可編程控制器第2、3、4章 PLC概述

知識回顧Y—△降壓啟動控制電動機Y－△減壓起動控制I/O接線圖

第二章PLC概述第一節(jié)PLC的由來和定義

一、PLC的由來PLC出現(xiàn)之前，繼電器控制系統(tǒng)占主導地位；繼電器控制系統(tǒng)的缺點：體積大、耗電多，適應性差。1968年，美國通用汽車公司(GM)要求制造商為其裝配線提供一種新型的通用程序控制器，提出十項技術要求。①編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；②維護方便，最好是插件式；③可靠性高于繼電器控制柜；④體積小于繼電器控制柜；⑤可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機；⑥在成本上可與繼電器控制柜競爭；⑦輸入可以是交流115V；⑧輸出為交流115V、2A以上，能直接驅動電磁閥等；⑨在擴展時，原系統(tǒng)只需很小變更；⑩用戶程序存貯器容量至少能擴展到4K。

◆設計思想：吸取繼電器和計算機兩者的優(yōu)點

☆繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復雜、不易更改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應性差，但簡單易懂、價格便宜；

☆計算機功能強大、靈活（可編程）、通用性好，但編程困難；☆采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。（梯形圖）

■世界上第一臺PLC1969年由美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司（GM）的要求研制成功，型號PDP-14。1971年，日本開始生產(chǎn)；1973年，西德、法國開始生產(chǎn)；1974年，中國開始研制，1977年應用于工業(yè)生產(chǎn)。目前，世界上生產(chǎn)PLC的廠家有200多家，比較常見的有德國西門子、美國AB、瑞典ABB、日本三菱、日本歐姆龍等。

下面是幾個常見廠家的不同型號PLC：常見可編程控制器S7-200S7-300S7-400LOGOC

OMRON

公司的整體式PLC

二、PLC的定義可編程序控制器（ProgrammbleController）簡稱PC或PLC■是一種工業(yè)控制裝置

PLC是在電氣控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將計算機技術、自動化技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)控制裝置，居工業(yè)生產(chǎn)自動化三大支柱（可編程控制器、機器人、計算機輔助設計與制造）的首位。第一階段：從1969年第一臺PLC問世到1972年，是PLC的初創(chuàng)階段。

其特點是CPU由中小規(guī)模集成電路組成，以邏輯運算為主；首次將程序存儲技術引入繼電器控制系統(tǒng)。第二節(jié)PLC的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢一、PLC的發(fā)展概況第二階段：從1973年到1978年，是PLC的成熟階段。

其特點是CPU采用微處理器，編程技術方面開發(fā)了梯形圖編程法。第三階段：從1978年到1984年，是PLC的大發(fā)展階段。

其特點是：CPU采用8位和16位微處理器，有些還采用多微處理器結構，從汽車工業(yè)發(fā)展到機械、冶金等各行業(yè)；初步形成了分布式通信網(wǎng)絡體系。第四階段：從1984年至今，是PLC的繼續(xù)發(fā)展階段。其特點是軟硬件功能接近與工業(yè)計算機，也可以用C語言等高級語言編程。（一）大型化

大存儲容量、高速度、高性能、增加I/O點數(shù)方向發(fā)展。

二、PLC的發(fā)展趨勢1、增強的網(wǎng)絡通信功能

計算機集成控制系統(tǒng)（DCS）;現(xiàn)場總線及智能化儀表控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystem,FCS）。2、發(fā)展智能模塊

以微處理器為基礎的功能部件。3、外部故障診斷功能

自診斷技術、冗余技術、容錯技術。4、編程語言、編程工具標準化、高級化

高級語言，個人計算機。5、實現(xiàn)軟件、硬件標準化6、編程組態(tài)軟件發(fā)展迅速（二）小型化

分散的、中小型工業(yè)控制場合。例西門子LOGO!第三節(jié)PLC的主要功能和特點一、PLC的主要功能（一）開關量控制（二）模擬量控制

A/D和D/A轉換模塊（三）閉環(huán)過程控制

PID模塊實現(xiàn)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。（四）定時控制

軟件編程定時（五）計數(shù)控制

對外部脈沖技術（六）順序（步進）控制（七）數(shù)據(jù)處理

數(shù)學運算、數(shù)據(jù)傳輸、轉換、排序、查表、位操作。（八）通信和聯(lián)網(wǎng)

