03 PLC编程基础

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1、PLC编程基础（P43）3.1PLC的基本结构（P43）从结构形式上PLC可分为整体式和模块式两大类。CPU输入接口输出接口存储器电源外围接口编程设备不论哪种类型的PLC，其基本结构都是相同的。（P43）CPU存储器输入输出电路编程装置电源外围接口CPU是整个系统的核心部件，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成。此外，还有外围芯片、总线接口及有关电路。1.CPU（P43）CPU中的控制器控制PLC工作，由它读取指令，解释并执行命令。工作的时序（节奏）则由振荡信号控制。CPU中的运算器用于完成算术或逻辑运算，在控制器的指挥下工

2、作。CPU中的寄存器参与运算，并存储运算的中间结果。它也是在控制器的指挥下工作。作为PLC的核心，CPU的功能主要包括以下几个方面：（1）CPU接收从编程器或计算机输入的程序和数据，并送入用户程序存储器中存储。（2）监视电源、PLC内部各个单元电路的工作状态。（3）诊断编程过程中的语法错误，对用户程序进行编译。（4）在PLC进入运行状态后，从用户程序存储器中逐条读取指令，并分析、执行该指令。（P43）（5）采集由现场输入装置送来的数据，并存入指定的寄存器中。（6）按程序进行处理，根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出状态或数据寄存器的内容。（7）根据输出状态或数据寄

3、存器的有关内容，将结果送到输出接口。（8）响应中断和各种外围设备（如编程器、打印机等）的任务处理请求。（P43）PLC的内部存储器分为系统程序存储器和用户程序及数据存储器。2.存储器（P43）系统程序存储器用于存放系统工作程序(或监控程序)、调用管理程序以及各种系统参数等。系统程序相当于个人计算机的操作系统，能够完成PLC设计者规定的各种工作。系统程序由可编程序控制器生产厂家设计并固化在ROM（只读存储器）中，用户不能读取。用户程序及数据存储器主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果，使PLC完成用户要求的特定功能。PLC使用以下几种物理存储器：（1）随机存

4、取存储器（RAM）用户可以用可编程序装置读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，因此RAM又叫读/写存储器。它是易失性的存储器，电源中断后，储存的信息将会丢失。RAM的工作速度高，价格便宜，改写方便。在关断PLC的外部电源后，可用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据。锂电池可用2~5年，需要更换锂电池时，由可编程序控制器发出信号，通知用户。现在部分可编程序控制器仍用RAM来储存用户程序。（2）只读存储器（ROM）ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，它的电源消失后，仍能保存储存的内容。ROM一般用来存放可编程序控制器的系统程序。（3）可电擦除可编程序

5、的只读存储器（EEPROM或E2PROM）它是非易失性的，但是可以用编程装置对它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取等优点，但是将信息写入它所需的时间比RAM长得多。EEPROM用来存放用户程序以及需要长期保存的重要数据。3.输入输出电路（P43）输入模块和输出模块简称为I/O模块，是联系外部设备与CPU的桥梁。输入输出模块除了传递信号外，还具有电平转换与隔离的作用。此外，输入输出点的通断状态由发光二极管显示，外部接线一般接在模块面板的接线端子上，或使用可拆卸的插座型端子板，不需断开端子板上的外部连线，就可以迅速地更换模块。编程装置是用来对PLC进行编程和设置

6、各种参数的。4.编程装置可编程序控制器使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各模块提供5V、±12V、24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器（如接近开关等）提供24V直流电源，驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。5.电源（P45）通过各种外围接口，PLC可以与编程器、计算机、PLC、变频器、EEPROM写入器和打印机等连接，总线扩展接口用来扩展I/O模块和智能模块等。6.外围接口（P45）3.2PLC工作原理（P45）PLC采用循环执行用户程序的方式，称为循环扫描工作方式。一个循环扫描过程周期可分为输入采样、程序执行、输

7、出刷新三个阶段。启动组织块上电后执行一次循环监视时间开始读取输入信号状态，并存储在输入映像区执行OB1程序包括中断程序将输出映像区状态写到实际输出设备一个扫描周期（P46）执行OB1中的程序(循环执行)事件(日期时间中断、硬件中断等)调用其他OB，FB，FC输出模块AI0.1AI0.2=Q8.0块OB1循环监视时间的开始启动块(OB100)上电后执行一次从模块读信号状态，并保存到过程映象区(PII)把过程映象输出表(PIQ)写到输出模块CPU循环输入模块循环程序执行（P46）输入采样阶段依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相