上海西门子电机中国一级总代理
浔之漫智控技术（上海）有限公司（w）
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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是一种由程序控制运行的设备，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。为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。会输出电流流过光电耦合器的发光管使之发光，光敏管受光导通，晶体管VT的G极电压下降。由于VT为耗尽型P沟道晶体管，当G极为高电压时截止，为低电压时导通，因此光电耦合器导通时VT也导通，相当于1L+、Q0.2端子内部接通，有电流流过负载，电流途径是：DC电源正极负载1L+端子入导通的晶体管VTQ0.2端子出DC电源负极。由于晶体管有极性，所以输出端外部只能接直流电源，并且晶体管的漏极只能接电源正极，源极接电源的负极
输入指示灯VD1、VD2用于指示输入端子是否有输入。R2、C为滤波电路，用于滤除输入端子窜入的干扰信号，R1为限流电阻。1M端为同一组数字量（如I0.0～I0.7）的公共端。不难看出，DC24V电源的极性可以改变（即24V也可以正极接1M端）。
（1）输入接口电路PLC的输入接口电路分为数字量输入接口电路和模拟量输入接口电路。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
④监测和诊断内部各电路的工作状态。2.存储器存储器的功能是存储程序和数据。PLC通常配有ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）两种存储器，ROM用来存储系统程序，RAM用来存储用户程序和程序运行时产生的数据。
系统程序由厂家编写并固化在ROM存储器中，用户无法访问和修改系统程序。系统程序主要包括
当按下停止按钮SB2时，有电流流过I0.1端子（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。
目前大多数PLC采用梯形图编程方式，梯形图语言的编程元件符号和表达方式与继电器控制电路原理图非常接近，这样使大多数工厂企业电气技术人员非常容易接受和掌握。
（5）系统设计、调试和维修方便
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。
1.2 PLC控制与继电器控制比较
PLC控制是在继电器控制基础上发展起来的，为了让读者能初步了解PLC控制方式，本节以电动机正转控制为例对两种控制系统进行比较。
（2）中档PLC。它除了具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能，有些还增设有中断控制、PID控制等功能。中档PLC适用于比较复杂的控制系统。
（3）PLC。它除了具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制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）是一种专为工业环境下应用而设计的数字电子设备；
（2）内部采用了可编程序的存储器，可进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作；
（3）通过数字量或模拟量输入端接收外部信号或操作指令，内部程序运行后从数字量或模拟量输出端输出需要的信号；
（4）可以通过扩展接口连接扩展单元，以增强和扩展功能，还可以通过通信接口与其他设备进行通信。
1.1.2 PLC的分类
PLC的种类很多，下面按结构形式、控制规模和实现功能对PLC进行分类。1.按结构形式分类按硬件的结构形式不同，PLC可分为整体式和模块式程理念的同时，更多的人性化设计，使编程更容易上手，项目开发更加高效。
本书以STEP 7-Micro/WIN SMART V2.0编程软件为例，对相关知识进行讲解。MART PLC中只允许使用指针对I、Q、M、L、V、S、T（仅当前值）、C（仅当前值）存储区域进行间接寻址，而不能对独立位（bit）或模拟量进行间接寻址。
