州儀器德州儀器(T(

15、TI I) )公司、歌德公司、歌德(Gould)(Gould)公司、西屋公司公司、西屋公司 日本：日本：三菱、歐姆龍（三菱、歐姆龍（OMRONOMRON）、）、富士（富士（FUJIFUJI）、日立、東芝、）、日立、東芝、松下等。日本主要發(fā)展中小型松下等。日本主要發(fā)展中小型PLCPLC，在世界小型在世界小型PLCPLC市場(chǎng)上，市場(chǎng)上，日本產(chǎn)品約占有日本產(chǎn)品約占有7070的份額。的份額。 目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還有目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還有韓國(guó)、臺(tái)灣韓國(guó)、臺(tái)灣等等PLCPLC產(chǎn)品產(chǎn)品；現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了；現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了系列化的國(guó)產(chǎn)系列化的國(guó)產(chǎn)PLCPLC，其價(jià)格相對(duì)低廉，性?xún)r(jià)比較高。，其價(jià)格相對(duì)低廉，性?xún)r(jià)比較高。 1

16、974年我國(guó)開(kāi)始仿制美國(guó)的第二代年我國(guó)開(kāi)始仿制美國(guó)的第二代PLC產(chǎn)品，產(chǎn)品，但因元器件質(zhì)量和技術(shù)問(wèn)題等原因未能推但因元器件質(zhì)量和技術(shù)問(wèn)題等原因未能推廣。直到廣。直到1977年，我國(guó)才研制出第一臺(tái)具年，我國(guó)才研制出第一臺(tái)具有實(shí)用價(jià)值的有實(shí)用價(jià)值的PLC，并開(kāi)始批量生產(chǎn)和應(yīng)，并開(kāi)始批量生產(chǎn)和應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程的控制。用于工業(yè)過(guò)程的控制。 主要廠家有：主要廠家有：北京和利時(shí)，科迪納，張前蘇。北京和利時(shí)，科迪納，張前蘇。洛陽(yáng)易達(dá)，無(wú)錫信捷，南京嘉華，蘭州全洛陽(yáng)易達(dá)，無(wú)錫信捷，南京嘉華，蘭州全志，廣州科賽恩，中山智達(dá)，恒日等。志，廣州科賽恩，中山智達(dá)，恒日等。PLCPLC的發(fā)展趨勢(shì)的發(fā)展趨勢(shì)（1 1）向高速

17、度、大存儲(chǔ)容量方向發(fā)展）向高速度、大存儲(chǔ)容量方向發(fā)展 （CPUCPU處理速度處理速度nSnS級(jí)；內(nèi)存級(jí)；內(nèi)存2 2M M字節(jié)）字節(jié)）（2 2）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性 （超大型和超小型）（超大型和超小型）（3 3）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化（硬件、軟件兼容的（硬件、軟件兼容的PLCPLC）（4 4）分散型、智能型、與現(xiàn)場(chǎng)總線兼容的）分散型、智能型、與現(xiàn)場(chǎng)總線兼容的I I0 0（5 5）加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)和通信的能力）加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)和通信的能力（6 6）控制的開(kāi)放和模塊化的體系結(jié)構(gòu)）控制的開(kāi)放和模塊化的體系結(jié)構(gòu)OMACOMAC（open Modular op

18、en Modular Architecture for ControlArchitecture for Control） ( (四四) )、PLCPLC的特點(diǎn)的特點(diǎn) 通用性強(qiáng)，使用方便通用性強(qiáng)，使用方便 功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 控制程序可變具有很好的柔性控制程序可變具有很好的柔性 編程方法簡(jiǎn)單，容易掌握編程方法簡(jiǎn)單，容易掌握 PLC PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作少控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作少. .極為方便。極為方便?？刂瞥绦蜃兓奖憧刂瞥绦蜃兓奖? .具有很好的柔性。具有很好的柔性。 體積小、重量輕、功耗低體積小

19、、重量輕、功耗低( (五五) )、PLCPLC的基本功能的基本功能1 1 邏輯控制功能邏輯控制功能2 2 定時(shí)控制功能定時(shí)控制功能3 3 計(jì)數(shù)控制功能計(jì)數(shù)控制功能4 4 數(shù)據(jù)處理功能數(shù)據(jù)處理功能5 5 監(jiān)控功能監(jiān)控功能6 6 停電記憶功能停電記憶功能7 7 故障診斷功能故障診斷功能1 1 邏輯控制功能邏輯控制功能 邏輯控制功能是邏輯控制功能是PLCPLC最基本功能之一最基本功能之一, ,是是PLCPLC最基本最基本的的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域，可，可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序邏輯控制和順序控制?？刂?。 在在單機(jī)控制、多機(jī)群控和自動(dòng)生產(chǎn)線控制單機(jī)控制、多機(jī)

