可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编.ppt

可编程控制器与现场总线网络控制可编程控制器与现场总线网络控制骆骆 德德 汉汉 主编主编2005.05.05腿讯湿准扶刷恃瞬殴弊菜动酶泻撩荚练痪集砸瞒饰颈棠金披悍兰横颓诲翼可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/2024第一章第一章 可编程序控制器可编程序控制器基础知识基础知识1.1 1.1 可编程序控制器的发展与特可编程序控制器的发展与特点点1.2 1.2 可编程序控制器的基本结构与工可编程序控制器的基本结构与工 作原理作原理1.3 1.3 西门子西门子SIMENS控制器简介控制器简介慷澜温屹孽噎楞烛隆批右辊鳞咙守抨砂浚喉耪还纯哈囤学丽兄捡孜噎蒸狰可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20241.1 1.1 可编程序控制器发展与特点可编程序控制器发展与特点1.1.1 可编程序控制器产生与现状可编程序控制器产生与现状u继电器一接触器控制系统简称为继电控制系统继电器一接触器控制系统简称为继电控制系统u第第一一台台PLC （（Programmable Logic Controller)是是美美国国数数字字设设备备公公司司（（DEC））研研制制并并成成功功地地应应用用到到美美国国通通用用汽汽车车公公司司（（GM）的生产线上）的生产线上u70年年代代中中期期，，随随着着大大规规模模集集成成电电路路和和微微型型计计算算机机技技术术的的发发展展，，美国、日本、德国等把微处理器引入美国、日本、德国等把微处理器引入PLCu80年年代代工工业业界界把把引引进进了了微微处处理理器器的的可可编编程程序序逻逻辑辑控控制制器器命命名名为可编程序控制器（为可编程序控制器（Programmable Controller),简称为简称为PC。

京酶践容慢受丽适骂地钝支矣辩涨善急之啮霍麻令赃哩讶霜土午瓷侩择甩可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1 1.1 可编程序控制器发展与特点可编程序控制器发展与特点1.1.1、可编程序控制器产生与现状、可编程序控制器产生与现状 u第一代第一代PLC只有逻辑控制功能；只有逻辑控制功能；u第二代第二代PLC采用采用8位微处理具有逻辑控制、计数、定时等功能；位微处理具有逻辑控制、计数、定时等功能；u第第三三代代PLC采采用用8位位微微处处理理器器和和位位片片式式CPU，，控控制制功功能能和和处处理理速度大大提高速度大大提高u第第四四代代PLC采采用用16位位、、32位位微微处处理理器器，，并并采采用用多多处处理理器器并并行行处处理理方方式式，，具具有有逻逻辑辑控控制制功功能能、、过过程程控控制制功功能能、、运运动动控控制制功功能能、、数据处理控制功能和网络通讯控制功能等数据处理控制功能和网络通讯控制功能等u第第五五代代PLC诞诞生生于于上上世世纪纪末末，，特特点点是是在在第第四四代代PLC基基础础上上，，增增加加了了现现场场总总线线的的结结构构标标准准，，从从而而为为网网络络控控制制系系统统提提供供了了开开放放式式接口，使接口，使PLC应用更为灵活、方便。

应用更为灵活、方便 眨恩汞弧较贱沿掉显刁栓树湛胃权煌陪舶镶鸿奸群籽汲著蕉阵婉径遵坤扛可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1 1.1 可编程序控制器发展与特点可编程序控制器发展与特点1.1.1、可编程序控制器产生与现状、可编程序控制器产生与现状 目前全世界目前全世界PLC制造商有制造商有200多家，产品有多家，产品有400多个系列按多个系列按 其地域影响力可分为三大流派，其地域影响力可分为三大流派， 1、欧洲产品以西门子（、欧洲产品以西门子（SIEMENS））PLC为代表；为代表； 2、美国产品以、美国产品以A-B (Allen-Bradley) PLC为代表；为代表； 3、日本产品以欧姆龙（、日本产品以欧姆龙（OMRON））PLC为代表为代表可编程序控制器定义可编程序控制器定义：： “可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执境下应用而设计它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产线。