CPU运算相关结果存放在模拟量输出映像寄存器中，将1个字长（16位）的数字量信号通过D/A（数模转换）转换为模拟量输出信号，间接寻址前必须事先建立指针，指针为双字（即32位），存放的是另一个存储器的地址，指针只能为变量存储器（V）、局部存储器（L）或累加器（AC1、AC2、AC3）。建立指针时，要使用双字传送指令（MOVD）将数据所在单元的内存地址传送到指针中，双字传送指令（MOVD）的输入操作数前需加“&”号，表示送入的是某一存储器的地址，而不是存储器中的内容，例“MOVD &VB200，AC1”指令，表示将VB200的地址送入累加器AC1中，其中累加器AC1就是指针。用以驱动外部模拟量控制设备。和模拟量输入映像寄存器一样，模拟量输出映像寄存器中的数值也为只读值，且模拟量输出映像寄存器的地址也必须使用偶数字节地址来表示，如AQW2，AQW4等，地址编号范围为AQW0～AQW110。
1.3.3 数据区存储器的地址格式可以立即进行运算操作的数据叫立即数，对立即数直接进行读写的操作寻址称为立即寻址。立即寻址可用于提供常数和设置初始值等。立即寻址的数据在指令中常常以常数的形式出现，常数可以为字节、字、双字等数据类型。CPU通常以二进制方式存储所有常数，指令中的常数也可按十进制、十六进制、ASCII等形式表示，具体格式如下。
二进制格式：在二进制数前加2表示二进制格式，
存储器由许多存储单元组成，每个存储单元都有唯一的地址，在寻址时可以依据存储器的地址来存储数据。数据区存储器的地址格式有如下几种。
（1）位地址格式 位是小的存储单位，常用0、1两个数值来描述各元件的工作状态。当某位取值为1时，表示线圈闭合，对应触点发生动作，即常开触点闭合，常闭触点断开；当某位取值为0时，表示线圈断开，对应触点发生动作，即常开触点断开，常闭触点闭合
（7）高速计数器（HC） 变量存储器与局部存储器十分相似，只不过变量存储器存放的是全局变量，它用在程序执行的控制过程中，控制操作中间结果或其他相关数据，变量存储器全局有效，全局有效是指同一个存储器可以在任意程序分区（主程序、子程序和中断程序）被访问。它和局部存储器一样可按位、字节、字和双字来存取。S
高速计数器的工作原理与普通的计数器基本相同，只不过它是用来累计高速脉冲信号的。当高速脉冲信号的频率比CPU扫描速度更快时，必须用高速计时器来计数。注意高速计时器的计数过程与扫描周期无关，它是一个较为独立的过程。
（8）局部存储器（L）
局部存储器用来存放局部变量，并且只在局部有效，局部有效是指某个局部存储器只能在某一程序分区（主程序、子程序和中断程序）中被使用。它可按位、字节、字和双字来存取。S7-200
顺序控制继电器用于顺序控制（也称步进控制），与辅助继电器一样，也是顺序控制编程中的重要编程元件之一，它通常与顺序控制继电器指令（也称步进指令）联用以实现顺序控制编程。
顺序控制继电器存储器可采用位、字节、字和双字来存取，S7-200 SMART PLC操作数地址范围输入映像寄存器中的数值只能由外部信号驱动，不能由内部指令改写；输入映像寄存器有无数个常开和常闭触点供编程时使用，且在编写程序时，只能出现输入继电器触点，不能出现线圈。需要指出的是，输出继电器线圈的通断状态只能由内部指令驱动，即输出映像寄存器的数值只能由内部指令写入；输出映像寄存器由无数个常开和常闭触点供编程时使用，且在编写程序时，输出继电器触点、线圈都能出现，且线圈的通断状态表示程序终的运算结果，这与下面要讲的辅助继电器有着明显的区别内部标志位存储器在PLC中无相应的输入输出端子对应，辅助继电器线圈的通断只能由内部指令驱动，且每个辅助继电器都有无数对常开常闭触点供编程使用。辅助继电器不能直接驱动负载，它只能通过本身的触点与输出继电器线圈相连，由输出继电器实现终的输出，从而达到驱动负载的目的。。 按下启动按钮SB1时，输入继电器I0.1线圈得电，常开触点I0.1闭合，输出继电器Q0.1线圈得电并自锁，输出接口模块硬件常开，触点Q0.1闭合，输出电路构成通路，外部负载得电；当按下停止按钮SB2时，输入继电器I0.2线圈得电，其常闭触点I0.2断开，输出继电器Q0.1线圈失电，输出接口模块常开触点Q0.1复位断开，输出电路形成断路，外部负载断电