PLC的硬件和工作原理

PLC的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理第1章PLC主要內(nèi)容二、PLC的硬件組成三、S7-200PLC的系統(tǒng)配置四、PLC的工作原理一、概述一概述（一）PLC的產(chǎn)生和歷史

繼電器控制系統(tǒng)缺點：通常是針對某一固定的動作順序或生產(chǎn)工藝而設計，他的控制功能也局限于邏輯控制、定時、計數(shù)等一些簡單的控制，一旦動作順序或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就必須重新進行設計、布線、裝配和調(diào)試，造成時間和資金的嚴重浪費。繼電器控制系統(tǒng)體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度慢、適應性差。

為了改變這一現(xiàn)狀，1968年美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應汽車型號不斷更新的需求，并能在競爭激烈的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來取代繼電器控制裝置，它能做到盡可能減少重新設計和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。為此，擬定了10項公開招標的技術要求

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、輸出可以是交流115V，2A以上，可直接驅(qū)動電磁閥等

9、在擴展時，原有系統(tǒng)只要很小變更

10、用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K

根據(jù)招標的技術要求，1969年，美國數(shù)字設備公司（DEC）研制出了世界上第一臺PLC，并在通用汽車公司自動裝配線上試用成功。

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）

1971年，日本從美國引進了這項新技術，很快研制出了他們的第1臺PLC。1973年，西歐國家也研制出他們的第1臺PLC。我國從1974年開始研制，到1977年開始應用于工控領域。在這一時期，PLC雖然采用了計算機的設計思想，但實際上PLC只能完成順序控制，僅有邏輯運算等簡單功能，所以人們將它稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）簡稱為PLC。◆70年代初期：

僅有邏輯運算、定時、計數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）◆70年代中期：

微處理器技術應用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術運算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能◆

80年代以后：隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強，同時可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能。為此，美國電氣制造協(xié)會將可編程序邏輯控制器，正式命名為可編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機PC（PersonalComputer）混淆，故人們?nèi)粤晳T地用PLC作為可編程序控制器的簡稱。近年來PLC發(fā)展迅速

PLC集三電（電控、電儀、電傳）為一體、性能價格比高、高可靠性的特點，已成為自動化工程的核心設備。

PLC成為具備計算機功能的一種通用工業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。

PLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大技術支柱（PLC、機器人、CAD/CAM）之一。 PLC的發(fā)展

20世紀70年代末至80年代初期，微處理器日趨成熟，使PLC的處理速度大大提高，增加了許多功能。在軟件方面，除了保持原有的邏緝運算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術運算、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡通信、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持原有的開關模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠程I/O模塊、各種特殊功能模塊，并擴大了存儲器的容量，而且還提供一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器。為此，美國電氣制造協(xié)會將可編程序邏輯控制器，正式命名為可編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機PC（PersonalComputer）混淆，故人們?nèi)粤晳T地用PLC作為可編程序控制器的簡稱。

（二）可編程控制器PLC的定義1985年，國際電工委員會(IEC)對PLC作出如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P的外圍設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。

由該定義可知：PLC是一種由“事先存儲的程序”來確定控制功能的工控類計算機。

PLC是按照成熟而有效的繼電器控制概念和設計思想，利用不斷發(fā)展的新技術、新電子器件，逐步形成了具有特色的各種系列產(chǎn)品，是一種數(shù)字運算操作的專用電子計算機。它是將邏輯運算，順序控制，時序和計數(shù)以及算術運算等控制程序，用一串指令的形式存放到存儲器中，然后根據(jù)存儲的控制內(nèi)容，經(jīng)過模擬，數(shù)字等輸入輸出部件，對生產(chǎn)設備和生產(chǎn)過程進行控制的裝置。（三）、PLC的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1969年美國數(shù)據(jù)設備公司（DEC）研制了第一臺PLC，從此PLC發(fā)展迅猛。

