西门子PROFIBUS-DP通讯接头

1.4.1 梯形图（LAD）梯形图采用类似传统继电器控制电路的符号来编程，用梯形图编制的程序具有形象、直观、实用的特点，因此这种编程语言成为电气工程人员应用广泛的PLC编程语言。尾执行用户程序，程序执行结束后，将得到的输出值写入输出映像寄存器（该过程称为输出刷新），输出映像寄存器通过输出电路使输出端内部的硬件继电器、晶体管或晶闸管导通或断开，从而产生控制输出。以上过程完成后，系统又返回，重新开始自我诊断，以后不断重复上述过程。PLC有两个工作状态：RUN（运行）状态和STOP（停止）状态。当PLC工作在RUN状态时，系统会执行用户程序；当PLC工作在STOP状态时，系统不执行用户程序。PLC正常工作时应处于RUN状态，而在向PLC写入程序时，应让PLC处于STOP状态。PLC的两种工作状态可通过面板上的开关切换。PLC工作在RUN状态时，自我诊断至输出刷新过程会反复循环执行，执行一次所需要的时间称为扫描周期，一般为1～100ms。扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有很大的关系。行的设备，其工作方式与微型计算机不同。微型计算机运行到结束指令时，程序运行结束；PLC运行程序时，会按顺序依次逐条执行存储器中的程序指令，当执行完后的指令后，并不会马上停止，而是又从头开始再次执行存储器中的程序，如此周而复始，PLC的这种工作方式称为循环扫描方式。，双向晶闸管输出型接口电路，它采用双向晶闸管型光电耦合器。当PLC内部电路输出ON信号（或称输出为ON）时，会输出电流流过光电双向晶闸管内部的发光管，内部双向晶闸管受光导通，电流可以从上往下流过晶闸管，也可以从下往上流过晶闸管。由于交流电源的极性是周期性变化的，所以晶闸管输出接口电路外部通常接交流电源。源极接电源的负极

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输入指示灯VD1、V

D2用于指示输入端子是否有输入。R2、C为滤波电路，用于滤除通过输入端子窜入的干扰信号，R1为限流电阻。1M端为电流流经继电器KA线圈，继电器常开触点KA闭合，负载有电流通过，电流途径是：DC电源（或AC电源）的一端负载Q0.1端子入内部闭合的继电器KA触点1L端子出DC电源（或AC电源）的另一端。R2、C和压敏电阻RV用来吸收继电器触点断开时负载线圈产生的瞬间反峰电压。由于继电器触点无极性，所以输出端外部电源可以是直流电源，也可以是交流电源。同一组数字量（如I0.0～I0.7）的公共端。从图1-6中不难看出，DC24V电源的极性可以改变（即24V也可以正极接1M端）。

2）输出接口PLC的输出接口也分为数字量输出接口和模拟量输出接口。模拟量输出接口电路通常采用D/A转换电路，将数字量信号转换成模拟量信号；数字量输出接口电路采用的电路形式较多，根据使用和模拟量输入接口。数字量输入接口用于接收“1”“0”数字信号或开关通断信号，又称开关量输入接口；模拟量输入接口用于接收模拟量信号（连续变化的电压或电流）。模拟量输入接口通常采用A/D转换电路，将模拟量信号转换成数字信号。数字量输入接口电路PLC通常采用高性能的CPU。

CPU的主要功能有：接收通信接口送来的程序和信息，并将其存入存储器。采用循环检测（即扫描检测）方式不断检测输入接口送来的状态信息，以判断输入设备的输入状态。逐条运行存储器中的程序，并进行各种运算，再将运算结果存储下来，然后通过输出接口输出，以对输出设备进行有关控制。监测和诊断内部各电路的工作状态。（即DIa.1端子）内部的I0.1输入电路，程序中的I0.1常闭触点断开，Q0.0线圈失电，一方面会使程序中的Q0.0常开自锁触点断开解除通电自锁，另一方面会控制Q0.0输出电路，使之停止输出电流，Q0.0硬件继电器线圈无电流流过，其触点断开，主电路中的接触器KM线圈失电，KM主触点断开，电动机停转。

1.2.3 PLC、继电器和单片机控制系统的比较PLC控制与继电器控制相比，具有改变程序就能变换控制功能的优点，但在简单控制时成本较高，另外，利用单片机也可以实现控制。PLC、继电器和单片机控制系统的比输出端）。图1-4所示线路可以实现与图1-3所示的继电器正转控制线路相同的功能。PLC正转控制线路也可分作主电路和控制电路两部分，PLC与外接的输入、输出部件构成控制电路，主电路与继电器正转控制主电路相同。

在组建PLC控制系统时，要给PLC输入端子连接输入部件（如开关），给输出端子连接输出部件，并给PLC提供电源。在图1-4中，PLC输入端子连接SB1（启动）、SB2（停止）按钮和24V直流电源（24V DC），输出端子连接接触器KM线圈和220V交流电源（220V AC），电源端子连接220V交流电源供电，在内部由电源电路转换成5V和24V的直流电压，5V供给内部电路使用，24V会送到L+、M端子输出，可以提供给输入端子使用。PLC硬件连接完成后，在计算机中使用PLC编程软件编写图示的梯形图程序，并用通信电缆将计算机与PLC连接起来，再将程序写入PLC。

PLC用软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计安装接线工作量大为减少。另外，PLC的用户程序可以通过计算机在实验室仿真调试，减少了现场的调试工作量。此外，由于PLC结构模块化及很强的自我诊断能力，维修也极为方便。表及表格传送功能等。PLC具有很强的通信联网功能，一般用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂控制自动化。

1.1.3 PLC的特点

PLC是一种专为工业应用而设计的控制器，它主要有以下特点。

1）可靠性高，抗干扰能力强

为了适应工业应用要求，PLC从硬件和软件方面采用了大量的技术措施，以便能在恶劣的环境下长时间可靠运行，现在大多数PLC的平均无故障运行时间可达几十万小时。

2）通用性强，控制程序可变，使用方便

PLC可利用齐全的各种硬件装置来组成各种控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，无须大量改变PLC的硬件设备，只需是一种常见的整体式PLC，其外形像一个长方形的箱体，这种PLC的CPU、存储器、I/O接口等都安装在一个箱体内。整体式PLC的结构简单、体积小、价格低。小型PLC一般采用整体式结构。