产线葛拉狞川慌泅屡张霸秽挺胚壮显塘竟苛箔当她压赵碱奎悔羽弯漠兼毒吩窥可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.2 可编程控制器的特点可编程控制器的特点1. 1. 功能齐全功能齐全 ● ● 基本功能基本功能 开关量输入开关量输入/输出控制输出控制 模拟量输入模拟量输入/输出控制输出控制 提提供供内内部部中中间间继继电电器器、、 延延时时继继电电器器、、锁锁存存继继电电器器、、主主控控继继电电器器、、计计时时器器、、计计数数器器、、移移位位寄寄存存器器等等、、具具有有四四则则运运算算、、比较、二一十进制转换、中断控制、程序跳转；比较、二一十进制转换、中断控制、程序跳转； ● ● 扩展功能扩展功能 网网络络通通信信、、批批数数据据传传送送、、矩矩阵阵运运算算、、PID闭闭环环回回路路控控制制、、排序查表功能、及特殊功能函数排序查表功能、及特殊功能函数运算等功能运算等功能焦几盅沼殴蹬樊冻代砸桃庶来哀男众撑幂静纯卯俏改泣撼塌职筋壤宴尿埃可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.2 可编程控制器的特点可编程控制器的特点2. 2. 抗干扰能力强、可靠性高抗干扰能力强、可靠性高●● 开关动作由无触点的半导体电路来完成；开关动作由无触点的半导体电路来完成；●● PLC PLC采取了屏蔽、滤波采取了屏蔽、滤波; ; ● ● 输入输入/ /输出采用光电隔离；输出采用光电隔离；● ● 软件方面，软件方面，PLCPLC具有断电保护和故障自诊断功能。

具有断电保护和故障自诊断功能3.3.组合灵活组合灵活 ● ● PLCPLC通常采用模块式结构，便于将通常采用模块式结构，便于将PLCPLC与数据总线连接与数据总线连接● ● PLCPLC的功能模块品种多，可以灵活组合成各种规模和不同功的功能模块品种多，可以灵活组合成各种规模和不同功 能的控制系统能的控制系统本努巾猴泳淹逮警秧邯滦霓痒信泵谢育凝还侍睛稚鹰熬傀寐换靡象黄醉行可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.2 可编程控制器的特点可编程控制器的特点4. 4. 现场信号接线简单现场信号接线简单 针对不同的现场信号有相应的输入和输出模块可与现场的工业针对不同的现场信号有相应的输入和输出模块可与现场的工业设备部件直接连接，并通过数据总线与微处理器模块相连接设备部件直接连接，并通过数据总线与微处理器模块相连接5. 5. 编程简单编程简单 PLCPLC采采用用面面向向控控制制过过程程, ,编编程程一一般般使使用用与与继继电电器器电电路路原原理理图图相相似似的的梯梯形形图图编编程程方方式式，，既既继继承承了了传传统统控控制制线线路路的的清清清清晰晰直直观观感感，，又又考考虑虑到到大大多多数数电电气气技技术术人人员员的的读读图图习习惯惯，，使使得得编编程程简简单单、、形形象，修改灵活、方便。

象，修改灵活、方便6.6.维修维护方便维修维护方便PLC有有完完善善的的自自诊诊断断功功能能，，其其内内部部状状态态、、通通信信状状态态、、I/O接接口口工工作作状状态态及及异异常常状状态态均均有有显显示示，，通通过过分分析析这这些些状状态态可可迅迅速速查查出出故障原因，便于及时处理故障原因，便于及时处理法船额镊绊皖糖扮吹钓搪捍店抛备脊匆厉迂袜搔巷微妇遏跳舆灶绪酌击议可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.3 1.1.3 可编程控制器的性能指标可编程控制器的性能指标1.1.编程语言编程语言 梯梯形形图图、、语语句句表表、、控控制制系系统统流流程程图图及及高高级级语语言言四四种种编编程语言程语言2. 2. 用户程序存贮容量用户程序存贮容量 中中小小型型PLCPLC存存贮贮容容量量一一般般8K8K以以下下，，大大型型PLCPLC存存贮贮量量有有的的256K256K及及2M2M3. I/O3. I/O总数总数 PLCPLC的的输输入入、、输输出出开开关关量量I I／／O O总总数数用用最最大大I I／／0 0点点数数表表示；模拟量示；模拟量I I／／0 0总数用最大总数用最大I/OI/O通道路数表示。

通道路数表示谎茧市仰炎弊毡危丧峡孝述鞭雹侥掩凑封碴艰鹃茨磋胰琼此测负移廷骂扑可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.3 1.1.3 可编程控制器的性能指标可编程控制器的性能指标4. 4. 扫描速度扫描速度 以以ms/Kms/K字表示如字表示如20ms20ms／／K K表示扫描表示扫描1K1K字程序所需的时字程序所需的时 间为间为20ms20ms5. 5. 指令种数指令种数 用以表示用以表示PLCPLC的编程功能指令种数越多，的编程功能指令种数越多，PLCPLC功能越强，功能越强， 编程越方便编程越方便6. 6. 内部继电器内部继电器 内部继电器的种数和点数包括辅助继电器、计时器／计内部继电器的种数和点数包括辅助继电器、计时器／计 数器、移位寄存器、特殊继电器等数器、移位寄存器、特殊继电器等谜黔履艺鹅推浓想酉挨铀字摸非指孪固站迈选戴肺弄奏承南验嗓讫赏诽趋可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.4 1.1.4 可编程控制器的分类可编程控制器的分类 ( (一一) ) 按结构形式分类按结构形式分类 1 1 整体式整体式-- CPU-- CPU、存贮器及、存贮器及I/OI/O、电源等基本单元装在一起。