PLC與遠程I/O、PLC之間、PL與其它智能控制器之間。二、PLC的特點（一）可靠性高、抗干擾能力強

惡劣的工業(yè)環(huán)境下可靠地工作。（二）通用性強、靈活性好、功能齊全

PLC產(chǎn)品已經(jīng)系列化、模塊化、標準化，能方便靈活地組成大小不同、功能不同的控制系統(tǒng)。（三）編程簡單、使用方便

梯形圖語言簡單、直觀性強，與傳統(tǒng)繼電器控制電路相近。（四）模塊化結構，擴展靈活

系統(tǒng)的功能和規(guī)?？筛鶕?jù)用戶據(jù)要求自己配置。（五）安裝簡便、方便調試

硬件僅做接線安裝，現(xiàn)場修改程序調試。（六）網(wǎng)絡通信

標準通信接口。第四節(jié)PLC的分類一、按PLC的控制規(guī)模分類I／O點數(shù)在32～128為微小型PLC；I／O點數(shù)在128～256為小型PLC；I／O點數(shù)在256～2048為中型PLC；I／O點數(shù)大于2048為大型PLC；I／O點數(shù)在4000以上為超大型PLC。以上劃分不包括模擬量I／0點數(shù)，且劃分界限不是固定的。二、按結構形式分類（1）整體式PLC：

整體式PLC是將電源、CPU、I/O部件都集中裝在一個機箱內。一般小型PLC采用這種結構。（2）模塊式PLC：將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I／0模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式PLC由框架和各種模塊組成，模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結構，有的小型PLC也采用這種結構。（3）疊裝式PLC：有的PLC將整體式和模塊式結合起來。輸出設備輸入設備

I/O擴展單元

特殊功能單元主機輸出單元輸入單元

電源外設接口I/O擴展口存儲器

系統(tǒng)程序

存儲器

CPU

用戶程序

存儲器盒式磁帶機打印機EPROM寫入器

上位計算機

PLC編程器可編程終端PT…

整體式PLC的基本組成框圖

組合式PLC的基本組成框圖

系統(tǒng)總線通信單元

控制系統(tǒng)現(xiàn)場過程CPU單元輸出單元

編程器PLC或上位計算機……智能I/O單元輸入單元電源模塊CPU模塊IO模塊底板在70年代末和80年代初，我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的PLC。我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司等。在傳統(tǒng)設備改造和新設備設計中，PLC的應用逐年增多，取得良好效果。PLC在我國的應用越來越廣泛。

我國PLC發(fā)展情況目前，國內PLC生產(chǎn)廠家有30余家，并有跡象顯示，更多的來自于原PLC應用的技術人員準備加入到小型PLC開發(fā)的行列。但在目前上市的眾多PLC產(chǎn)品中，還沒有形成規(guī)?；纳a(chǎn)和名牌產(chǎn)品。從技術角度來看，國內外的小型PLC差距正在縮小。如無錫信捷、蘭州全志等公司生產(chǎn)的微型PLC已經(jīng)比較成熟，有些國產(chǎn)PLC（如和利時、科迪納）已經(jīng)擁有符合IEC標準的編程軟件、支持了現(xiàn)場總線技術等。面對國際廠商數(shù)十年的規(guī)模化生產(chǎn)和市場管理經(jīng)驗，國內廠商更多地只停留在小批量生產(chǎn)和維系生存的起步階段，離真正批量生產(chǎn)、市場化經(jīng)營乃至創(chuàng)建品牌還有很長的路要走。與此同時，國產(chǎn)PLC的低價優(yōu)勢也正在受到新的挑戰(zhàn)。

我國PLC發(fā)展情況中國PLC市場（

2004年度）PLC品牌分布情況的原因產(chǎn)品覆蓋范圍。排在最前的三個品牌有最豐富的產(chǎn)品系列，而且沒有偏重，用戶很容易得到恰當?shù)漠a(chǎn)品；其他品牌如Fuji，LG則以小型和微型產(chǎn)品為主，GE和Schneider以中大型產(chǎn)品為主。雖然A－B擁有出色的技術和全面的產(chǎn)品系列，但是高價格使用戶卻步。中國市場上的歷史。Siemens，Mitsubishi和Omron都是在中國市場上傳統(tǒng)的供應商，在很多領域占了先機，相對應的是GE，Schneider（其實Modicon進入中國也比較早，但沒有完整的銷售和服務體系）和LG這些后來者雖然市場快速增長，但距先行者仍有一定的差距。行業(yè)分布。某些品牌會側重于一些行業(yè)，如Schneider更加注重電力行業(yè)，Rockwell在冶金行業(yè)表現(xiàn)出眾。