20、群控和自動(dòng)生產(chǎn)線控制方面都有很多方面都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例。成功的應(yīng)用實(shí)例。 例如：例如：機(jī)床電氣控制、起重機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)和包裝機(jī)械機(jī)床電氣控制、起重機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)和包裝機(jī)械的的控制控制、注塑機(jī)、注塑機(jī)控制控制、電梯、電梯控制控制、飲料灌裝、飲料灌裝生產(chǎn)線生產(chǎn)線、家用電、家用電器器( (電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)等電視機(jī)、冰箱、洗衣機(jī)等) )自動(dòng)裝配線控制自動(dòng)裝配線控制、汽車(chē)、化工、汽車(chē)、化工、造紙?jiān)旒堊詣?dòng)生產(chǎn)線控制等。自動(dòng)生產(chǎn)線控制等。 2 2 定時(shí)控制功能定時(shí)控制功能 定時(shí)控制功能是定時(shí)控制功能是PLCPLC的的最基本功能之一最基本功能之一。 PLCPLC中有許多可中有許多可供用戶(hù)使用供用戶(hù)使用

21、的的定時(shí)器定時(shí)器，功能類(lèi)似于繼電器，功能類(lèi)似于繼電器線路中的線路中的時(shí)間繼電器。時(shí)間繼電器。 定時(shí)器的定時(shí)器的設(shè)定值設(shè)定值( (定時(shí)時(shí)間定時(shí)時(shí)間) )可以在可以在編程時(shí)設(shè)定編程時(shí)設(shè)定，也可以，也可以在在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中根據(jù)需要進(jìn)行修改運(yùn)動(dòng)過(guò)程中根據(jù)需要進(jìn)行修改，使用方便靈活。，使用方便靈活。 同時(shí)同時(shí)PLCPLC還提供了還提供了高精度高精度的的時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖，用于，用于準(zhǔn)確實(shí)時(shí)控制。準(zhǔn)確實(shí)時(shí)控制。 3 3 計(jì)數(shù)控制功能計(jì)數(shù)控制功能 計(jì)數(shù)控制功能是計(jì)數(shù)控制功能是PLCPLC的的最基本功能之一。最基本功能之一。 PLCPLC為用戶(hù)提供為用戶(hù)提供許多計(jì)數(shù)器許多計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到某一數(shù)值計(jì)數(shù)到某

22、一數(shù)值時(shí)，產(chǎn)生一時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)個(gè)狀態(tài)信號(hào)狀態(tài)信號(hào)( (計(jì)數(shù)值到計(jì)數(shù)值到) )，利用該狀態(tài)信號(hào)，利用該狀態(tài)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)操作的計(jì)數(shù)控實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)操作的計(jì)數(shù)控制。制。 計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器的設(shè)定值設(shè)定值可以在可以在編程時(shí)設(shè)定編程時(shí)設(shè)定，也可以在運(yùn)行過(guò)程中，也可以在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)根據(jù)需要進(jìn)行修改。需要進(jìn)行修改。傳感器傳感器旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器變頻器等變頻器等計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)輸入輸入復(fù)位輸入復(fù)位0000000001000024 4 數(shù)據(jù)處理功能數(shù)據(jù)處理功能 PLCPLC大部分都具有大部分都具有數(shù)據(jù)處理功能數(shù)據(jù)處理功能，可以實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)運(yùn)算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換譯碼算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送

23、、數(shù)據(jù)移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換譯碼編碼編碼等操作。等操作。中、大型中、大型PLCPLC數(shù)據(jù)處理功能數(shù)據(jù)處理功能更加齊全，更加齊全，可完成可完成開(kāi)方、開(kāi)方、PIDPID運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算等操作，還可以等操作，還可以和和CRTCRT、打印機(jī)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)程序、數(shù)據(jù)的顯示和打印。打印機(jī)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)程序、數(shù)據(jù)的顯示和打印。5 5 監(jiān)控功能監(jiān)控功能 PLC PLC設(shè)置了較強(qiáng)的設(shè)置了較強(qiáng)的監(jiān)控功能。監(jiān)控功能。 利用利用編程器或監(jiān)視器編程器或監(jiān)視器，操作人員操作人員可以對(duì)可以對(duì)PLCPLC有關(guān)部分有關(guān)部分的的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。 利用利用編程器編程器，可以，可以調(diào)整調(diào)整定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值和當(dāng)前

