6ES7322-1HH01-0AA0

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什么是PLC，可編程序控制器的定義

可編程序控制器，英文稱(chēng)Programmable Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫(xiě)。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專(zhuān)為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線(xiàn)復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶(hù)程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶(hù)在購(gòu)到所需的PLC后，只需按說(shuō)明書(shū)的提示，做少量的接線(xiàn)和簡(jiǎn)易的用戶(hù)程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

可編程序控制器一直在發(fā)展中，所以至今尚未對(duì)其下后的定義。電工學(xué)會(huì)（IEC）曾先后于1982.11；1985.1和1987.2發(fā)布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案的，二，三稿。

在第三稿中，對(duì)PLC作了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

定義強(qiáng)調(diào)了PLC是：1 數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)——也是一種計(jì)算機(jī)

                  2 專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)

                  3 面向用戶(hù)指令——編程方便

                  4 邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)計(jì)算和算術(shù)操作

                  5 數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制

                  6 易與控制系統(tǒng)聯(lián)成一體

                  7 易于擴(kuò)充

可編程序控制器(PLC)的特點(diǎn)

為適應(yīng)工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機(jī)有以下特點(diǎn)：

1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

    工業(yè)生產(chǎn)對(duì)控制設(shè)備的可靠性要求：

①平均故障間隔時(shí)間長(zhǎng)

②故障修復(fù)時(shí)間（平均修復(fù)時(shí)間）短

任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障，通常為兩種：

     ①偶發(fā)性故障。由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過(guò)電壓、欠電壓、振動(dòng)等引起的故障。這類(lèi)故障，只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)也隨之恢復(fù)正常。但對(duì)PLC而言，受外界影響后，內(nèi)部存儲(chǔ)的信息可能被破壞。

     ②性故障。由于元器件不可恢復(fù)的破壞而引起的故障。

如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能使PLC在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在范圍，使PLC在惡劣條件消失后自動(dòng)恢復(fù)正常，這樣就能提高平均故障間隔時(shí)間；如果能在PLC上增加一些診斷措施和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，在性故障出現(xiàn)時(shí)，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，就能降低PLC的平均修復(fù)時(shí)間。為此，各PLC的生產(chǎn)廠(chǎng)商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強(qiáng)的自診斷能力，能及時(shí)給出出錯(cuò)信息，停止運(yùn)行等待修復(fù)外，還使PLC具有了很強(qiáng)的抗干擾能力。

·硬件措施：

主要模塊均采用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路，大量開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器完成，I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)和信號(hào)調(diào)理電路。

①    屏蔽——對(duì)電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。

②    濾波——對(duì)供電系統(tǒng)及輸入線(xiàn)路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

③    電源調(diào)整與保護(hù)——對(duì)微處理器這個(gè)核心部件所需的+5V電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過(guò)電壓、欠電壓的影響。

④    隔離——在微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O接口與CPU之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動(dòng)作；各I/O口之間亦彼此隔離。

⑤    采用模塊式結(jié)構(gòu)——這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；同時(shí)也有助于加快查找故障原因。

6ES7322-1HH01-0AA0CPU元件：
即中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制。主要有運(yùn)算器，控制器，寄存器以及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)，控制及狀態(tài)總線(xiàn)構(gòu)成。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以?huà)呙璧姆绞浇邮宅F(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢之后，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。

　　以上關(guān)于額定功率的選擇是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度為℃前提下進(jìn)行的。若電動(dòng)機(jī)工作的環(huán)境溫度發(fā)生變化，則必須對(duì)電動(dòng)機(jī)的額定功率進(jìn)行修正。根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)踐，在周?chē)h(huán)境溫度不同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率可粗略地按下表相應(yīng)增減。因此氣候惡劣地區(qū)還需要提供環(huán)境溫度，例如印度，環(huán)境溫度就需要按℃進(jìn)行校核。此外，高海拔對(duì)電機(jī)功率也會(huì)有影響，海拔越高，電機(jī)溫升越大，輸出功率越小。并且高海拔使用的電機(jī)還需考慮電暈現(xiàn)象的影響。對(duì)于目前市場(chǎng)上電動(dòng)機(jī)的功率范圍，我謹(jǐn)列舉所掌握的本人所在公司業(yè)績(jī)表數(shù)據(jù)以供參考。。

PLC系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器：
PLC系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶(hù)存儲(chǔ)器。
（1）ROM 即只讀存儲(chǔ)器，用于由PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家編寫(xiě)的系統(tǒng)程序，并固化在ROM內(nèi)，用戶(hù)不能更改，能夠完成PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各項(xiàng)工作。實(shí)現(xiàn)指令解釋?zhuān)瑘?bào)處理等，和PC機(jī)的BIOS差不多，系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞很大程度上決定了PLC的性能。
如果里面的數(shù)據(jù)丟失，或芯片損壞會(huì)引起不開(kāi)機(jī)，報(bào)現(xiàn)象。在平時(shí)的維修當(dāng)中，ROM故障所占的比例也是很大的?？梢杂镁幊唐髦厮⒐碳绦颍ㄊ孪扔袀浞荩瑏?lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。

用戶(hù)存儲(chǔ)器
用戶(hù)存儲(chǔ)器包括用戶(hù)程序存儲(chǔ)器（程序區(qū)）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)區(qū)）兩部分。用戶(hù)程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶(hù)針對(duì)具體控制任務(wù)采用PLC編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種用戶(hù)程序。用戶(hù)程序存儲(chǔ)器根據(jù)所選用的存儲(chǔ)器單元類(lèi)型的不同（可以是RAM、EPROM或EEPROM存儲(chǔ)器），其內(nèi)容可以由用戶(hù)修改或增刪。用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以用來(lái)存放（記憶）用戶(hù)程序中所使用器件的ON/OFF狀態(tài)和數(shù)據(jù)等。用戶(hù)存儲(chǔ)器的大小關(guān)系到用戶(hù)程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指標(biāo)之一。

　　RS-標(biāo)準(zhǔn)采用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來(lái)驅(qū)動(dòng)總線(xiàn)，具體規(guī)格要求接收器的輸入電阻RIN≥kΩ驅(qū)動(dòng)器能輸出±V的共模電壓輸入端的電容≤pF在節(jié)點(diǎn)數(shù)為個(gè)，配置了Ω的終端電阻的情況下，驅(qū)動(dòng)器至少還能輸出電壓V終端電阻的大小與所用雙絞線(xiàn)的參數(shù)有關(guān)接收器的輸入靈敏度為mV即V+-V-≥V，表示信號(hào)“”；V+-V-≤-V，表示信號(hào)“”RS-的電氣特性發(fā)送端邏輯“”以?xún)删€(xiàn)間的電壓差+~V表示；邏輯“”以?xún)删€(xiàn)間的電壓差-~V表示。。