2004年度PLC市場研究報告表明：

作為目前國內控制市場上的主流控制器，PLC市場的國內參與者卻需要尷尬地面對這樣一個局面，即在高達31億的PLC市場總需求中，國產(chǎn)PLC不到整個市場份額1％。

在按照I/O數(shù)量劃分的市場總量中，小型PLC（256點以下）的市場巨大，占據(jù)市場總額的64％，而國產(chǎn)PLC的市場貢獻恰恰就在小型PLC的市場中。PLC的基本組成和工作原理

第三章

●PLC的基本組成●PLC的工作原理第一節(jié)PLC的基本組成和各部分的作用

一、PLC的基本組成PLC也是一種工業(yè)控制計算機，具有更強的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適用于控制要求的編程語言，具有中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口、電源等。

二、PLC各部分的作用（一）中央處理單元（CPU）1、CPU的作用（1）從程序存儲器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令；（2）將各種輸入信號取入；（3）把運算結果送到輸出端；（4）響應各種外部設備的請求；（5）診斷電源、PLC內部電路的工作故障和語法錯誤。

2、PLC的CPU（1）小型PLC多采用8位微處理器或單片機作為CPU（2）中型PLC多采用16位微處理器或單片機作為CPU（3）大型PLC多采用高速位片式微處理器

二、存儲器1、系統(tǒng)程序存儲器用于存放PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在PROM或EPROM中，用戶不可訪問和修改。2、用戶程序存儲器——隨機讀寫存儲器RAM用戶程序區(qū)：存放用戶工作程序；數(shù)據(jù)區(qū)：存放PLC在運行過程中所用到的和生成的各種工作數(shù)據(jù)。系統(tǒng)區(qū)：存放CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)（設定的參數(shù)）。RAM是一種揮發(fā)性器件，所以配備掉電保護電路。三、輸入、輸出單元輸入單元作用：將按鈕、行程開關或傳感器等產(chǎn)生的信號，轉換成數(shù)字信號送入主機。輸出單元作用：將主機向外輸出的信號轉換成可以驅動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈、信號燈、電磁閥等電器。PCFPPROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLRENTBAFEDC

98

3

2

1

0

7

6

5

4(DELT)CLR手持式的編程器

編程設備可以是專用的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。用戶可以通過鍵盤輸入和調試程序；另外在運行時，還可以對整個控制過程進行監(jiān)控。

（五）電源單元

把外部供應的電源變換成系統(tǒng)內部各單元所需的電源。有的電源單元還向外提供24V隔離直流電源，可供開關量輸入單元連接的現(xiàn)場無源開關等使用?；脽羝?9可編程序控制器的電源一般采用開關式電源，其特點是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。

（四）編程設備第二節(jié)PLC對繼電器控制系統(tǒng)的仿真一、模擬繼電器控制系統(tǒng)的編程方法

用PLC替代繼電器控制系統(tǒng)就是替代電氣控制電路圖中的控制電路那部分，而主電路部分基本保持不變。繼電接觸器控制系統(tǒng)，又稱為接線程序控制系統(tǒng)，是通過電器元器件的固定接線來實現(xiàn)控制邏輯，完成控制任務的。