24、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值和當(dāng)前值，并可以值，并可以根據(jù)需要根據(jù)需要改變改變PLCPLC內(nèi)部邏輯信號(hào)的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)部邏輯信號(hào)的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為調(diào)整和維護(hù)調(diào)整和維護(hù)提供了極大的方便。提供了極大的方便。6 6 停電記憶功能停電記憶功能 PLC PLC內(nèi)部的內(nèi)部的部分存儲(chǔ)器部分存儲(chǔ)器所使用的所使用的RAMRAM設(shè)置了停電保持器設(shè)置了停電保持器件（備用電池等）件（備用電池等），以，以保證斷電保證斷電后后這部分存儲(chǔ)器中這部分存儲(chǔ)器中的的信息信息能夠長(zhǎng)期保存。能夠長(zhǎng)期保存。 利用某些利用某些記憶指令記憶指令，可以對(duì)，可以對(duì)工作狀態(tài)工作狀態(tài)進(jìn)行進(jìn)行記憶記憶，以，以保保持持PLCPLC斷

25、電后斷電后的的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。 PLCPLC電源恢復(fù)后，電源恢復(fù)后，可以在可以在原工作基礎(chǔ)原工作基礎(chǔ)上繼續(xù)工作。上繼續(xù)工作。7 7 故障診斷功能故障診斷功能 PLC PLC可以對(duì)可以對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性等等進(jìn)行進(jìn)行自診斷自診斷，發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)異常異常情況，發(fā)出情況，發(fā)出報(bào)警報(bào)警并并顯示錯(cuò)誤類(lèi)型顯示錯(cuò)誤類(lèi)型，如屬?lài)?yán)重錯(cuò)誤則如屬?lài)?yán)重錯(cuò)誤則自動(dòng)中止運(yùn)行。自動(dòng)中止運(yùn)行。 PLCPLC的的故障自診斷功能故障自診斷功能，大大，大大提高提高了了PLCPLC控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的安全安全和可維護(hù)性。和可維護(hù)性。( (六六) )、PLCPLC與其他工業(yè)

26、控制系統(tǒng)的比較與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較 PLC與繼電器控制系統(tǒng)比較與繼電器控制系統(tǒng)比較 繼電器控制采用硬接線方式裝配而成，繼電器控制采用硬接線方式裝配而成，只能完成既定的功能。只能完成既定的功能。PLC控制只要改變程序并改動(dòng)少量的控制只要改變程序并改動(dòng)少量的接線端子，就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。接線端子，就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。從適應(yīng)性、可靠性及設(shè)計(jì)、安裝、維從適應(yīng)性、可靠性及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等各方面進(jìn)行比較。傳統(tǒng)的繼電器護(hù)等各方面進(jìn)行比較。傳統(tǒng)的繼電器控制大多數(shù)將被控制大多數(shù)將被PLC所取代。所取代。 與工業(yè)計(jì)算機(jī)比較與工業(yè)計(jì)算機(jī)比較工業(yè)控制機(jī)控制要求開(kāi)發(fā)人員具有較工業(yè)控制機(jī)控制要求開(kāi)發(fā)人員具有

27、較高的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和微機(jī)軟件編程高的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和微機(jī)軟件編程的能力。的能力。PLC采用了采用面向控制過(guò)程、面向采用了采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的問(wèn)題的“自然語(yǔ)言自然語(yǔ)言”進(jìn)行編程，使不進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用 ，便于推廣應(yīng)用。便于推廣應(yīng)用。PLC是專(zhuān)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，是專(zhuān)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，具有更高的可靠性。具有更高的可靠性。在模型復(fù)雜、計(jì)算量大且較難、實(shí)時(shí)在模型復(fù)雜、計(jì)算量大且較難、實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境中，工業(yè)控制機(jī)則性要求較高的環(huán)境中，工業(yè)控制機(jī)則更能發(fā)揮其專(zhuān)長(zhǎng)。更能發(fā)揮其專(zhuān)長(zhǎng)。二、PLC的硬件組成PLC中央處理器中央處理器

28、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器輸入輸出口輸入輸出口電源電源外部設(shè)備外部設(shè)備由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個(gè)芯片上。 CPU的主要功能：從存儲(chǔ)器中讀取指令執(zhí)行指令處理中斷CPU在在PLCPLC中，存儲(chǔ)器主要用于中，存儲(chǔ)器主要用于系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序、系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAMRAM）-斷電易失斷電易失 只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROMROM）-存放系統(tǒng)程序存放系統(tǒng)程序 可編程只讀存儲(chǔ)器（可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROMEEPROM）-存放用存放用戶(hù)程序戶(hù)程序輸入輸出接口PLC外接實(shí)物圖輸入接口電路輸出接口電路PLC外接實(shí)物圖按鈕按鈕傳感器傳感器行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)