我國改革開放后，美國AB、GE、MODICON、TI，日本OMRON、三菱、富士，德國西門子等廠家的產(chǎn)品不斷進入我國，并在各行各業(yè)的工控系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。PLC三大流派歐洲：德國的西門子(SIEMENS)、AEG及法國的TE公司美國：A-B（Allen-Bradly）(其產(chǎn)品約占美國PLC市場50％的份額。)、GE（GeneralElectric）、莫迪康(MODICON)公司、德州儀器(TI)公司、歌德(Gould)公司、西屋公司日本：三菱、歐姆龍（OMRON）、富士（FUJI）、日立、東芝、松下等。日本主要發(fā)展中小型PLC，在世界小型PLC市場上，日本產(chǎn)品約占有70％的份額。

目前國內(nèi)市場還有韓國、臺灣等PLC產(chǎn)品；現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了系列化的國產(chǎn)PLC，其價格相對低廉，性價比較高。國內(nèi)生產(chǎn)廠家

1974年我國開始仿制美國的第二代PLC產(chǎn)品，但因元器件質(zhì)量和技術問題等原因未能推廣。直到1977年，我國才研制出第一臺具有實用價值的PLC，并開始批量生產(chǎn)和應用于工業(yè)過程的控制。主要廠家有：北京和利時，科迪納，張前蘇。洛陽易達，無錫信捷，南京嘉華，蘭州全志，廣州科賽恩，中山智達，恒日等。PLC的發(fā)展趨勢（1）向高速度、大存儲容量方向發(fā)展（CPU處理速度nS級；內(nèi)存2M字節(jié)）（2）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性（超大型和超小型）（3）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標準化（硬件、軟件兼容的PLC）（4）分散型、智能型、與現(xiàn)場總線兼容的I／0（5）加強聯(lián)網(wǎng)和通信的能力（6）控制的開放和模塊化的體系結(jié)構(gòu)OMAC（openModularArchitectureforControl）(四)、PLC的特點通用性強，使用方便功能強，適應面廣可靠性高，抗干擾能力強控制程序可變具有很好的柔性編程方法簡單，容易掌握PLC控制系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試和維修工作少.極為方便?？刂瞥绦蜃兓奖?具有很好的柔性。體積小、重量輕、功耗低(五)、PLC的基本功能1邏輯控制功能2定時控制功能3計數(shù)控制功能4數(shù)據(jù)處理功能5監(jiān)控功能6停電記憶功能7故障診斷功能1邏輯控制功能

邏輯控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的應用領域，可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制。在單機控制、多機群控和自動生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應用實例。

例如：機床電氣控制、起重機、皮帶運輸機和包裝機械的控制、注塑機控制、電梯控制、飲料灌裝生產(chǎn)線、家用電器(電視機、冰箱、洗衣機等)自動裝配線控制、汽車、化工、造紙自動生產(chǎn)線控制等。

2定時控制功能

定時控制功能是PLC的最基本功能之一。

PLC中有許多可供用戶使用的定時器，功能類似于繼電器線路中的時間繼電器。定時器的設定值(定時時間)可以在編程時設定，也可以在運動過程中根據(jù)需要進行修改，使用方便靈活。同時PLC還提供了高精度的時鐘脈沖，用于準確實時控制。

3計數(shù)控制功能

計數(shù)控制功能是PLC的最基本功能之一。

PLC為用戶提供許多計數(shù)器，計數(shù)器計數(shù)到某一數(shù)值時，產(chǎn)生一個狀態(tài)信號(計數(shù)值到)，利用該狀態(tài)信號實現(xiàn)對某個操作的計數(shù)控制。計數(shù)器的設定值可以在編程時設定，也可以在運行過程中根據(jù)需要進行修改。傳感器旋轉(zhuǎn)編碼器變頻器等計數(shù)輸入輸入復位0000000001000024數(shù)據(jù)處理功能