在PLC控制系統(tǒng)中，用戶根據(jù)控制要求編制出相應的控制程序，并寫入PLC的程序存儲器中。系統(tǒng)運行時，PLC將程序執(zhí)行結果輸出給相應的輸出設備，控制被控對象工作。這種控制稱為存儲程序控制。1、繼電器控制系統(tǒng)由輸入部分、輸出部分和控制部分組成。2、PLC控制系統(tǒng)也是由輸入、輸出和控制三部分組成。3、繼電器控制系統(tǒng)由許多真正的硬件繼電器組成，而PLC的控制系統(tǒng)由許多所謂的“軟繼電器”組成。GO二、梯形圖仿真繼電器控制電路圖3-2電動機起、停控制電路圖3-3電動機起、?？刂铺菪螆D1、在梯形圖中，可以把左母線看作是提供能量的母線，觸點閉合可以使能量流過，直到下一個元件；觸點斷開將阻止能量流過，這種能量流稱之為“能流”。2、梯形圖中的基本編程元素有觸點、線圈和方框。觸點：代表邏輯控制條件；線圈：通常代表邏輯輸出結果；方框：代表某種特定功能的指令。說明3、梯形圖與繼電器控制電路圖之間的差異：（1）“軟繼電器”：不是物理繼電器，每個“軟繼電器”各為存儲器中的一位，相應位為“1”狀態(tài)，表示該繼電器線圈“通電”。（2）梯形圖中流過的“電流”不是物理電流，而是“能流”，它只能從左到右、自上而下流動。（3）梯形圖中的常開、常閉觸點不是現(xiàn)場物理開關的觸點。（4）梯形圖中的輸出線圈不是物理線圈，不能用它直接去得現(xiàn)場執(zhí)行機構。（5）PLC內部繼電器的接點原則上可無限次反復使用。（6）實施控制的方法不同：繼電器控制線路中，要實現(xiàn)某種控制是通過各種繼電器之間的硬接線解決的，它的功能專一，不夠靈活。而PLC控制是通過梯形圖（軟件功能）解決的，所以其靈活多變。

一、建立I/O映像區(qū)

第三節(jié)PLC的工作原理I/O映象區(qū)的大小與系統(tǒng)控制的規(guī)模有關。輸入/輸出點總有輸入/輸出映象區(qū)的某一位與之相對應。

PLC工作時，將采集到的輸入信號狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)對應的位上；將運算的結果存放到輸出映象區(qū)對應的位上。PLC在執(zhí)行用戶程序時所需“輸入繼電器”、“輸出繼電器”的數(shù)據(jù)取用于I/O映象區(qū)，而不直接與外部設備發(fā)生關系。

I/O映像區(qū)的建立，使PLC工作時只和內存有關地址單元內所存信息狀態(tài)發(fā)生關系。（一）PLC的工作過程

二、循環(huán)掃描的工作方式PLC上電后，在系統(tǒng)程序的監(jiān)控下，周而復始地按一定的順序對系統(tǒng)內部的各種任務進行查詢、判斷和執(zhí)行，這個過程實質上是按順序循環(huán)掃描的過程，稱之為循環(huán)掃描工作方式。

PLC在運行工作狀態(tài)，執(zhí)行如上所述的一次掃描操作所需的時間稱為掃描周期，其典型值為1～100ms。對電源、PLC內部電路、用戶程序的語法進行檢查；定期復位監(jiān)控定時器WDT等，確保系統(tǒng)可靠運行。PLC之間以及PLC與PC之間；PLC與其他帶微處理器的智能裝置通信。編程器、終端設備、彩色圖形顯示器、打印機。以掃描的方式按順序逐句掃描處理，運算結果存入輸出映象區(qū)對應位中。以掃描的方式把輸入信號的狀態(tài)存入輸入映象區(qū)；結果存入輸出映象區(qū)，直至傳送到外部被控設備。清除內部繼電器區(qū)，復位定時器等。

（二）用戶程序的循環(huán)掃描過程

CPU有兩個操作方式：STOP方式和RUN方式。

可編程序控制器對用戶程序進行循環(huán)掃描可分為三個階段進行，即輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。1、輸入采樣階段

PLC在輸入采樣階段，以掃描方式順序讀入所有輸入端的狀態(tài)，并將此狀態(tài)存入輸入映像區(qū)；在程序執(zhí)行期間即使外部輸入信號發(fā)生變化，輸入映像區(qū)的內容也不改變，直到下一個掃描周期才被讀入。2、程序執(zhí)行階段執(zhí)行程序時，梯形圖中的輸入繼電器的狀態(tài)取自內部輸入映像寄存器的狀態(tài)，并將運算的結果，即輸出繼電器的狀態(tài)存放在內部輸出映像寄存器中。3、輸出刷新階段

CPU將輸出映像區(qū)的內容集中轉存到輸出鎖存器中，然后傳送到各相應的輸出端子輸出，最后再去得驅動實際外部負載。由于PLC采用循環(huán)掃描方式，會使輸入、輸出延遲響應。PLC對輸入、輸出的處理規(guī)則（1）輸入映像寄存器的內容，由本掃描周期輸入采樣階段輸入端子的狀態(tài)決定。（2）輸出映像寄存器的狀態(tài)，由程序執(zhí)行期間輸出指令的執(zhí)行結果決定。（3）輸出鎖存器的狀態(tài)，由輸出刷新期間輸出映像寄存器的狀態(tài)決定。（4）輸出端子板上各輸出端的狀態(tài)，由輸出鎖存器來確定。（5）執(zhí)行程序時所用的輸入、輸出狀態(tài)值，取決與輸入、輸出映像寄存器的狀態(tài)。特點：繼電器控制系統(tǒng)是“并行”處理方式；PLC系統(tǒng)是以“串行”處理方式進行工作。GO三、輸入、輸出延遲響應（一）輸入、輸出延遲響應