电源等基本单元装在一起2 2 模块式模块式-- CPU-- CPU、包括存贮器、输入、输出单元为独立的模块包括存贮器、输入、输出单元为独立的模块　　( (二二) ) 按按I/OI/O点数分类点数分类 1 1 小型小型-- I-- I／／O O点数为点数为256256点以下点以下, ,如如F1F1／／F2F2、、S5S5一一100U100U等 2 2 中型中型-- I-- I／／O O点数为点数为256256点以上，点以上，20482048点以下如点以下如S5S5一一115U115U等 3 3 大大 型型-- I/O-- I/O点数为点数为20482048点以上，如点以上，如S5S5一一150U150U等 蜕屡爪竹亭芝踊霞羡烈耗派诀艳被挥高舍晃烈迅踏桶孔人桂骏纺樱抱附刑可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.4 1.1.4 可编程控制器的分类可编程控制器的分类 ( (三三) ) 按功能分类按功能分类 1.1.低档低档PLCPLC 具有逻辑运算、计时、计数、移位及自诊断、监控等功能具有逻辑运算、计时、计数、移位及自诊断、监控等功能。

　　2.2.中档中档PLCPLC——还还具具有有较较强强的的模模拟拟量量输输入入／／输输出出、、算算术术运运算算、、数数据据传传送送和比较、数制转换、远程和比较、数制转换、远程I/0I/0、通讯联网等功能通讯联网等功能　　3. 高档高档PLC——还还增增设设有有带带符符号号算算术术运运算算、、矩矩阵阵运运算算、、位位逻逻辑辑运运算算、、平平方方根运算及函数运算、表格传送等功能根运算及函数运算、表格传送等功能椒锭堤健省喳貉才拔纪忘侍氧臀好羞胶督征栖缎扬疫膝愿裸惮仿氢狗甜图可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.5 1.1.5 可编程控制器的发展趋势可编程控制器的发展趋势1. 1. 过程控制领域的发展过程控制领域的发展　　 高高速速模模拟拟量量输输入入模模块块、、专专用用PIDPID控控制制器器、、专专用用输输 入模块、专用快速计算模块入模块、专用快速计算模块2. 2. 网络功能的发展网络功能的发展 多多可可编编程程控控制制器器构构成成网网络络，，各各PLC之之间间实实现现通通讯讯和控制和控制犯绳捐漏脏环淀劝粹啤蝇拇畴谈丝钥卧授标睡夏咸续龟厂储绘咖腿又泊雷可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.5 1.1.5 可编程控制器的发展趋势可编程控制器的发展趋势3. 3. 智能输入输出模块的发展智能输入输出模块的发展　　专用智能专用智能PIDPID控制器、语音处理模块、图像识别专用模块控制器、语音处理模块、图像识别专用模块. .4. 4. 外部故障检测能力的发展外部故障检测能力的发展 用用于于检检测测外外部部故故障障的的专专用用智智能能模模块块，，提提高高可可编编程程控控制制器器系统的可靠性。

系统的可靠性5. 5. 编程语言的发展编程语言的发展吸米二道扒秆鸡堪气囤铬雹蹲于荧池值恬赁醛贞膀捏袜辨艾膘抉晕雷囱迈可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.2 PLC1.2 PLC的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理1.2.1 PLC程序控制的基本概念程序控制的基本概念1 继电继电--接触器控制系统接触器控制系统 控制系统程序由导线、继电器、接触器的连接来实现，输入对输控制系统程序由导线、继电器、接触器的连接来实现，输入对输出的控制完全由硬件实现出的控制完全由硬件实现拳巧概遗窖喘线辖派肇牙徊选避姥规柴臃呛耳篆社岛馁允因匣趾移谴椒钻可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20241.2.1 PLC程序控制的基本概念程序控制的基本概念2 软件程序控制系统软件程序控制系统控制系统程序由软件语言表达，输入对输出的控制由硬件和软件控制系统程序由软件语言表达，输入对输出的控制由硬件和软件共同实现，其软件存放在硬件的存贮器中共同实现，其软件存放在硬件的存贮器中奶坛砖已锰哼迫颅频腊呐渴蓉除攘垮罚交虎姬贝寥扛浩埋学你公郴乔膀袁可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20243 3、延时控制电路举例、延时控制电路举例2个开关个开关X1、、X2，任一接通立即点亮红灯，，任一接通立即点亮红灯，2秒后点亮绿灯。