29、接觸器接觸器發(fā)光管發(fā)光管指示燈指示燈揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器電磁閥電磁閥輸入接口電路開(kāi)關(guān)量輸入接口直流輸入單元交流輸入單元作用：把現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)變成PLC內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)內(nèi)部電路INCOMR1R2VL光電耦合CSB124VDC-+- 現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)通現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)通/ /斷狀態(tài)，對(duì)應(yīng)輸入映象寄存斷狀態(tài)，對(duì)應(yīng)輸入映象寄存器的器的1/01/0狀態(tài)，即當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)狀態(tài)，即當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為的輸入映象寄存器為“1 1”狀態(tài)狀態(tài)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為“0 0”狀狀態(tài)態(tài)。當(dāng)輸入端的發(fā)光二極管。當(dāng)輸入端的發(fā)光二極管VLVL點(diǎn)亮，即指點(diǎn)

30、亮，即指示現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)閉合。外部直流電源用于檢測(cè)示現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)閉合。外部直流電源用于檢測(cè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)，其極性可以任意接入。輸入點(diǎn)的狀態(tài)，其極性可以任意接入。SB1 INR1內(nèi)部電路CR2R3VLCOM光電耦合交流輸入電路交流輸入電路 交流輸入模塊的輸入電路中，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)交流輸入模塊的輸入電路中，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)閉合后，交流電源經(jīng)關(guān)閉合后，交流電源經(jīng)C、R2、雙向光電耦、雙向光電耦合器的發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)合器的發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)光電耦合，光電三極管接收光信號(hào)，并將該光電耦合，光電三極管接收光信號(hào)，并將該信號(hào)送至信號(hào)送至PLC內(nèi)部電路，供內(nèi)部電路，供CPU處理。雙向處理。雙向發(fā)光二極管

31、發(fā)光二極管VL指示輸入狀態(tài)。指示輸入狀態(tài)。電流信號(hào)模擬量輸入接口作用：把現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合PLC內(nèi)部處理的由若干位二進(jìn)制數(shù)字表示的信號(hào)電壓信號(hào)輸出接口電路作用：把作用：把PLCPLC內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的開(kāi)關(guān)量信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的開(kāi)關(guān)量信號(hào)開(kāi)關(guān)量輸出接口類(lèi)型：開(kāi)關(guān)量輸出接口類(lèi)型：繼電器型晶體管型可控硅型PLC繼電器負(fù)載COM內(nèi)部電路外圍電路繼電器型 PLC繼電器輸出電路形式允許負(fù)載一般是AC250V/50V以下，負(fù)載電流可達(dá)2A，但PLC的輸出一般不宜直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載（一般通過(guò)一個(gè)小負(fù)載來(lái)驅(qū)動(dòng)大負(fù)載，如PLC的輸出可以接一個(gè)電流比較小

32、的中間繼電器，再由中間繼電器觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)大負(fù)載，如接觸器線圈等）。 PLC繼電器輸出電路的形式繼電器觸點(diǎn)的使用壽命也有限制（一般數(shù)十萬(wàn)次左右，根據(jù)負(fù)載而定，如連接感性負(fù)載時(shí)的壽命要小于阻性負(fù)載）。此外，繼電器輸出的響應(yīng)時(shí)間也比較慢（10ms）左右，因此，在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合不適合使用此種類(lèi)型的電路輸出形式。PLC負(fù)載COM24V晶體管型 晶體管輸出型電路的外接電源只能是直流電源。另外，晶體管輸出驅(qū)動(dòng)能力要小于繼電器輸出，允許負(fù)載電壓一般為DC5V30V，允許負(fù)載電流為0.2A0.5A。晶體管輸出電路的形式主要有兩種：NPN和PNP型集電極開(kāi)路輸出。若是NPN負(fù)載，負(fù)載，L接正，接正，COM接負(fù)；若

33、是接負(fù)；若是PNP負(fù)載，負(fù)載， L接負(fù)，接負(fù)，COM接正。接正。晶閘管型 雙向晶閘管輸出的驅(qū)動(dòng)能力要比繼電器輸出的要小，允許負(fù)載電壓一般為AC85242V；單點(diǎn)輸出電流為0.2A0.5A，當(dāng)多點(diǎn)共用公共端時(shí)，每點(diǎn)的輸出電流應(yīng)減小（如單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)能力為0.3A的雙向晶閘管輸出，在4點(diǎn)共用公共端時(shí)，最大允許輸出為0.8A/4點(diǎn)） 。 作用：將PLC運(yùn)算處理后的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬量輸出，以滿足生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)控制信號(hào)的需求。模擬量輸出接口電源 PLC的電源是指將外部輸入的交流電處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC的CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等內(nèi)部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊。許多PLC的直流電源采用直流開(kāi)