當PLC的輸入端有一個輸入信號發(fā)生變化到PLC輸出端對該輸入變化作出反應，需要一段時間，這段時間就稱為響應時間或滯后時間。

（二）響應時間

響應時間是設計PLC控制系統(tǒng)時應了解的一個重要參數(shù)。

①輸入電路濾波時間，它由RC濾波電路的時間常數(shù)決定。改變時間常數(shù)可調整輸入延遲時間幻燈片52。

②輸出電路的滯后時間，它與輸出電路的輸出方式有關。繼電器輸出方式的滯后時間為10ms左右；雙向晶閘管輸出方式，在接通負載時滯后時間約為1ms，切斷負載時滯后時間小于10ms；晶體管輸出方式的滯后時間小于1ms幻燈片53。

③PLC循環(huán)掃描的工作方式④PLC對輸入采樣、輸出刷新的集中處理方式⑤用戶程序中語句的安排1、最短響應時間CPU讀輸入輸入/輸出刷新時間最短響應時間=輸入延遲時間+一個掃描周期+輸出延遲時間

如果在一個掃描周期剛結束之前收到一個輸入信號，在下一個掃描周期進入輸入采樣階段，這個輸入信號就被采樣，使輸入更新，這時響應時間最短。CPU讀輸入輸入/輸出刷新時間

2、最長響應時間最長響應時間=輸入延遲時間+兩個掃描時間+輸出延遲時間

如果收到一個輸入信號經(jīng)輸入延遲后，剛好錯過I/O刷新時間，在該掃描周期內這個輸入信號無效，要到下一個掃描周期輸入采樣階段才被讀入，使輸入更新，這時響應時間最長。3、用戶程序的語句安排影響響應時間說明：如果將1、2兩行指令的位置調一下，則M2.0在第二周期也能響應。輸入接口電路：采用光電耦合器，防止強電干擾。COM光電三極管發(fā)光二極管直流電源輸入端子+–PLCI0.0+24V–發(fā)光二極管返回繼電器輸出輸出接口電路（以繼電器形式為例）

：PLC內部電路內部電路J+交流電源或直流電源YCOM-返回第四章

S7-200PLC的系統(tǒng)配置

第一節(jié)S7-200PLC系統(tǒng)的基本構成

一、基本單元(S7-200CPU模塊)基本單元（S7-200CPU模塊）也稱為主機，它包括一個中央處理單元（CPU）、電源、數(shù)字量輸入輸出單元?；締卧梢詷嫵梢粋€獨立的控制系統(tǒng)。狀態(tài)指示燈：顯示CPU的工作方式、本機I/O的狀態(tài)、系統(tǒng)錯誤狀態(tài)。存儲卡（EEPOM卡）可以存儲CPU程序。RS-485的串行通訊端口：PLC主機實現(xiàn)人一機對話、機—機對話的通道。實現(xiàn)PLC與上位計算機的連接，實現(xiàn)PLC與PLC、編程器、彩色圖形顯示器、打印機等外部設備的連接。擴展接口：PLC主機與輸入、輸出擴展模塊的接口，作擴展系統(tǒng)之用。主機與擴展模塊之間由導軌固定，并用擴展電纜連接。S7-200CPU項目CPU221CPU222CPU224CPU226本機數(shù)字量輸入地址分配6輸入I0.0~I0.58輸入I0.0~I0.714輸入I0.0~I0.7I1.0~I1.524輸入I0.0~I0.7I1.0~I1.7I2.0~I2.7本機數(shù)字量輸出地址分配4輸出Q0.0~Q0.36輸出Q0.0~Q0.510輸出Q0.0~Q0.7Q1.0~Q1.116輸出Q0.0~Q0.7Q1.0~Q1.7本機模擬量輸入/輸出無無無無擴展模塊數(shù)量無2個模塊7個模塊7個模塊S7-200PLC的基本配置CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖電源由于是直流輸入模塊，所以采用直流電源作為檢測各輸入接點狀態(tài)的電源（用戶提供）。M、L+兩個端子提供24VDC/400mA傳感器電源，可以為傳感器提供電源，也可以作為輸入端的檢測電源使用。對于繼電器輸出方式，既可帶直流負載，也可帶交流負載。負載的激勵源由負載性質確定。輸出端子排的右端N、L1端子是供電電源100/240VAC輸入端。該電源電壓允許范圍為85~264VAC。