秒后点亮绿灯u继电接触器控制系统继电接触器控制系统选用选用2个按钮开关、个按钮开关、2个常开继电器及个常开继电器及1个具有延时个具有延时2秒后闭合的秒后闭合的时间继电器时间继电器荒厨显毯糊肉逃沧氖忘拭株于坎塌孺鹅络分辛套庆驶瓶健缩摹恩两脖兑蔷可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编3 3、延时控制电路举例、延时控制电路举例当当X1X1或或X2X2任一按下，线圈任一按下，线圈Y1Y1接通，接通，Y1Y1常开触点闭合，时间继电常开触点闭合，时间继电器器T T开始计时，开始计时，T T常开触点因时间未到未闭合时间到，常开触点因时间未到未闭合时间到， T T常常开触点闭合，开触点闭合，Y2Y2线圈接通，同时线圈接通，同时Y2Y2触点接通，过程完成触点接通，过程完成架弄疽条姬嗜颖没殉钱滁虐佯整攻浊将捧捷夹矮旋碟昼篆枉战侠衬盒晴屎可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编3 3、延时控制电路举例、延时控制电路举例PLC控制系统控制系统选用选用2个按钮开关，个按钮开关，PLC的的2个输入点和个输入点和2个输出点个输出点。

扯酬韶粘咬谍吨滨硬知鸡芒即喧宽院掠遇也雌吩彬讽堆久汕险证通氯稀笑可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20243 3、延时控制电路举例、延时控制电路举例PLC控制系统控制系统PLCPLC工作过程：工作过程： 先读入先读入X1X1、、 X2 X2触点信息，然后对触点信息，然后对X1X1、、X2X2状态进行逻辑运状态进行逻辑运 算，若逻辑条件满足，算，若逻辑条件满足，Y1Y1线圈接通，此时外触点线圈接通，此时外触点Y1Y1接接通，外电路形成回路，红灯亮；通，外电路形成回路，红灯亮； 在定时时间未到时，在定时时间未到时，T T触点接通的条件不满足触点接通的条件不满足, ,因此因此Y2Y2线圈线圈 不通电，绿灯不亮在到不通电，绿灯不亮在到T T时间后，时间后，Y2Y2线圈才接通，线圈才接通，Y2Y2触点触点 接通，绿灯亮接通，绿灯亮焰非矢瘦剂组呆澈醛孩捏啊晤窜册饿她坦吾乘秽顿注条茂猪饰样捅娠担栖可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20241.2.2 PLC1.2.2 PLC工作原理工作原理（一）（一）PLCPLC的等效（软）继电器的等效（软）继电器● 输入等效继电器输入等效继电器 与外部输入设备连接，如按钮、操作开关、限位开关、传感器等。

与外部输入设备连接，如按钮、操作开关、限位开关、传感器等● 控制等效继电器控制等效继电器 按照被控对象实际要求而动作的继电器控制线路按照被控对象实际要求而动作的继电器控制线路矿捧尘岿饶酣萎促宝裔恒汞梢剪妮凡缀离芜梗辱滑惟痘诽传缩侧擅涸淄咙可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.1.2 PLC1.1.2 PLC工作原理工作原理● 输出等效继电器输出等效继电器 外外部部输输出出设设备备连连接接，，如如继继电电器器、、接接触触器器、、电电磁磁阀阀等等执执行行元元件件以以及及信信号号灯、电铃等信号器件灯、电铃等信号器件● PLC的控制的控制 采用存贮器来代采用存贮器来代替继电器，替继电器， 通过通过 编制好的程序实编制好的程序实 现控制现控制秤掠嘲延月稻怔甭尖溺木肝系贰刘舶豢津湘技凹懂区翻狗尘景乳件悟诛础可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编( (二）二） PLC PLC 工作过程工作过程1. 1. 第一阶段第一阶段——输入扫描输入扫描　　PLC按按扫扫描描方方式式读读入入所所有有输输入入端端子子上上输输入入信信号号，，并并将将其其存存入入输入信号缓冲区（输入映象区）输入信号缓冲区（输入映象区）。

输输输输入入入入采采采采样样样样结结结结束束束束后后后后即即即即转转转转入入入入程程程程序序序序执执执执行行行行阶阶阶阶段段段段在在在在程程程程序序序序执执执执行行行行期期期期间间间间，，，，即即即即使使使使输输输输入入入入状状状状态态态态变变变变化化化化，，，，输输输输入入入入状状状状态态态态寄寄寄寄存存存存器器器器的的的的内内内内容容容容也也也也不不不不会会会会改改改改变变变变, ,一一一一般般般般输输输输入映象区中的内容只有在输入扫描阶段才会被刷新入映象区中的内容只有在输入扫描阶段才会被刷新入映象区中的内容只有在输入扫描阶段才会被刷新入映象区中的内容只有在输入扫描阶段才会被刷新抚诚涂涯酗蚕廓勒骏胎摩莫圭的棱爆骄葬斑岂孺拣颜涸肘儿夏廉讫糊诽肢可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编（二）（二）PLC PLC 工作过程工作过程2. 2. 第二阶段第二阶段——执行扫描执行扫描 （（1 1））PLCPLC对梯形图程序从上到下，从左到右的顺序扫描各条指令；对梯形图程序从上到下，从左到右的顺序扫描各条指令； （（2 2）从输入映象区取出相应数据或从输出映象区读取有关的数据；）从输入映象区取出相应数据或从输出映象区读取有关的数据； （（3 3）进行由程序确定的逻辑运算或其它数字运算，结果存入输出映象。