34、關(guān)穩(wěn)壓電源，不僅可提供多路獨(dú)立的電壓供內(nèi)部電路使用，而且還可為輸入設(shè)備（傳感器）提供標(biāo)準(zhǔn)電源。 外部設(shè)備編程器其他外部設(shè)備編程器COM2COM3COM1其他外部設(shè)備三、 S7-200 PLC的系統(tǒng)配置目前，目前，S7-200 PLC 主要有主要有CPU221（I/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)不能擴(kuò)展不能擴(kuò)展）、）、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226（可以連接擴(kuò)展可以連接擴(kuò)展I/O模塊與功能模塊模塊與功能模塊）這五種規(guī)格。雖然外形略有差別，但基本結(jié)構(gòu)這五種規(guī)格。雖然外形略有差別，但基本結(jié)構(gòu)相同或類(lèi)似。相同或類(lèi)似。輸入輸入/ /輸出（輸出（I/OI/O）點(diǎn)數(shù)：）點(diǎn)數(shù)：是指是指PLCPLC的的

35、I/OI/O接口接口所能接受所能接受的的輸入信號(hào)個(gè)數(shù)輸入信號(hào)個(gè)數(shù)和和輸出信號(hào)個(gè)數(shù)輸出信號(hào)個(gè)數(shù)的的總和。總和。是是選擇選擇PLCPLC的的重要依據(jù)之一。重要依據(jù)之一。當(dāng)當(dāng)I/OI/O點(diǎn)數(shù)不夠點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，可通時(shí)，可通過(guò)過(guò)PLCPLC的的I/OI/O擴(kuò)展接口擴(kuò)展接口對(duì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。按按PLCPLC輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的多少可將輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的多少可將PLCPLC分為以下三類(lèi)。分為以下三類(lèi)。 （1 1）小型機(jī)）小型機(jī) 總點(diǎn)數(shù)一般在總點(diǎn)數(shù)一般在256256點(diǎn)以下，用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量在點(diǎn)以下，用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量在4K4K字左右。小型字左右。小型PLCPLC的功能一般以開(kāi)關(guān)量控制為的功能一般以開(kāi)關(guān)

36、量控制為主，適合單機(jī)控制和小型控制系統(tǒng)。主，適合單機(jī)控制和小型控制系統(tǒng)。 （2 2）中型機(jī)）中型機(jī) 總點(diǎn)數(shù)在總點(diǎn)數(shù)在25620482562048點(diǎn)之間，用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量點(diǎn)之間，用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到達(dá)到8K8K字左右。中型機(jī)適用于組成多機(jī)系統(tǒng)和大字左右。中型機(jī)適用于組成多機(jī)系統(tǒng)和大型控制系統(tǒng)。型控制系統(tǒng)。 (3)(3) 大型機(jī)大型機(jī) 總點(diǎn)數(shù)載總點(diǎn)數(shù)載20482048點(diǎn)以上，用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到點(diǎn)以上，用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到16K16K字以上。大型機(jī)適用于組成分布式控制系統(tǒng)和字以上。大型機(jī)適用于組成分布式控制系統(tǒng)和整個(gè)工廠的集散控制網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)工廠的集散控制網(wǎng)絡(luò)。（1 1）S7-200 CPU

37、S7-200 CPU的外形的外形 狀態(tài)指示燈狀態(tài)指示燈：指示：指示CPUCPU的工作方式（的工作方式（RUNRUN、STOPSTOP）、系統(tǒng)錯(cuò)）、系統(tǒng)錯(cuò)誤狀態(tài)誤狀態(tài)(SF/DIAG (SF/DIAG 故障故障/ /診斷診斷) )、主機(jī)、主機(jī)I/OI/O的當(dāng)前狀態(tài)。的當(dāng)前狀態(tài)。 存儲(chǔ)器卡接口存儲(chǔ)器卡接口：可以插入存儲(chǔ)器卡。：可以插入存儲(chǔ)器卡。 通信口通信口：連接：連接 RS-485 RS-485 總線的通信電纜，是總線的通信電纜，是PLCPLC主機(jī)實(shí)現(xiàn)主機(jī)實(shí)現(xiàn)人人- -機(jī)對(duì)話、機(jī)機(jī)對(duì)話、機(jī)- -機(jī)對(duì)話的通道。通過(guò)它，機(jī)對(duì)話的通道。通過(guò)它，PLCPLC可以和編程器、可以和編程器、彩色圖形顯示器、打