二、個人計算機（PC）或編程器個人計算機（PC）或編程器需裝上STEP7-Micro/WIN32編程軟件后，才可供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監(jiān)視等。三、STEP7-Micro/WIN32編程軟件

STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是創(chuàng)建、編輯、調試用戶程序、組態(tài)系統(tǒng)等。四、通訊電纜通訊電纜是PLC用來與個人計算機（PC）實現(xiàn)通訊的?？梢杂肞C/PPI電纜，也可用一個通訊處理器（CP）和多點接口（MPI）電纜，或者用一塊MPI卡及隨MP1卡提供的一根通訊電纜。五、人機界面

人機界面主要指專用操作員界面，例如操作員面板、觸摸屏、文本顯示器等，這些設備可以使用戶通過友好的操作界面輕松地完成各種調整和控制的任務。第二節(jié)S7-200PLC的接口模塊一、數(shù)字量模塊1、直流輸入模塊（1）外部接線圖：直流輸入模塊（EM2218×24VDC）有8個數(shù)字量輸入端子。接線圖中，8個數(shù)字量輸入點分成2組。1M、2M分別是2組輸入點內部電路的公共端，每組需用戶提供一個24VDC電源。（一）數(shù)字量輸入模塊☆分為直流輸入模塊和交流輸入模塊?！蠲恳粋€輸入點可接收一個來自用戶設備的離散信號(ON/OFF)。☆輸入設備：按鈕、限位開關、選擇開關、繼電器觸點等。M+5VLEDSB1R3R1AR2C→→T

內部電路→→→→光電耦合

外部開關輸入點的狀態(tài)顯示

輸入點公共端（2）直流輸入電路

當現(xiàn)場開關閉合時，對應的輸入映象寄存器為“1”狀態(tài)；當現(xiàn)場開關斷開時，對應的輸入映象寄存器為“0”狀態(tài)。當輸入端的發(fā)光二極管VL點亮，即指示現(xiàn)場開關閉合。I0.02．交流輸入模塊(1）外部接線圖交流輸入模塊（EM2218×AC120V/230V）有8個分隔式數(shù)字量輸入端子，每個輸入點都占用二個接線端子,它們各自使用1個獨立的交流電源（由用戶提供）。這些交流電源可以不同相。（交流I/O都是分隔式的）（2）交流輸入電路

交流輸入模塊的輸入電路中，當現(xiàn)場開關閉合后，交流電源經(jīng)C、R2、雙向光電耦合器的發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)光電耦合，光電三極管接收光信號，并將該信號送至PLC內部電路，供CPU處理。雙向發(fā)光二極管VL指示輸入狀態(tài)。LED+5VA→→R2～MSB1CR1

內部電路R3→→→→光電耦合

輸入點的狀態(tài)顯示

外部開關輸入點直流開關量輸入接口電路（二）數(shù)字量輸出模塊

分為直流輸出模塊、交流輸出模塊、交直流輸出模塊三種（晶體管、晶閘管、繼電器輸出方式）。數(shù)字量輸出模塊的每一個輸出點能控制一個用戶的離散型（ON/OFF）負載。典型的負載包括：繼電器線圈，接觸器線圈、電磁閥線圈、指示燈等。每一個輸出點與一個且僅與一個輸出電路相連，輸出電路把CPU運算處理的結果轉換成能夠驅動現(xiàn)場執(zhí)行機構的各種大功率的開關信號。PLC的輸出端子是PLC向外部負載發(fā)出控制命令的窗口。1、直流輸出模塊（1）外部接線圖直流輸出模塊（EM2228×24VDC),有8個數(shù)字量輸出點，接線圖中8個數(shù)字量輸出點分成2組。1L+、2L+分別是兩組輸出點內部電路的公共端，每組需用戶提供一個DC24V的電流。（2）直流輸出電路直流輸出模塊是晶體管輸出方式，或用場效應晶體管（MOSFET）驅動；特點是響應速度快。輸出映象寄存器為“1”狀態(tài)時,負載在外部電源激勵下通電工作；輸出映象寄存器為“0”狀態(tài)時,外部負載斷電，停止工作。2、交流輸出模塊