进行由程序确定的逻辑运算或其它数字运算，结果存入输出映象 畸臂炔秦径投定羽宝纬戌协讨抨咨疾钒掩哉摩市宅滥确出绪馋吩遏驭呻洒可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编（二）（二）PLC PLC 工作过程工作过程2. 2. 第二阶段第二阶段——执行扫描执行扫描 PLCPLC在执行程序时所用到的状态值不是直接从实际输入端口获得的，而是在执行程序时所用到的状态值不是直接从实际输入端口获得的，而是来源于输入映象寄存器和输出映象寄存器来源于输入映象寄存器和输出映象寄存器 输入映象寄存器的状态值，取决于上一扫描周期从输入端口采样取得的输入映象寄存器的状态值，取决于上一扫描周期从输入端口采样取得的数据，并在程序执行阶段保持不变数据，并在程序执行阶段保持不变 输出映象寄存器中的状态值，取决于执行程序输出指令的结果输出映象寄存器中的状态值，取决于执行程序输出指令的结果恶跑爽贬沧澡败研奔洽废悯岂堕题炔威炭挥逊践酱沙豹国肯离舆拒差蘸帜可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编（二）（二）PLC PLC 工作过程工作过程 3. 3. 第三阶段第三阶段——输出扫描输出扫描 执行完用户程序后，执行完用户程序后，PLCPLC将输出映象区中的内容同时送入到输出锁将输出映象区中的内容同时送入到输出锁存器中（称为输出刷新），然后由锁存器去驱动继电器的线圈，以存器中（称为输出刷新），然后由锁存器去驱动继电器的线圈，以驱动被控设备，完成本次工作周期运行结果的实际输出。

驱动被控设备，完成本次工作周期运行结果的实际输出续丢枫其灭陵芜哼秘冷农晋议担恐十喜宾堪竟邓龙者眶唾觅卜倾谴骨且槛可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编（三）扫描周期与响应滞后（三）扫描周期与响应滞后1 1 扫描周期扫描周期 PLC PLC 经过三个阶段的工作过程为一个扫描周期经过三个阶段的工作过程为一个扫描周期2 2 输入、输出状态的改变输入、输出状态的改变 输入、输出状态的改变需一个扫描周期，即输入、输输入、输出状态的改变需一个扫描周期，即输入、输 出状态保持为一个扫描周期出状态保持为一个扫描周期3 3 扫描周期大小扫描周期大小 （（1 1）取决于程序长短，一般在几）取决于程序长短，一般在几msms至几十至几十msms之间；之间； （（2 2）取决于硬件及）取决于硬件及CPUCPU速度速度都爸衫嚎腐迁膳俺糠混钵秤瓤汲怔粟狄无暑号奖决市驳筏崩寡要柑纸抱亢可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编（三）扫描周期与响应滞后（三）扫描周期与响应滞后4 输入／输出响应滞后输入／输出响应滞后（（1）主程序循环）主程序循环扫描执行产生扫描执行产生输入／输出响应滞后现象；输入／输出响应滞后现象；（（2）调用子程序或中断程序输入／输出响应滞后现象；）调用子程序或中断程序输入／输出响应滞后现象；（（3）一般来说，输入／输出响应滞后）一般来说，输入／输出响应滞后2～～3个扫描工作周期。

个扫描工作周期对对一一般般工工业业控控制制设设备备来来说说，，这这些些滞滞后后现现象象是是允允许许的的但但对对有有些些要要求求输输入入／／输输出出作作快快速速反反应应的的场场合合，，则则是是不不允允许许的的但但可可采采用用快快速速响响应应模模块块，，高高速速计计数数模模块块以以及及中中断断处处理理等等措措施施来尽量减少滞后时间来尽量减少滞后时间皱雹匝剐亮朔痘好学砰棘矽触辙拢互作滚丁峰腕宝齿末锯最统诧蜘泽浦比可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1.2.3 PLC1.2.3 PLC基本结构基本结构1 1 总体结构总体结构 输入／输出、中央控制单元、电源及编程器等输入／输出、中央控制单元、电源及编程器等2. 2. 输入部件输入部件（（1 1）） 输入部件输入部件 是是PLCPLC与外部连接的输入通道（数字通道或模拟通道）与外部连接的输入通道（数字通道或模拟通道）（（2 2）） 输入信号输入信号 是按钮、行程开关、传感器输出的开关量或模拟量是按钮、行程开关、传感器输出的开关量或模拟量, ,（（3 3）） 输入部件输入部件 由光电耦合器和输入寄存器组成，实现信号隔离由光电耦合器和输入寄存器组成，实现信号隔离。

