西门子S7-200模块ST20

可以通过激励（ON）的常开触点和未被激励（OFF）的常闭触点自左向右流动。“能流”在任何时候都不会通过触点自右向左流动。PLC诞生不久就在工业控制领域占据了主导地位，日本、法国、德国等国家相继研制出各自的PLC。PLC技术随着计算机和微电子技术的发展而迅速发展，由*初的1位机发展到现在16位、32位高性能微处理器，还实现了多处理器的多通道处理。另外，通信技术使PLC的应用得到了进一步发展。PLC正在向高集成化、小体积、大容量、高速度、使用方便、高性能和智能化等方向发展。具体表现在以下几个方面。当I0.0和I0.1或Q4.0和I0.1触点都接通后，线圈Q4.0才能接通（被激励），只要其中一个触点不接通，线圈就不会接通。同一般的微型计算机一样，CPU也是PLC的核心。PLC中所配置的CPU可分为3类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器（如AMD29W等）。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器，大型PLC大多采用高速位片式微处理器。

目前，小型PLC为单CPU系统，而中、大型PLC则大多为双CPU系统，甚至有些PLC中配置了多达8个CPU。对于双CPU系统，一般一个为字处理器，另外一个为位处理器。字处理器为主处理器，用于执行编程器接口功能，监视内部定时器、扫描时间，处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从属处理器，

操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用，提高了PLC的速度，使PLC更好地满足实时控制要求。系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能直接更改。它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计时规定的各项工作。系统程序质量的好坏，在很大程度上决定了PLC的运行。

① 系统管理程序，它主要控制PLC的运行，使整个PLC按部就班地工作。

② 用户指令解释程序，通过用户指令解释程序，将PLC的编程语言变为机器语言指令，再由CPU执行这些指令。

③ 标准程序模块与系统调用，包括许多不同功能的子程序及其调用管理程序，如完成输入/输出及特殊运算等的子程序，PLC的具体工作都是由这部分程序来完成的，这部分程序的多少决定了PLC性能的高低。

用户程序存储器（程序区）和用户功能存储器（数据区）总称为用户存储器。用户程序存储器用来存放用户根据控制任务而编写的程序。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同，可以使用RAM、EPROM（紫外线可擦除ROM）或EEPROM存储器，其内容可以由用户任意修改。用户功能存储器用来存放用户程序中使用器件的状态（ON/OFF）/数值数据等。在数据区中，各类数据存放的位置都有严格的划分，每个存储单元有不同的地用于直流及交流两种电源，但通断频率低；晶体管输出型接口有较高的通断频率，但是只适用于直流驱动的场合，晶闸管输出型接口却仅适用于交流驱动场合。

为了避免PLC因瞬间大电流冲击而损坏，输出端外部接线必须采取保护措施：在输入/输出公

置熔断器保护；采用保护电路对交流感性负载一般用阻容吸收回路，对直流感性负载使用续流二极管。由于PLC的输入/输出端是靠光耦合的，在电气上完全隔离，输出端的信号不会反馈到输入端，也不会产生地线干扰或其他串扰，因此PLC的输入/输出端具有很高的可靠性和极强的抗干扰能力。

（3）模拟量输入接口智能接口模块是一个独立的计算机系统模块，它有自己的CPU、系统程序、存储器、与PLC系统总线相连的接口等。智能接口模块是为了适应较复杂的控制工作而设计的，作为PLC系统的一个模块，通过总线与PLC相连，进行数据交换，如高速计数器工作单元、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块、温度控制单元等。PLC还可以选配的外部设备包括编程器、EPROM写入器、外部存储器卡（盒）、打印机、高分辨率大屏幕彩色图形监控系统和工业计算机等。

EPROM写入器是用来将用户程序固化到EPROM存储器中的一种PLC外部设备。为了使调试好的用户程序不易丢失，经常用EPROM写入器将用户程序从PLC内的RAM保存到EPROM中。

PLC可用外部的磁带、磁盘、存储盒等来存储PLC的用户程序，这种存储器件称为外存储器。外存储器一般通过编程器或其他智能模块提供的接口，实现与内部存储器之间相互传递用户程序。

，PLC主机在构成实际硬件系统时，至少需要建立两种双向信息交换通道。*基本的构造包括CPU模块、电源模块、输入/输出模块。此时，PLC通过不断地扩展模块来实现各种通信、计数、运算等功能，通过灵活地变更控制规律来实现对生产过程或某些工业参数的自动控制。

程序是由PLC制造厂商设计编写的，并存入PLC的系统存储器中，用户不能直接读写与更改。系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传递程序、监控程序等。PLC的系统程序有以下3种类型。

（1）系统管理程序

系统管理程序控制着系统的工作节拍，包括PLC运行管理（各种操作的时间分配）、存储器空间管理（生成用户数据区）和系统自诊断管理（如电源、系统出错、程序语法、句法检验等）。

（2）编译和解释程序

编译程序将用户程序变成内码形式，以便于对程序进行修改、调试。解释程序能将编程语言转变为机器语言，以便CPU操作运行。

（3）标准子程序与调用管理程序阶段采入的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件的当前状态；然后进行相应的运算，运算结果存入元件映像寄存器中。对于元件映像寄存器，每个元件（除输入映像寄存器外）的状态会随着程序的执行而发生变化。

（3）输出刷新阶段