（1）外部接線圖交流輸出模塊（EM2228×120V/230VAC），有8個分隔式數(shù)字量輸出點，接線圖中每個輸出點占用二個接線端子，且它們各自都由用戶提供一個獨立的交流電源，這些交流電源可以不同相。（2）交流輸出電路交流輸出模塊是可控硅(晶閘管)輸出方式。其特點是輸出啟動電流大。當PLC有信號輸出時，光電二極管導通，通過光電耦合使雙向可控硅(晶閘管)導通，交流負載在外部交流電源的激勵下得電。發(fā)光二極管VL點亮，指示輸出有效。3.交、直流輸出模塊（繼電器輸出方式）（1）外部接線圖交直流輸出模塊（EM2228×繼電器）有8個輸出點，分成2組，1L、2L是每組輸出點的公共端。每組需用戶提供一個外部電源（可以是直流或交流電源）。（2）繼電器輸出電路

1.接有阻容熄弧電路——消除繼電器觸點的火花2.繼電器的觸點兩端接有金屬氧化膜壓敏電阻

——不使繼電器觸點在斷開時出現(xiàn)兩端電壓過高的現(xiàn)象，從而保護了該觸點。3.電阻R1和發(fā)光二極管VL——輸出狀態(tài)顯示電路。4.特點——輸出電流大(可達2A～4A），可帶交流、直流負載，適應性強，但響應速度慢。

二、模擬量模塊

模擬量模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊。(一)模擬量輸入模塊（A/D）作用：PLC只能接收數(shù)字量信號，模擬量信號是一種連續(xù)變化的物理量。為實現(xiàn)模擬量控制，必須先對模擬量進行模/數(shù)（A/D）轉換，將模擬信號轉換成PLC所能接受的數(shù)字信號。模擬量輸入模塊的功能就是實現(xiàn)模/數(shù)（A/D）轉換。由濾波、模數(shù)轉換A/D，光電耦合等部分組成。光電耦合器起防止電磁干擾的作用。對多通道的模擬量輸入單元，通常設置多路轉換開關進行通道的切換，且在輸出端設置信號寄存器。（1）外部接線圖1.模塊上部共有12個端子,每3個點為一組，共4組。2.每組可作為一路模擬量的輸入通道（電壓信號或電流信號），電壓信號用兩個端子（A+、A-），電流信號用3個端子（RC，C+，C-），其中RC與C+端子短接。未用的輸入通道應短接（B+、B-）。3.模塊需要直流24V供電（M、L+端)。由CPU模塊傳感器電源24VDC/400mA供電,也可由用戶提供外部電源。EM231模擬量模塊端子接線圖每個通道占用存儲器AI區(qū)域2個字節(jié)；（二）模擬量輸出模塊（1）外部接線圖◆左端起的每3個點為一組，共二組。每組可作為一路模擬量輸出（電壓或電流信號）?！舻谝唤MV0端接電壓負載、I0端接電流負載，M0為公共端?！舻诙M的接法與第一組類同。◆該模塊需要直流24V供電。每個輸出通道占用存儲器AQ區(qū)域2個字節(jié)。EM232模擬量模塊端子接線圖（三）模擬量輸入輸出模塊（EM235）EM235具有4個模擬量輸入通道、1個模擬量輸出通道。模擬量輸入功能同EM231模擬量輸入模塊，技術參數(shù)基本相同。該模塊的模擬量輸出功能同EM232模擬量輸出模塊。技術參數(shù)也基本相同。

三、智能模塊智能模塊由微處理器、存儲器、輸入輸出單元、外部設備接口等組成，是一個獨立的自治系統(tǒng)?！鬚ID調節(jié)模塊能獨立完成過程控制中閉環(huán)回路的PID運算功能。PLC主機與之交換信息，把調整參數(shù)、設定值傳遞給PID調節(jié)模塊。這樣，主機可免于頻繁的輸入輸出操作和復雜的運算工作?！舾咚儆嫈?shù)模塊專門對現(xiàn)場的高速脈沖信號計數(shù)。PLC主機與之交換信息，讀出高速計數(shù)器的計數(shù)值，進行綜合處理。◆溫度傳感器模塊用于生產(chǎn)過程中的溫度監(jiān)測。它由信