38、印機(jī)等外部設(shè)備相連，也可以和其他彩色圖形顯示器、打印機(jī)等外部設(shè)備相連，也可以和其他PLCPLC或上位機(jī)相連?；蛏衔粰C(jī)相連。（1 1）S7-200 CPUS7-200 CPU的外形的外形 頂部端子蓋下面是頂部端子蓋下面是輸出端子和輸出端子和PLCPLC供電電源端子供電電源端子。輸出端子的運(yùn)行狀態(tài)。輸出端子的運(yùn)行狀態(tài)可由指示燈顯示，可由指示燈顯示，ONON狀態(tài)對(duì)應(yīng)的指示燈亮狀態(tài)對(duì)應(yīng)的指示燈亮。 底部端子蓋下面是底部端子蓋下面是輸入端子和傳感器電源端子輸入端子和傳感器電源端子。輸入端子的運(yùn)行狀態(tài)。輸入端子的運(yùn)行狀態(tài)可由指示燈顯示，可由指示燈顯示，ON狀態(tài)對(duì)應(yīng)的指示燈亮狀態(tài)對(duì)應(yīng)的指示燈亮。 前蓋下面有

39、前蓋下面有運(yùn)行、停止開(kāi)關(guān)和擴(kuò)展模塊接口運(yùn)行、停止開(kāi)關(guān)和擴(kuò)展模塊接口。將開(kāi)關(guān)撥向。將開(kāi)關(guān)撥向STOP位置位置時(shí)，時(shí)，PLC處于停止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)可以對(duì)其編寫(xiě)程序；將開(kāi)關(guān)撥向處于停止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)可以對(duì)其編寫(xiě)程序；將開(kāi)關(guān)撥向RUN位置時(shí)，位置時(shí)，PLC處于運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)不能對(duì)其編寫(xiě)程序；將開(kāi)關(guān)撥向處于運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)不能對(duì)其編寫(xiě)程序；將開(kāi)關(guān)撥向TERM位置時(shí)，位置時(shí)，可以運(yùn)行程序，同時(shí)還可以監(jiān)控程序運(yùn)行的狀態(tài)?？梢赃\(yùn)行程序，同時(shí)還可以監(jiān)控程序運(yùn)行的狀態(tài)。擴(kuò)展模塊接口用于實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展模塊接口用于實(shí)現(xiàn)I/O擴(kuò)展擴(kuò)展。S7-200 CPUS7-200 CPU外部端子接線圖外部端子接線圖 圖中為圖中為S7-200 CP

40、U226 AC/DC/繼電器模塊的外部端子接線圖繼電器模塊的外部端子接線圖。AC表示表示PLC采用交流電源供電；采用交流電源供電；DC表示輸入模塊為直流輸入模塊；繼電器表示輸出表示輸入模塊為直流輸入模塊；繼電器表示輸出采用繼電器方式輸出采用繼電器方式輸出。 24個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)被分為個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)被分為2組。每個(gè)外部輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)均由各輸入端子接組。每個(gè)外部輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)均由各輸入端子接入，經(jīng)一個(gè)直流電源接至公共端入，經(jīng)一個(gè)直流電源接至公共端1M、2M。由于是直流輸入模塊，采用直流電。由于是直流輸入模塊，采用直流電源作為檢測(cè)各輸入點(diǎn)狀態(tài)的電源。源作為檢測(cè)各輸入點(diǎn)狀態(tài)的電源。M、L+兩個(gè)端子提供兩個(gè)端

41、子提供DC 24V/400mA 傳感器傳感器電源，可以作為傳感器電源，也可以作為輸入端的檢測(cè)電源電源，可以作為傳感器電源，也可以作為輸入端的檢測(cè)電源。S7-200 CPUS7-200 CPU外部端子接線圖外部端子接線圖 16個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)被分為個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)被分為3組組。每個(gè)負(fù)載的一端與輸出端相連，另一端經(jīng)。每個(gè)負(fù)載的一端與輸出端相連，另一端經(jīng)電源與公共端相連。電源與公共端相連。由于是繼電器輸出方式，所以既可帶直流負(fù)載，也可帶交由于是繼電器輸出方式，所以既可帶直流負(fù)載，也可帶交流負(fù)載，由負(fù)載性質(zhì)決定流負(fù)載，由負(fù)載性質(zhì)決定。 輸出端子排的右端輸出端子排的右端N、L1端子是供電電源端子是供電電源

42、AC120V/240V 輸入端輸入端。電源電。電源電壓的允許范圍是壓的允許范圍是AC 85264V。S7-200 CPU226 AC/DC/繼電器模塊的外部端子接線圖繼電器模塊的外部端子接線圖 數(shù)字量模塊數(shù)字量模塊模擬量模塊模擬量模塊 當(dāng)當(dāng)S7-200 PLCS7-200 PLC主機(jī)的主機(jī)的I/OI/O點(diǎn)數(shù)不能滿足控制要求時(shí)，可點(diǎn)數(shù)不能滿足控制要求時(shí)，可以選配各種輸入以選配各種輸入/ /輸出接口模塊來(lái)擴(kuò)展。通常，輸出接口模塊來(lái)擴(kuò)展。通常，I/OI/O擴(kuò)展包擴(kuò)展包括括I/OI/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展和功能擴(kuò)展兩類(lèi)。點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展和功能擴(kuò)展兩類(lèi)。S7-200 PLCS7-200 PLC可擴(kuò)展的接口可擴(kuò)展的接口模塊有