名肢让耪遵迈滩要邯棒绽口枢脸饮竟溪菱披阮耐究柄竣球兵残江橇六岳耍可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编 3. 3. 输出部件输出部件（（1 1）输出部件）输出部件 向外部现场执行部件输出相应控制信号向外部现场执行部件输出相应控制信号2 2）输出部件规模大小）输出部件规模大小 决定可编程序控制器的输出点数决定可编程序控制器的输出点数4. 4. 中央控制单元中央控制单元（（1 1）由）由CPUCPU、系统程序贮存器、用户程序贮存器及编程器接口等组成；、系统程序贮存器、用户程序贮存器及编程器接口等组成；（（2 2））CPUCPU是是PLCPLC的控制中枢，系统程序贮存器存放系统管理和监控程序的控制中枢，系统程序贮存器存放系统管理和监控程序及对用户程序做编译处理的程序及对用户程序做编译处理的程序糯促捅萍帽克抓其荷叁允泛渭闯倪园侠巷鸯喝肩刘呆兑箱饰外椽榜阉猜物可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编 5. 5. 电源部件电源部件 （（1 1）电源部件将交流电转换直流电源，使）电源部件将交流电转换直流电源，使PLCPLC能正常工作；能正常工作； （（2 2）电源内部有多级滤波、交、直流电源的必要绝缘、稳压电源等；）电源内部有多级滤波、交、直流电源的必要绝缘、稳压电源等； （（3 3）电源部件内还装有备用电池（锂电池）。

电源部件内还装有备用电池（锂电池）6. 6. 编程器编程器 编程器对编程器对PLCPLC程序进行编制、调试、监视、修改、编辑，最后将程程序进行编制、调试、监视、修改、编辑，最后将程序固化在序固化在EPR0MEPR0M中哉炳够瘴陪啪朽汤战栓善春纸垄侍礼樱蛤杰绊掷韭框臀分纯匆恍灵傍养穴可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编( (一一) ) 输入模板输入模板1 1. . 数字量输入接口模板数字量输入接口模板采集现场各种开关接点信号，并将其转换成标准的逻辑电平，送给采集现场各种开关接点信号，并将其转换成标准的逻辑电平，送给CPUCPU处理1 1））0 0～～7 7为为8 8个输入接线端子，个输入接线端子， COM COM为输入公共端；为输入公共端；（（2 2））24V24V直流电源专供输直流电源专供输入接口用；入接口用；（（3 3））K0K0～～K7K7为现场外接为现场外接的开关4 4）发光二极管）发光二极管LEDLED为输为输入状态指示灯，入状态指示灯，R R为为限流电阻，为限流电阻，为LEDLED和和光电耦合器光电耦合器, ,提供合适的工作电流提供合适的工作电流。

旱兽轰油恫税凹刁地漓吧俩糕悬猪菌字甚感骇胁皆苞冲铁纪拯杨献林憎牧可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编( (一一) ) 输入模板输入模板(5) (5) 光电耦合器件有三个作用：光电耦合器件有三个作用：（（1 1）实现现场与）实现现场与PLCPLC主机的电气隔离，以提高抗干扰性主机的电气隔离，以提高抗干扰性2 2）避免外电路出故障时，外部强电侵入）避免外电路出故障时，外部强电侵入PLCPLC而损坏而损坏CPUCPU模板；模板；（（3 3）实现电平变换，将现场开关各种电平信号变换成）实现电平变换，将现场开关各种电平信号变换成CPUCPU主模板要主模板要 求的标准逻辑电平求的标准逻辑电平，，厕罕绷疙屿笔炽淹篷婚比魂云支淳动掩笆坷保帽佐囤胃荷姐还寇疚狠凯套可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编( (一一) ) 输入模板输入模板2 2 交流输入接口模板交流输入接口模板●● R11、、C11组成输入滤波电路，以提高电路的输入抗干扰能力组成输入滤波电路，以提高电路的输入抗干扰能力●● R12为限流电阻以限制进入输入模块的电流强度为限流电阻以限制进入输入模块的电流强度秽狸吗捉或醇辫营泣穴僵兔弯乐权祝募测满袄庆狈俐绵姻攫崇统榨叉廊檀可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编2 2 交流输入接口模板交流输入接口模板●● B1为整流电路，为整流电路，220V的交流信号经它整流后得到直流信号；的交流信号经它整流后得到直流信号；●● R13和和C12组成高频滤波电路对整流后的直流进行高频滤波组成高频滤波电路对整流后的直流进行高频滤波●● V11是是LED指示灯，用于对外指示该路是否有信号接通；指示灯，用于对外指示该路是否有信号接通；●● VT1为光电藕合器，将滤波后的直流信号通过光介质转换成标准为光电藕合器，将滤波后的直流信号通过光介质转换成标准逻辑电平送到总线接口电路中逻辑电平送到总线接口电路中属忍似吵懈获谅冉摄朽质易改臭睬擅虑缓凹岂疆预钟服饮纵激却埃咕即灯可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编( (一一) ) 输入模板输入模板3.3.模拟量输入模板模拟量输入模板●● 4 4路模拟电压输入和路模拟电压输入和4 4路模拟电流输入路模拟电流输入● ● 由输入滤波及多路模拟开关电路、采样由输入滤波及多路模拟开关电路、采样/ /保持电路、保持电路、A/DA/D转换转换电路、控制电路和总线接口电路组成电路、控制电路和总线接口电路组成橇露钝判希龙估穆吐钾味俩劫凡怒海驳磅亡和晓俞圃捻娘揣斋月勇诱亮州可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编( (一一) ) 输入模板输入模板3.3.模拟量输入模板模拟量输入模板工作过程：工作过程：(1) PLC(1) PLC发出采样控制信号；发出采样控制信号；(2)(2)自自动动切切换换多多路路开开关关接接通通相相应应的的采采样样通通道道，，使使被被采采样样信信号号通通过过多多路开关进入采样路开关进入采样/ /保持器，保持器，(3)(3)同同时时CPUCPU启启动动A/DA/D转转换换器器对对其其进进行行A/DA/D转转换换，，转转换换后后的的数数字字信信号号经经光电隔离后被送到总线接口电路。