PLC大部分都具有數(shù)據(jù)處理功能，可以實現(xiàn)算術運算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換譯碼編碼等操作。中、大型PLC數(shù)據(jù)處理功能更加齊全，可完成開方、PID運算、浮點運算等操作，還可以和CRT、打印機相聯(lián)，實現(xiàn)程序、數(shù)據(jù)的顯示和打印。5監(jiān)控功能PLC設置了較強的監(jiān)控功能。利用編程器或監(jiān)視器，操作人員可以對PLC有關部分的運行狀態(tài)進行監(jiān)視。利用編程器，可以調(diào)整定時器、計數(shù)器的設定值和當前值，并可以根據(jù)需要改變PLC內(nèi)部邏輯信號的狀態(tài)及數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為調(diào)整和維護提供了極大的方便。6停電記憶功能PLC內(nèi)部的部分存儲器所使用的RAM設置了停電保持器件（備用電池等），以保證斷電后這部分存儲器中的信息能夠長期保存。利用某些記憶指令，可以對工作狀態(tài)進行記憶，以保持PLC斷電后的數(shù)據(jù)內(nèi)容不變。

PLC電源恢復后，可以在原工作基礎上繼續(xù)工作。7故障診斷功能PLC可以對系統(tǒng)構(gòu)成、某些硬件狀態(tài)、指令的合法性等進行自診斷，發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出報警并顯示錯誤類型，如屬嚴重錯誤則自動中止運行。

PLC的故障自診斷功能，大大提高了PLC控制系統(tǒng)的安全和可維護性。(六)、PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較PLC與繼電器控制系統(tǒng)比較繼電器控制采用硬接線方式裝配而成，只能完成既定的功能。PLC控制只要改變程序并改動少量的接線端子，就可適應生產(chǎn)工藝的改變。從適應性、可靠性及設計、安裝、維護等各方面進行比較。傳統(tǒng)的繼電器控制大多數(shù)將被PLC所取代。

與工業(yè)計算機比較工業(yè)控制機控制要求開發(fā)人員具有較高的計算機專業(yè)知識和微機軟件編程的能力。PLC采用了采用面向控制過程、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，便于推廣應用。PLC是專為工業(yè)現(xiàn)場應用而設計的，具有更高的可靠性。在模型復雜、計算量大且較難、實時性要求較高的環(huán)境中，工業(yè)控制機則更能發(fā)揮其專長。二、PLC的硬件組成PLC中央處理器存儲器輸入輸出口電源外部設備PLC結(jié)構(gòu)框圖由控制器、運算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個芯片上。CPU的主要功能：從存儲器中讀取指令執(zhí)行指令處理中斷CPU在PLC中，存儲器主要用于系統(tǒng)程序、用戶程序、數(shù)據(jù)

隨機存取存儲器（RAM）---斷電易失只讀存儲器（ROM）---存放系統(tǒng)程序可編程只讀存儲器（EEPROM）---存放用戶程序輸入輸出接口PLC外接實物圖輸入接口電路輸出接口電路PLC外接實物圖按鈕傳感器行程開關接觸器發(fā)光管指示燈揚聲器電磁閥輸入接口電路開關量輸入接口直流輸入單元交流輸入單元作用：把現(xiàn)場的開關量信號變成PLC內(nèi)部處理的標準信號直流輸入電路

現(xiàn)場開關通/斷狀態(tài)，對應輸入映象寄存器的1/0狀態(tài)，即當現(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。外部直流電源用于檢測輸入點的狀態(tài)，其極性可以任意接入。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(nèi)部電路，供CPU處理。雙向發(fā)光二極管VL指示輸入狀態(tài)。電流信號模擬量輸入接口作用：把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量標準信號轉(zhuǎn)換成適合PLC內(nèi)部處理的由若干位二進制數(shù)字表示的信號電壓信號輸出接口電路作用：把PLC內(nèi)部的標準信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)所需的開關量信號開關量輸出接口類型：繼電器型晶體管型可控硅型PLC繼電器負載COMＰＬＣ內(nèi)部電路ＰＬＣ外圍電路繼電器型PLC繼電器輸出電路形式允許負載一般是AC250V/50V以下，負載電流可達2A，但PLC的輸出一般不宜直接驅(qū)動大電流負載（一般通過一個小負載來驅(qū)動大負載，如PLC的輸出可以接一個電流比較小的中間繼電器，再由中間繼電器觸點驅(qū)動大負載，如接觸器線圈等）。

