上海西门子中国授权一级代理商

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（Programmable Controller），简称PC。但由于PC容易和个人计算机PC（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯将PLC当作可编程控制器的缩写。

由于可编程序控制器一直在发展中，至今尚未对其下后的定义。国际电工学会（IEC）对PLC新定义要点如下：I/O点数（输入/输出端子数量）是衡量PLC控制规模的重要参数，根据I/O点数多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。

（1）小型PLC：其I/O点数小于256点，采用8位或16位单CPU，用户存储器容量小。

（2）中型PLC：其I/O点数在256～2048点之间，采用双CPU，用户存储器容量较大。

（3）大型PLC：其I/O点数大于2048点，采用16位、32位多CPU，用户存储器容量很大。3.按实现功能分类根据PLC的功能强弱不同，可将PLC分为低档、中档、三类。

（1）低档PLC。它具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，有些还有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。低档PLC主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。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，只需更改程序就可以满足要求。

（3）功能强，适应范围广

现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入/输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能，既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。

（4）编程简单，易用易学输出端子连接接触器KM线圈和220V交流电源（220VAC），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正转控制线路的硬、软件工作过程说明如下：

当按下启动按钮SB1时，有电流流过I0.0端子（即DIa.0端子）内部的输入电路，电流途径是24V+SB1I0.0端子入I0.0输入电路1M端子出24V-。I0.0输入电路有电流流过，会使程序中的I0.0常开触点闭合，程序中左母线的模拟电流（也称能流）经闭合的I0.0常开触点、I0.1常闭触点流经Q0.0线圈到达右母线（程序中的右母线通常不显示出来），程序中的Q0.0线圈得电，一方面会使程序中的Q0.0常开自锁触点闭合，另一方面会控制Q0.0输出电路，使之输出电流流过Q0.0硬件继电器的线圈。该继电器触点被吸合，有电流流过主电路中的接触器KM线圈，电流途径是交流220V一端1L端子入内部Q0.0硬件继电器触点Q0.0端子（即DQa.0端子）出接触器KM线圈交流220V另一端，接触器KM线圈通电产生磁场使KM主触点闭合，电动机得电运转。PLC内部主要由CPU、存储器、输入接口、输出接口、通信接口和扩展接口等组成。1.CPUCPU又称中央处理器，它是PLC的控制中心，它通过总线（包括数据总线、地址总线和控制总线）与存储器和各种接口连接，以控制它们有条不紊地工作。CPU的性能对PLC工作速度和效率有很大的影响，故大型PLC通常采用高性能的CPU。

CPU的主要功能有：

①接收通信接口送来的程序和信息，并将它们存入存储器。

②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。

③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。系统管理程序和指令解释程序。系统管理程序的功能是管理整个PLC，让内部各个电路能有条不紊地工作。指令解释程序的功能是将用户编写的程序翻译成CPU可以识别和执行的程序。

用户程序是由用户编写并输入存储器的程序，为了方便调试和修改，用户程序通常存放在RAM中，由于断电后RAM中的程序会丢失，所以RAM专门配有后备电池供电。有些PLC采用EEPROM（电可擦写只读存储器）来存储用户程序，由于EEPROM存储器中的信息可使用电信号擦写，并且掉电后内容不会丢失，因此采用这种存储器后可不要备用电池。3.输入/输出接口电路输入/输出接口电路（即输入/输出电路）又称I/O接口电路或I/O模块，是PLC与外围设备之间的连接桥梁。PLC通过输入接口电路检测输入设备的状态，以此作为对输出设备控制的依据，同时PLC又通过输出接口电路对输出设备进行控制。PLC的I/O接口能接收的输入和输出信号个数称为PLC的I/O点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。

浔之漫智控技术（上海）有限公司（xzm-wqy-sqw）

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PLC外围设备提供或需要的信号电平是多种多样的，而PLC内部CPU只能处理标准电平信号，所以I/O接口要能进行电平转换；另外，为了提高PLC的抗干扰能力，I/O接口一般采用光电隔离和滤波功能；此外，为了便于了解I/O接口的工作状态，I/O接口还带有状态指示灯。当闭合按钮SB后，24V直流电源产生的电流流过I0.0端子内部电路，电流途径是：24V正极按钮SBI0.0端子入R1发光二极管VD1光电耦合器中的一个发光二极管1M端子出24V负极，光电耦合器的光敏管受光导通，这样给内部电路输入一个ON信号，即I0.0端子输入为ON（或称输入为1）。由于光电耦合器内部是通过光线传递的，故可以将外部电路与内部电路进行有效的电气隔离。当PLC内部电路输出ON信号（或称输出为ON）时，会输出电流流经继电器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。采用光电耦合器与晶体管配合使用。当PLC内部电路输出ON信号（或称输出为ON）时，PLC工作状态；PLC与其他PLC连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制；PLC与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。5.扩展接口为了提升PLC的性能，增强PLC的控制功能，可以通过扩展接口给PLC增加一些专用功能模块，如高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。6.电源