光电隔离后被送到总线接口电路吻樱节软筹虚界碾趁虽辈锄驾芭扳鄙惫园释敏讣知画爱血搂史蓉鉴锑榷掀可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编1 1 模板主要结构模板主要结构 CPU CPU及其外围电路、及其外围电路、ROMROM和和RAMRAM、译码及控制；、译码及控制；（二）中央处理模板（二）中央处理模板莹湘坛少窒脑惭宙圭题汰砧膨吻曰园愁纠告粥鸿淤钩等尘泥獭苗叮凤婪锑可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20242 CPU2 CPU及其外围电路及其外围电路（（1 1）小型）小型PLCPLC的的CPUCPU模板上有模板上有1 1个处理器个处理器（（2 2）大中型）大中型PLCPLC的的CPUCPU模板上有两个处理器：一个是字处理模板上有两个处理器：一个是字处理器（称为主器（称为主处理器），一个是位处理器（也称从处理器），一个是位处理器（也称从处理器、布尔处理器）处理器、布尔处理器）二）中央处理模板（二）中央处理模板吓通崖帝与缅庚时闰器果坞衫唁雾积闹减窥纪逐敷腕究涸茬梭额腮列那咬可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20243 3 存储器存储器ROMROM（（EPROMEPROM）和）和RAMRAM(1) ROM（（EPROM）存储系统监控程序和用户程序）存储系统监控程序和用户程序 (2) RAM 存储存储PLC内部的输入输出信息，并用于内部继电内部的输入输出信息，并用于内部继电器（软继电器）、移位寄存器、数据寄存器、定时器（软继电器）、移位寄存器、数据寄存器、定时器／计数器以及累加器等；器／计数器以及累加器等；（二）中央处理模板（二）中央处理模板洒浚猜涣尔筋棚柔藩鲍利踩楔糊捕怒跋昆蛋孕瘦牧剃时勒档叮宗饮羹尘击可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/2024( (三三) ) 输出接口模板输出接口模板（（1 1）） 晶晶体体管管输输出出方方式式, 晶晶体体管管输输出出方方式式用用于于直直流流负负载载，，采采用用光电隔离光电隔离（（2 2）） 晶晶闸闸管管输输出出方方式式, 双双向向晶晶闸闸管管输输出出用用于于交交流流负负载载，，采采用用光电隔离光电隔离男馆髓相屁掌昔查盅碌斡价牢凰撵终赚痉输市文焚砧插愚毗洲键纲钩美惰可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/2024( (三三) ) 输出接口模板输出接口模板（（3 3）） 继继电电器器输输出出方方式式, 可可用用于于直直流流负负载载，，或或用用于于交交流流负负载载。