PLC繼電器輸出電路的形式繼電器觸點的使用壽命也有限制（一般數(shù)十萬次左右，根據(jù)負載而定，如連接感性負載時的壽命要小于阻性負載）。此外，繼電器輸出的響應時間也比較慢（10ms）左右，因此，在要求快速響應的場合不適合使用此種類型的電路輸出形式。PLC負載COM24V晶體管型

晶體管輸出型電路的外接電源只能是直流電源。另外，晶體管輸出驅(qū)動能力要小于繼電器輸出，允許負載電壓一般為DC5V～30V，允許負載電流為0.2A～0.5A。晶體管輸出電路的形式主要有兩種：NPN和PNP型集電極開路輸出。若是NPN負載，L接正，COM接負；若是PNP負載，L接負，COM接正。晶閘管型

雙向晶閘管輸出的驅(qū)動能力要比繼電器輸出的要小，允許負載電壓一般為AC85～242V；單點輸出電流為0.2A～0.5A，當多點共用公共端時，每點的輸出電流應減?。ㄈ鐔吸c驅(qū)動能力為0.3A的雙向晶閘管輸出，在4點共用公共端時，最大允許輸出為0.8A/4點）。

作用：將PLC運算處理后的數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換為模擬量輸出，以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場連續(xù)控制信號的需求。模擬量輸出接口電源PLC的電源是指將外部輸入的交流電處理后轉(zhuǎn)換成滿足PLC的CPU、存儲器、輸入輸出接口等內(nèi)部電路工作需要的直流電源電路或電源模塊。許多PLC的直流電源采用直流開關穩(wěn)壓電源，不僅可提供多路獨立的電壓供內(nèi)部電路使用，而且還可為輸入設備（傳感器）提供標準電源。外部設備編程器其他外部設備編程器COM2COM3COM1其他外部設備三、S7-200PLC的系統(tǒng)配置目前，S7-200PLC主要有CPU221（I/O點數(shù)不能擴展）、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226（可以連接擴展I/O模塊與功能模塊）這五種規(guī)格。雖然外形略有差別，但基本結(jié)構(gòu)相同或類似。輸入/輸出（I/O）點數(shù)：PLC的I/O點數(shù)是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個數(shù)和輸出信號個數(shù)的總和。I/O點數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。當I/O點數(shù)不夠時，可通過PLC的I/O擴展接口對系統(tǒng)進行擴展。按PLC輸入、輸出點數(shù)的多少可將PLC分為以下三類。

（1）小型機總點數(shù)一般在256點以下，用戶程序存儲器容量在4K字左右。小型PLC的功能一般以開關量控制為主，適合單機控制和小型控制系統(tǒng)。

（2）中型機

總點數(shù)在256~2048點之間，用戶程序存儲器容量達到8K字左右。中型機適用于組成多機系統(tǒng)和大型控制系統(tǒng)。

(3)

大型機

總點數(shù)載2048點以上，用戶程序存儲器容量達到16K字以上。大型機適用于組成分布式控制系統(tǒng)和整個工廠的集散控制網(wǎng)絡。（1）S7-200CPU的外形

狀態(tài)指示燈：指示CPU的工作方式（RUN、STOP）、系統(tǒng)錯誤狀態(tài)(SF/DIAG故障/診斷)、主機I/O的當前狀態(tài)。

存儲器卡接口：可以插入存儲器卡。

通信口：連接RS-485總線的通信電纜，是PLC主機實現(xiàn)人-機對話、機-機對話的通道。通過它，PLC可以和編程器、彩色圖形顯示器、打印機等外部設備相連，也可以和其他PLC或上位機相連。（1）S7-200CPU的外形