PLC一般采用开关电源供电，与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。PLC的电源对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。有些PLC还可以通过端子向外提供直流24V稳压电源。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。

1.4　PLC的编程语言PLC是一种由软件驱动的控制设备，PLC软件由系统程序和用户程序组成。系统程序由PLC制造厂商设计编制，并写入PLC内部的ROM中，用户无法修改。用户程序是由用户根据控制需要编制的程序，再写入PLC存储器中。电，另一方面使程序段2中的Q0.0常闭触点断开，Q0.1线圈无法得电。此外，还使Q0.0端子内部的硬触点闭合，Q0.0端子外接的KM1线圈得电，它一方面使KM1常闭联锁触点断开，KM2线圈无法得电，另一方面使KM1主触点闭合，电动机得电正向运转。

（2）反转控制

当按下I0.1端子外接按钮SB2时，该端子对应的内部输入继电器I0.1得电，程序中的I0.1常开触点闭合，输出继电器Q0.1线圈得电，一方面使程序中的Q0.1常开自锁触点闭合，锁定Q0.1线圈供电，另一方面使程序段1中的Q0.1常闭触点断开，Q0.0线圈无法得电。此外，还使Q0.1端子内部的硬触点闭合，Q0.1端子外接的KM2线圈得电，它一方面使KM2常闭联锁触点断开，KM1线圈无法得电，另一方面使KM2主触点闭合，电动机两相供电切换，反向运转。

（3）停转控制

当按下I0.2端子外接按钮SB3时，该端子对应的内部输入继电器I0.2得电，程序段1、2中的两个I0.2常闭触点均断开，Q0.0、Q0.1线圈均无法得电，Q0.0、Q0.1端子内部的硬触点均断开，KM1、KM2线圈均无法得电，KM1、KM2主触点均断开，电动机失电停转。

（4）过热保护

当电动机过热运行时，热继电器FR发热元件使I0.3端子外接的FR常开触点闭合，该端子对应的内部输入继电器I0.3得电，程序段1、2中的两个I0.3常闭触点均断开，Q0.0、Q0.1线圈均无法得电，Q0.0、Q0.1端子内部的硬触点均断开，KM1、KM2线圈均无法得电，KM1、KM2主触点均断开，电动机失电停转。

电动机正、反转控制梯形图程序写好后，需要对该程序进行编译，具体的编译操作过程见3.2节相应内容。5.连接PC与PLCPLC的模S7-200 SMART PLC是在S7-200 PLC之后推出的整体式PLC，其软、硬件都有所增强和改进，主要特点如下：

（1）机型丰富。CPU模块的I/O点多可达60点（S7-200 PLC的CPU模块I/O点多为40点），另外CPU模块分为经济型（CR系列）和标准型（SR、ST系列），产品配置更灵活，可大限度地为用户节省成本。

（2）编程指令绝大多数与S7-200 PLC相同，只有少数几条指令不同，已掌握S7-200 PLC指令的用户几乎不用怎么学习，就可以为S7-200 SMART PLC编写程序。

（3）CPU模块除了可以连接扩展模块外，还可以直接安装信号板，来增加更多的通信端口或少量的I/O点数。

（4）CPU模块除了有RS485端口外，还增加了以太网端口（俗称网线端口），可以用普通的网线连接计算机的网线端口来下载或上传程序。CPU模块也可以通过以太网端口与西门子触摸屏、其他带有以太网端口的西门子PLC等进行通信。

（5）CPU模块集成了Micro SD卡槽，用户用市面上的Micro SD卡（常用的手机存储卡）就可以更新内部程序和升级CPU固件（类似手机的刷机）。低压电器、传感器和执行器件是工业电气控制系统的基本组成元件。本章主要介绍常用低压电器的结构、工作原理以及使用方法等有关知识；同时根据电器发展状况，简单介绍一些新型电气元件；后简单介绍一些常用的检测、执行器件，以便后续章节的学习，使大家对工业电气自动化系统建立起感性的认识。电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作，使之闭合或断开，实现电路的接通或分断。