PLC的結（jié）構及各部分的作用

PLC的結（jié）構及各部分的作（zuò）用（yòng）-PLC的結構及各部分的作用：
PLC的類型繁多，功能（néng）和指（zhǐ）令（lìng）係統也（yě）不盡相同，但結構與工（gōng）作原理（lǐ）則大同小異（yì），通常由主機、輸入/輸出接口、電（diàn）源擴展器接口和（hé）外部設備接口等幾個主要部分組成。PLC的硬件係統結構（gòu）如下圖所示：

1、主機：
主機部分包（bāo）括中央處理器（qì）（CPU）、係統程序存儲器和用戶程序及數據存儲（chǔ）器。CPU是PLC的核（hé）心，它用以運行用戶（hù）程（chéng）序、監控輸入/輸出接口狀態（tài）、作出邏輯判（pàn）斷和進行數據處理，即讀取輸入變（biàn）量、完成用戶指（zhǐ）令規定的各種操作，將結果送到輸出端，並響應外部設備（如電腦、打印機等）的請（qǐng）求以及進行各種內（nèi）部（bù）判斷等。PLC的內部存儲器有兩類，一類是係統程序存儲器，主要存放係統管理（lǐ）和監控程序及對用戶程序作編（biān）譯處理的程序，係統程序已由廠家固定，用（yòng）戶不能更（gèng）改；另一類（lèi）是用戶程序及數據（jù）存儲器，主要存（cún）放用戶（hù）編製的應用（yòng）程序及各種暫存（cún）數據和中間結果。
2、輸入/輸出（I/O）接口
I/O接口是PLC與輸入/輸出設備連接的（de）部件。輸入（rù）接口接受輸入設備（如按鈕、傳感器、觸點、行程開關等）的控製信號。輸出接口是將主機經處理後的（de）結果通過功放電路去驅動輸出設備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一（yī）般采用光電耦合電路，以減少電磁幹擾，從而提高了可靠性。I/O點數即（jí）輸入/輸出端子數是PLC的一項主要技術指標，通常小型機有幾十個（gè）點，中型機有幾百個點，大型機將超過（guò）千點。
3、電（diàn）源
圖中電源是指為CPU、存儲器、I/O接口等（děng）內（nèi）部電子電路工作所配（pèi）置的直流開關穩壓電源，通常也為輸入設備提供直流電源。
4、編程
編程是PLC利用外部設備，用戶可用以輸入、檢查、修改、調試程序或監示PLC的工作（zuò）情況。通過專用的PC/PPI電纜線將PLC與電腦聯接，並利用（yòng）專用的編程軟件進行電腦編程和監控。
5、輸入/輸出擴展單元
I/O擴展（zhǎn）接口用於將擴（kuò）充外部輸（shū）入/輸出端子（zǐ）數的擴展單（dān）元與（yǔ）基本（běn）單元（即主機）連接在一起（qǐ）。
6、外部設備接口
此接口可將打印（yìn）機、條碼掃描儀,變頻器等外部設備與主機相聯，以完成相應的操作。
實驗裝置提供的主（zhǔ）機型號是西門子S7-200係列的CPU226(AC/DC/RELAY)。輸入點數為（wéi）24，輸出點數為16。

二、PLC的工作原理：
PLC是采用“順序掃描，不斷循（xún）環”的方式進行工作的。即在PLC運行時（shí），CPU根（gēn）據用（yòng）戶按控製要求編製好並存於用戶存儲器中的（de）程序，按指令步（bù）序（xù）號（或地（dì）址號（hào））作周期性循環掃描，如無跳轉指令，則從第一（yī）條指令開始逐條順序（xù）執行用戶程序，直至程序結束。然後重新返回第（dì）一條指令（lìng），開始（shǐ）下一輪新的（de）掃描（miáo）。在每次掃描過程中，還要完成對（duì）輸入（rù）信號的采樣和對輸出狀態的刷新等工作（zuò）。
PLC的掃描一個周期必經輸入采樣、程序執行和輸出刷新三（sān）個階（jiē）段（duàn）。
PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序將所（suǒ）有暫存在輸入鎖存器中的輸入端子的通斷狀態或輸入數據讀入，並將其寫入各對應的輸入狀態寄存（cún）器（qì）中，即（jí）刷新輸入。隨即關閉輸入端口，進入程序執行階段。
PLC在程序執行階段：按用（yòng）戶程序指令（lìng）存放的先後順序（xù）掃描執行每條指令，經相應的運算和處理後（hòu），其結果再寫入輸出狀態寄存器中，輸出狀態寄存器中所有（yǒu）的內容隨著程序的執行而改變。
輸出刷新階段：當所有指令執（zhí）行完畢，輸出狀態寄存器的通斷狀態在（zài）輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，並通過一定的方式（shì）（繼電器、晶體管或（huò）晶閘管（guǎn））輸出，驅動相應輸出設備工（gōng）作。
三、PLC的程（chéng）序（xù）編製：
編程（chéng）元件
PLC是采用軟件編製程序來實現控製要求的（de）。編程時要使用到各種編程元件，它們可提供無數個動合和動斷觸（chù）點（diǎn）。編程元（yuán）件是指輸入映像寄存器、輸出映像寄（jì）存器、位存儲器、定時器、計數器、通（tōng）用寄（jì）存器、數據寄存器（qì）及特殊功能存（cún）儲器等。
PLC內部這些存（cún）儲器（qì）的作用和繼電接觸（chù）控製係統中使用的繼電器十分相似，也有“線圈”與“觸點”，但它們不（bú）是“硬”繼電器，而是PLC存儲（chǔ）器的存儲單元。當寫入該單元（yuán）的（de）邏輯狀態為“1”時，則表示相應繼電器線圈得電，其動合觸點閉（bì）合，動斷觸（chù）點斷開。所以，內部的這些繼（jì）電（diàn）器稱之為“軟”繼（jì）電器。
S7-200CPU224、CPU226部分編程元件的編號範（fàn）圍與功能說明如下表所示

元件名稱	代表字母（mǔ）	編號範圍	功  能  說  明
輸入寄存器（qì）	I	I0.0～I1.5共14點	接受外部輸入設備（bèi）的（de）信號
輸出寄存器	Q	Q0.0～Q1.1共10點	輸出程序執行結果並（bìng）驅動外部設備
位存儲器	M	M0.0～M31.7	在程序內部使用，不能（néng）提供外部輸出
定時器	256(T0～t255)	T0,T64	保持型通電延（yán）時1ms
		T1～T4,T65～T68	保持型通電延時10ms
		T5～T31,T69～T95	保（bǎo）持型通電延時100ms
		T32,T96	ON/OFF延時,1ms
		T33～T36,T97～T100	ON/OFF延時,10ms
		T37～T63,T101～T255	ON/OFF延時,100ms
計數器	C	C0～C255	加法計數器，觸點在（zài）程序內部使用
高速計數器	HC	HC0～HC5	用來累計比CPU掃描速率更快的事件
順序控（kòng）製（zhì）繼電器	S	S0.0～S31.7	提供控（kòng）製程序的邏輯分段
變量存（cún）儲器	V	VB0.0～VB5119.7	數據處（chù）理用的數（shù）值存儲（chǔ）元件
局部存儲器	L	LB0.0～LB63.7	使用臨時的寄存器，作為暫時存儲（chǔ）器
特殊存儲器	SM	SM0.0～SM549.7	CPU與用戶之間交換信息
特殊存儲器	SM(隻讀)	SM0.0～SM29.7	接受外部信號
累加寄存器	AC	AC0～AC3	用來存放計算的中間值