43、：模塊有：1.1.數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸入模塊2.2.數(shù)字量輸出模塊數(shù)字量輸出模塊3.3.數(shù)字量輸入輸出模塊數(shù)字量輸入輸出模塊模塊名稱(chēng)模塊名稱(chēng)模塊描述模塊描述DC+5V電流電流消耗消耗數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸入模塊EM221 DI824VDC30mAEM221 DI8120/230VAC30mAEM221 DI1624VDC70mA數(shù)字量輸出模塊數(shù)字量輸出模塊EM222 DO424VDC40mAEM222 DO4繼電器繼電器30mAEM222 DO824VDC50mAEM222 DO8120/230VAC110mAEM222 DO8繼電器繼電器40mA數(shù)字量輸入輸出數(shù)字量輸入輸出模塊模塊EM22

44、3 DI4/DO424VDC40mAEM223 DI4/DO424VDC/繼電器繼電器40mAEM223 DI8/DO824VDC80mAEM223 DI8/DO824VDC/繼電器繼電器80mAEM223 DI16/DO1624VDC160mAEM223 DI16/DO1624VDC/繼電器繼電器150mAEM223 DI32/DO3224VDC240mAEM223 DI32/DO3224VDC/繼電器繼電器205mAS7-200 PLC數(shù)字量擴(kuò)展模塊一覽表數(shù)字量擴(kuò)展模塊一覽表1）外部接線圖：.2 .3.6 .71M .0 .12M .4 .5.+ 直流輸入模塊直流輸入模塊（EM221 82

45、4VDC）有）有8個(gè)數(shù)字量輸入端子。接線個(gè)數(shù)字量輸入端子。接線圖中，圖中，8個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)分個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)分成成2組。組。1M、2M分別是分別是2組輸入點(diǎn)內(nèi)部電路的公共組輸入點(diǎn)內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶(hù)提供一個(gè)端，每組需用戶(hù)提供一個(gè)24VDC電源。電源。 1）外部接線圖：. .1M 1L+ .0 .1 .2 .32M 2L+ .4 .5 .6 .7+ + + 直流輸出模塊（直流輸出模塊（EM222 824VDC），有），有8個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，接線圖中字量輸出點(diǎn)，接線圖中8個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)分成個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)分成2組。組。1L+、2L+分別是兩組輸分別是兩組輸出點(diǎn)內(nèi)部電路的公共端，出點(diǎn)內(nèi)部電路的

46、公共端，每組需用戶(hù)提供一個(gè)每組需用戶(hù)提供一個(gè)DC24V的電流。的電流。 S7-200 PLCS7-200 PLC主機(jī)帶擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展配置時(shí)會(huì)受到相關(guān)因主機(jī)帶擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展配置時(shí)會(huì)受到相關(guān)因素（主機(jī)的技術(shù)指標(biāo)）的限制。素（主機(jī)的技術(shù)指標(biāo)）的限制。每種主機(jī)的最大每種主機(jī)的最大I/OI/O配置必須服配置必須服從以下限制：從以下限制：1.1.允許主機(jī)所帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量允許主機(jī)所帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量 CPU221CPU221模塊（整體型模塊（整體型PLCPLC）不允許帶擴(kuò)展模塊；）不允許帶擴(kuò)展模塊；CPU222CPU222模塊模塊最多可帶最多可帶2 2個(gè)擴(kuò)展模塊；個(gè)擴(kuò)展模塊；CPU224CPU224模塊

47、、模塊、CPU224XPCPU224XP模塊、模塊、CPU226CPU226模模塊最多可帶塊最多可帶7 7個(gè)擴(kuò)展模塊，且個(gè)擴(kuò)展模塊，且7 7個(gè)擴(kuò)展模塊中最多只能帶個(gè)擴(kuò)展模塊中最多只能帶2 2個(gè)智能個(gè)智能擴(kuò)展模塊。擴(kuò)展模塊。 輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備連接(a) 面板安裝(b) 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝 編址編址：對(duì)：對(duì)I/O模塊上的模塊上的I/O點(diǎn)進(jìn)行編碼，以便程序執(zhí)行時(shí)可點(diǎn)進(jìn)行編碼，以便程序執(zhí)行時(shí)可以唯一地識(shí)別每個(gè)以唯一地識(shí)別每個(gè)I/O點(diǎn)。點(diǎn)。 方法是方法是：同種類(lèi)型輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)的模塊進(jìn)行順序編制，：同種類(lèi)型輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)的模塊進(jìn)行順序編制，其他類(lèi)型模塊的有無(wú)及所處的位置都不影響本類(lèi)型模塊的編號(hào)。其他類(lèi)型模塊的

