上海西门子V20授权一级供货商

自从第一台PLC出现以后，日本、德国、法国等也相继开始研制PLC，并得到了迅速的发展。目前，世界上有200多家PLC厂商和400多种PLC产品，按地域可分成美国、欧洲和日本等三个流派产品，各具特色，如日本主要发展中小型PLC，其小型PLC性能先进，结构紧凑，价格便宜，在世界市场上占用重要地位。**的PLC生产厂家主要有美国的A-B（Allen-Bradly）公司、GE（General Electric）公司，日本的三菱电机（Mitsubishi Electric）公司、欧姆龙（OMRON）公司，德国的AEG公司、西门子（Siemens）公司，法国的TE（Telemecanique）公司等。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专上。尽管二者结构不一样，但各部分的功能是相同的。下面详细描述硬件系统各部分功能。1）微处理器（CPU） CPU是PLC的核心，相当于神经中枢的作用，指挥有关的控制电路。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。

CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由振荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着控制规模。

与一般微型计算机一样，CPU的主要功能如下所述。从存储器中读取指令：CPU根据地址总线上给出的存储器地址和控制总线上给出的读/写命令，从数据总线上得到读出的数据和指令，并放到CPU内的指令寄存器中。执行指令：对存放在指令寄存器中的指令操作码进行译码、操作。顺序读取指令。处理中断：CPU在顺序执行程序时，还能接收I/O接口发来的中断请求，转入中断服务程序的首地址，进行中断处理；中断处理完毕后，返回原地址，继续顺序执行。

在系统程序支持下，CPU的主要任务如下。PROG方式，接受编程器传送的用户程序和数据，并存入用户存储器和数据存储器。用扫描方式接受输入端子的状态和数据，并存放到输入寄存器或数据寄存器中。诊断电源及PLC内部电路工作状态和编程中的语法错误。RUN方式下，从存储器逐条读取用户程序，执行指令动作，得出相应的控制信号驱动相关电路。2）存储器 存储器是具有记忆功能的半导体器件，用于存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他信息。存储器一般由存储体、地址译码电路、读/写控制电路和数据寄存器组成。晶闸管输出电路只能驱动交流负载，如交流电磁阀、接触器、电动机启动器和指示灯等。因为晶闸管是无触点开关输出，所以其具有开关速度快、工作寿命长等特点。4）电源 PLC的电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。有三种类型：外部电源、内部电源和后备电源。在现场控制中，干扰侵入PLC的主要途径之一是通过电源，因此设计合理的电源是PLC可靠运行的必要条件。

（1）外部电源。用于驱动PLC的负载和传递现场信号，又称用户电源。同一台PLC的外部电源可以是一个规格，也可以是多个规格。外部电源的容量与性能，由输出负载和输入电路决定。电源输入类型有交流电源（220V或110V）、直流电源（常用的为24V）。

（2）内部电源。即PLC的工作电即使在前一次执行程序时对某一变量的状态没有捕捉到，也能保证在第二次执行时该条件依然存在。2）工作过程 PLC工作过程分为三个阶段：输入刷新阶段、执行程序阶段和输出刷新阶段。这三个阶段构成一个扫描周期。在PLC运行期间，CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。工

（1）输入采样阶段。在输入采样阶段，PLC以扫描方式读入该可编程序控制器所有输入端子的输入状态和数据，并将它们存入输入映像区的相应单元内。在本工作周期的执行和输出过程中，输入映像区内的内容还会随实际信号的变化而变化。PLC产品种类繁多，其规格和性能也各不相同。可以根据I/O点数和功能、结构形式进行分类。1．PLC的分类1）按I/O点数和功能分类

（1）小型机。小型PLC的I/O点数一般在256以下，内存容量在4KB以下，主要功能为开关量控制。小型机的特点是体积小、价格低，适合单机控制。典型的小型机有西门子公司的S7-200、欧姆龙公司的CPM2A系列、三菱公司的F-40系列、迪莫康德PC-085系列等整体式PLC产品。I/O点数为64点以内的称为超小型机。

（2）中型机。中型PLC的I/O点数一般在256～2048之间，内存容量为3.6～13KB，具有开关量和模拟量控制功能、强大的数字计算功能以及通信联网功能，适用于复杂的逻辑控制。典型的中型机有西门子公司的S7-300、欧姆龙公司的C200H系列、AB公司的SLC500系列等模块式产品。

（3）大型机。大型PLC的I/O点数一般在2048以上，内存容量为13KB以上，具有计算、控制、调节功能以及强大的通信联网功能，适用于设备自动化控制、过程自动化控制。典型的大型机有西门子公司的S7-400、欧姆龙公司的CS1系列、AB公司的SLC5/05系列等产品。

在实际中，一般PLC功能的强弱与其I/O点数是相互关联的。即PLC的功能越强，其可配置的I/O点数越多。因此，通常我们所说的小型、中型、大型PLC，同时也表示其对应的功能为低档、中档、**。2）按结构形式分类 根据PLC结构形式的不同，PLC主要可分为整体式和模块式。

（1）整体式结构。整体式结构是将PLC的各个基本部件紧凑的安装在一个标准的机壳内，组成PLC的一个基本单元或扩展单元。基令实现开关控制、逻辑控制和顺序控制。2）定时/计数控制 定时/计数控制功能是指利用PLC提供的定时器、计数器指令实现对某种操作的定时或计数控制，与传统继电控制系统中时间继电器和计数继电器功能相同。利用编程软件实现的定时/计数功能使用方便灵活，便于修改。3）步进（顺序）控制 步进控制是指工业生产过程按照一步一步的顺序执行，PLC生产商针对工业控制中的步进过程生成步进指令，从而简化程序，使控制过程简单明确。4）PID控制 PLC中的PID控制功能是指通过PID子程序或使用智能PID模块实现对模拟量的闭环控制过程。5）数据控制 数据控制功能是指PLC能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术、编码译码等操作。大中型PLC数据控制功能更加齐全，可完成开方、浮点运算等。6）通信和联网 PLC的通信包括PLC相互之间、PLC与上位计算机、PLC与其他智能设备之间的通信。PLC系统与计算机可以通过通信处理单元构成网络、实现信息的交换，也可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。