頂部端子蓋下面是輸出端子和PLC供電電源端子。輸出端子的運行狀態(tài)可由指示燈顯示，ON狀態(tài)對應的指示燈亮。底部端子蓋下面是輸入端子和傳感器電源端子。輸入端子的運行狀態(tài)可由指示燈顯示，ON狀態(tài)對應的指示燈亮。前蓋下面有運行、停止開關和擴展模塊接口。將開關撥向STOP位置時，PLC處于停止狀態(tài)，此時可以對其編寫程序；將開關撥向RUN位置時，PLC處于運行狀態(tài)，此時不能對其編寫程序；將開關撥向TERM位置時，可以運行程序，同時還可以監(jiān)控程序運行的狀態(tài)。擴展模塊接口用于實現(xiàn)I/O擴展。S7-200CPU外部端子接線圖

圖中為S7-200CPU226AC/DC/繼電器模塊的外部端子接線圖。AC表示PLC采用交流電源供電；DC表示輸入模塊為直流輸入模塊；繼電器表示輸出采用繼電器方式輸出。

24個數(shù)字量輸入點被分為2組。每個外部輸入開關信號均由各輸入端子接入，經(jīng)一個直流電源接至公共端1M、2M。由于是直流輸入模塊，采用直流電源作為檢測各輸入點狀態(tài)的電源。M、L+兩個端子提供DC24V/400mA傳感器電源，可以作為傳感器電源，也可以作為輸入端的檢測電源。S7-200CPU外部端子接線圖

16個數(shù)字量輸出點被分為3組。每個負載的一端與輸出端相連，另一端經(jīng)電源與公共端相連。由于是繼電器輸出方式，所以既可帶直流負載，也可帶交流負載，由負載性質(zhì)決定。輸出端子排的右端N、L1端子是供電電源AC120V/240V輸入端。電源電壓的允許范圍是AC85~264V。S7-200CPU226AC/DC/繼電器模塊的外部端子接線圖

數(shù)字量模塊

模擬量模塊

當S7-200PLC主機的I/O點數(shù)不能滿足控制要求時，可以選配各種輸入/輸出接口模塊來擴展。通常，I/O擴展包括I/O點數(shù)擴展和功能擴展兩類。S7-200PLC可擴展的接口模塊有：1.數(shù)字量輸入模塊

2.數(shù)字量輸出模塊

3.數(shù)字量輸入輸出模塊模塊名稱模塊描述DC+5V電流消耗數(shù)字量輸入模塊EM221DI8×24VDC30mAEM221DI8×120/230VAC30mAEM221DI16×24VDC70mA數(shù)字量輸出模塊EM222DO4×24VDC40mAEM222DO4×繼電器30mAEM222DO8×24VDC50mAEM222DO8×120/230VAC110mAEM222DO8×繼電器40mA數(shù)字量輸入輸出模塊EM223DI4/DO4×24VDC40mAEM223DI4/DO4×24VDC/繼電器40mAEM223DI8/DO8×24VDC80mAEM223DI8/DO8×24VDC/繼電器80mAEM223DI16/DO16×24VDC160mAEM223DI16/DO16×24VDC/繼電器150mAEM223DI32/DO32×24VDC240mAEM223DI32/DO32×24VDC/繼電器205mAS7-200PLC數(shù)字量擴展模塊一覽表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(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個24VDC電源。數(shù)字量輸入模塊

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(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個DC24V的電流。數(shù)字量輸出模塊

主機加擴展模塊的最大I/O配置

S7-200PLC主機帶擴展模塊進行擴展配置時會受到相關因素（主機的技術指標）的限制。每種主機的最大I/O配置必須服從以下限制：1.允許主機所帶擴展模塊的數(shù)量

CPU221模塊（整體型PLC）不允許帶擴展模塊；CPU222模塊最多可帶2個擴展模塊；CPU224模塊、CPU224XP模塊、CPU226模塊最多可帶7個擴展模塊，且7個擴展模塊中最多只能帶2個智能擴展模塊。