48、有無(wú)及所處的位置都不影響本類(lèi)型模塊的編號(hào)。 具體有以下幾個(gè)原則具體有以下幾個(gè)原則： 1)S7-200 CPU有一定數(shù)量的本機(jī)有一定數(shù)量的本機(jī)I/O，本機(jī)，本機(jī)I/O有固定的地有固定的地址。址?？梢杂脭U(kuò)展可以用擴(kuò)展I/O模塊來(lái)增加模塊來(lái)增加I/O點(diǎn)數(shù)，擴(kuò)展模塊安裝在主機(jī)點(diǎn)數(shù)，擴(kuò)展模塊安裝在主機(jī)的右邊，其的右邊，其I/O點(diǎn)的地址由模塊類(lèi)型和同類(lèi)點(diǎn)的地址由模塊類(lèi)型和同類(lèi)I/O模塊鏈中的位置模塊鏈中的位置決定，按照由左到右的順序?qū)Φ刂肪幋a依次排序。決定，按照由左到右的順序?qū)Φ刂肪幋a依次排序。 2)數(shù)字量數(shù)字量I/O點(diǎn)的編址是以字節(jié)長(zhǎng)點(diǎn)的編址是以字節(jié)長(zhǎng)(8位位)為單位，采用存儲(chǔ)為單位，采用存儲(chǔ)器區(qū)域標(biāo)識(shí)

49、符器區(qū)域標(biāo)識(shí)符(I或或Q)、字節(jié)號(hào)、位號(hào)的組成形式，在字節(jié)號(hào)和、字節(jié)號(hào)、位號(hào)的組成形式，在字節(jié)號(hào)和位號(hào)之間以點(diǎn)分隔。位號(hào)之間以點(diǎn)分隔。如如I0.3、Q1.2等。等。 3)數(shù)字量擴(kuò)展模塊是以一個(gè)字節(jié)數(shù)字量擴(kuò)展模塊是以一個(gè)字節(jié)(8位位)遞增的方式來(lái)分配地遞增的方式來(lái)分配地址的，若本模塊實(shí)際位數(shù)不滿址的，若本模塊實(shí)際位數(shù)不滿8位，未用位不能分配給位，未用位不能分配給I/O鏈的鏈的后續(xù)模塊。后續(xù)模塊。 例如：例如：CPU 224有有10個(gè)輸出點(diǎn)，但它要占用邏輯輸出區(qū)個(gè)輸出點(diǎn)，但它要占用邏輯輸出區(qū)16個(gè)點(diǎn)的地址。而一個(gè)個(gè)點(diǎn)的地址。而一個(gè)4DI/4DO模塊占用邏輯空間模塊占用邏輯空間8個(gè)輸入點(diǎn)和個(gè)輸入點(diǎn)和

50、8個(gè)輸出點(diǎn)。個(gè)輸出點(diǎn)。 4)模擬量模擬量I/O點(diǎn)的編址是以字長(zhǎng)點(diǎn)的編址是以字長(zhǎng)(16位位)為單位，在讀為單位，在讀/寫(xiě)模擬寫(xiě)模擬量信息時(shí)，模擬量量信息時(shí)，模擬量I/O以字為單位讀以字為單位讀/寫(xiě)。模擬量輸入只能進(jìn)行寫(xiě)。模擬量輸入只能進(jìn)行讀操作，模擬量輸出只能進(jìn)行寫(xiě)操作。讀操作，模擬量輸出只能進(jìn)行寫(xiě)操作。每個(gè)模擬量每個(gè)模擬量I/O點(diǎn)地址由點(diǎn)地址由存儲(chǔ)器區(qū)域標(biāo)識(shí)符（存儲(chǔ)器區(qū)域標(biāo)識(shí)符（AI或或AO）、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度標(biāo)志位（）、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度標(biāo)志位（W）、字）、字節(jié)地址（偶數(shù)）組成。模擬量端口的地址從節(jié)地址（偶數(shù)）組成。模擬量端口的地址從0開(kāi)始，以開(kāi)始，以2遞增，遞增，不允許奇數(shù)編址。不允許奇數(shù)編址。 5)模擬量擴(kuò)展模塊是以模擬量擴(kuò)展模塊是以2個(gè)端口個(gè)端口(4字節(jié)字節(jié))遞增的方式來(lái)分配地遞增的方式來(lái)分配地址的，就是每個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊至少占用兩個(gè)端口的地址。址的，就是每個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊至少占用兩個(gè)端口的地址。例例如：如：EM235模塊有模塊有4個(gè)模擬量輸入和個(gè)模擬量輸入和1個(gè)模擬量輸出，但它占用個(gè)模擬量輸出，但它占用了了