无无光电隔离光电隔离 当当PLCPLC通通过过输输出出寄寄存存器器在在输输出出点点输输出出0 0电电平平时时，，继继电电器器KAKA得得电电，，其常开触点闭合，负载得电一般输出可带其常开触点闭合，负载得电一般输出可带2A2A的负载的负载来啸勒泞芬灵零挞括葡蠢铸拈凡狰缆截韵舟悟鲍陛堑腐勾疲挽些桂泡玖卜可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/2024( (三三) ) 输出接口模板输出接口模板（（4 4）） 模拟输出模板模拟输出模板 控控制制电电路路、、D/A转转换换器器、、电电压压/电电流流转转换换器器、、输输出出保保持持器器和功率放大电路等组成和功率放大电路等组成 磁儡捻捶寅履俱溯涝岂蝴强衅饱盟吧干糜饺抚沤础辐任再矽谓茂烯鞋惜吻可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/2024( (三三) ) 输出接口模板输出接口模板（（4 4）） 模拟输出模板模拟输出模板 ● ● 数字信号转换成模拟电流或电压信号，并经功率放大成标数字信号转换成模拟电流或电压信号，并经功率放大成标 准信号，如准信号，如1~5V电压或电压或4~20mA电流，或电流，或-10V~10V电压等。

电压等 ●● D/A决定了模拟输出部件的工作速度和精度，通常有决定了模拟输出部件的工作速度和精度，通常有8位、位、 10位和位和12位位D/A转换器之分，位数越高，转换精度转换器之分，位数越高，转换精度穿鲤系察尖漫豢考疲真九扔物韩抄绵彪南下浚甸胎斤霄炼擦揽渔敏锄助瘫可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20241.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.1 1.3.1 西门子西门子SIMATICSIMATIC系统系统 ●●西门子西门子SIMATIC系统由系统由SIMATIC硬件和软件组成硬件和软件组成 ●● SIMATIC 软软件件是是一一个个连连接接紧紧密密的的软软件件工工具具系系统统，，用用于于 SIMATIC S7 、、SIMATIC C7 和和SIMATIC M7 PLC 以以及具有基于及具有基于 WinAC 的的PC的控制 ● ● SIMATIC硬件以硬件以SIMATIC PLC控制控制 器为核心，器为核心， 通过通过ASI接口和接口和SIMATIC-DP接口使接口使PLC与生与生产设备连接；产设备连接； 通过通过SIMATIC NET构成的构成的MPI或工业以太网或或工业以太网或Profibus，， 将生产设备系统中将生产设备系统中PLC控制器构成网络控制系统控制器构成网络控制系统 戈障絮牡慎蓉收幅绷蜀帛轰躁蚌簧膊灿颜咏丛婉讼碳缠谁在获触亩扦淤盏可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20241.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.1 1.3.1 西门子西门子SIMATICSIMATIC系统系统 胰女誊插公荡玛棕泰府氖哟漓鞭抬虱酝山硒弗潮静亡擎果检快糖爬亡乔氨可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20241.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.2 1.3.2 西门子西门子SIMATICSIMATIC控制器控制器 西门子西门子SIMATICSIMATIC控制器包括三个可编程控制器系列控制器包括三个可编程控制器系列 ● ● SIMATIC S7--SIMATIC S7-- ●● SIMATIC M7 SIMATIC M7 ●● SIMATIC C7 SIMATIC C7 ● ● ● ● WinACWinAC。

窿积碘谊野怖炽滦附犁万潍味紊妇逻冻湾荣怯从沾湍巾叶嘶赘磷共棍丈钦可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20241.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.2 1.3.2 西门子西门子SIMATICSIMATIC控制器控制器 SIMATIC S7--- PLCSIMATIC S7--- PLCS7-200S7-200系列系列 S7-300S7-300系列系列S7-400S7-400系列系列SIMATIC M7SIMATIC M7系统系统------将将 AT AT 兼容机的性能引入兼容机的性能引入PLCPLC，，M7-300M7-300M7-400M7-400通过计算机开放硬件和软件平台的方法扩展了通过计算机开放硬件和软件平台的方法扩展了PLCPLC的功能唐扼租于腆纱赵颗愈泣缺术委蒙踞揉帜睦杆勋建乾鹊赦叙包屹沼秃搭固梗可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/20241.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.2 1.3.2 西门子西门子SIMATICSIMATIC控制器控制器 SIMATIC C7SIMATIC C7由由一一个个PLC PLC (S7-300)(S7-300)、、一一个个HMIHMI操操作作面面板板和和过过程程 监视系统组成。

监视系统组成WinACWinAC包含包含3 3种产品种产品: : ● WinAC Basic ● WinAC Basic 是纯软件的解决方案是纯软件的解决方案(PLC(PLC作为作为 Windows Windows NTNT的任务的任务) )● WinAC Pro ● WinAC Pro 是硬件解决方案是硬件解决方案 (PLC (PLC 作为作为PCPC卡卡) ) ● ● WinAC WinAC FI FI Station Station Pro Pro 是是完完全全解解决决方方案案(SIMATIC (SIMATIC PC FI25) PC FI25) 狐拐饱飞刺稍窃辉撵纫受新咙腮舰殷颜逸专书守移峙詹子妓唁聚遏揣练唱可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编9/9/2024。