輸入輸出擴展設備連接(a)面板安裝(b)標準導軌安裝I/O點數(shù)的擴展與編址

編址：對I/O模塊上的I/O點進行編碼，以便程序執(zhí)行時可以唯一地識別每個I/O點。

方法是：同種類型輸入點或輸出點的模塊進行順序編制，其他類型模塊的有無及所處的位置都不影響本類型模塊的編號。

具體有以下幾個原則：

1)S7-200CPU有一定數(shù)量的本機I/O，本機I/O有固定的地址。可以用擴展I/O模塊來增加I/O點數(shù)，擴展模塊安裝在主機的右邊，其I/O點的地址由模塊類型和同類I/O模塊鏈中的位置決定，按照由左到右的順序?qū)Φ刂肪幋a依次排序。

2)數(shù)字量I/O點的編址是以字節(jié)長(8位)為單位，采用存儲器區(qū)域標識符(I或Q)、字節(jié)號、位號的組成形式，在字節(jié)號和位號之間以點分隔。如I0.3、Q1.2等。

3)數(shù)字量擴展模塊是以一個字節(jié)(8位)遞增的方式來分配地址的，若本模塊實際位數(shù)不滿8位，未用位不能分配給I/O鏈的后續(xù)模塊。

例如：CPU224有10個輸出點，但它要占用邏輯輸出區(qū)16個點的地址。而一個4DI/4DO模塊占用邏輯空間8個輸入點和8個輸出點。

4)模擬量I/O點的編址是以字長(16位)為單位，在讀/寫模擬量信息時，模擬量I/O以字為單位讀/寫。模擬量輸入只能進行讀操作，模擬量輸出只能進行寫操作。每個模擬量I/O點地址由存儲器區(qū)域標識符（AI或AO）、數(shù)據(jù)長度標志位（W）、字節(jié)地址（偶數(shù)）組成。模擬量端口的地址從0開始，以2遞增，不允許奇數(shù)編址。

5)模擬量擴展模塊是以2個端口(4字節(jié))遞增的方式來分配地址的，就是每個模擬量擴展模塊至少占用兩個端口的地址。例如：EM235模塊有4個模擬量輸入和1個模擬量輸出，但它占用了4個輸入端口的地址和2個輸出端口的地址。

舉例：基本單元采用CPU224，擴展單元由1個EM221模塊、1個EM223模塊、2個EM235模塊構(gòu)成，模塊的鏈接形式和各模塊的編址情況如圖所示。各模塊的鏈接形式：主機模塊1模塊2模塊3模塊4CPU2248IN4IN/4OUT4AI/1AQ4AI/1AQI0.0

Q0.0

I0.1

Q0.1

I0.2

Q0.2

I0.3

Q0.3

I0.4

Q0.4

I0.5

Q0.5

I0.6

Q0.6

I0.7

Q0.7

I1.0

Q1.0

I1.1

Q1.1

I1.2

I1.3

I1.4

I1.5

I2.0

I2.1

I2.2

I2.3

I2.4

I2.5

I2.6

I2.7I3.0

Q2.0

I3.1

Q2.1

I3.2

Q2.2

I3.3

Q2.3AIW0

AQW0

AIW2

AIW4

AIW6AIW8

AQW4

AIW10

AIW12

AIW14各模塊的編址情況四、PLC的工作原理PLC采用循環(huán)掃描工作方式，這個工作過程一般包括如下階段：讀取輸入、執(zhí)行用戶程序、輸出刷新，通信處理等，如圖所示。PLC在工作狀態(tài)時，執(zhí)行一次上述的掃描操作所需要的時間稱為掃描周期。1.循環(huán)掃描

啟動按鈕SB1和停止按鈕SB2的常開觸點分別接在PLC的I0.0和I0.1上，接觸器KM的線圈接在PLC的Q0.0端。梯形圖中I0.