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    可編程控制器的軟硬件組成詳細(xì)介紹
    PLC基本組成包括中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口(縮寫為I/O，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴(kuò)展接口等)、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成，見圖1。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實際控制對象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。
    PLC的基本組成
    　　1. 中央處理器
    　　中央處理器(CPU)由控制器、運算器和寄存器組成并集成在一個芯片內(nèi)。CPU通過數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。
    　　小型PLC的CPU采用8位或16位微處理器或單片機(jī)，如8031、M68000等，這類芯片價格很低；中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機(jī)，如8086、96系列單片機(jī)等，這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高；而大型PLC則需采用高速位片式微處理器。
    　　CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項工作任務(wù)。
    　　2. 存儲器
    　　PLC內(nèi)的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。
    　　1)系統(tǒng)程序存儲器
    　　PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能，該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。
    　　系統(tǒng)管理程序主要控制PLC的運行，使PLC按正確的次序工作；用戶指令解釋程序?qū)LC的用戶指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器語言指令，傳輸?shù)紺PU內(nèi)執(zhí)行；功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負(fù)責(zé)調(diào)用不同的功能子程序及其管理程序。
    　　系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲器采用ROM或EPROM。ROM是只讀存儲器，該存儲器只能讀出內(nèi)容，不能寫入內(nèi)容，ROM具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲的內(nèi)容。
    　　EPEROM為可電擦除只讀存儲器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容，可電擦除可編程只讀存儲器還有E2PROM、FLASH等。
    怎樣才能更好解決PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用抗干擾問題?
    .概述
    　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，設(shè)計人員只有預(yù)先了解各種干擾才能有效保證系統(tǒng)可靠運行。
    　　2.電磁干擾源及對系統(tǒng)的干
    　　影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源于一般影響工業(yè)控制設(shè)備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源，即干擾源。
    　　干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲的干擾模式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為持續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等；按聲音干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地面的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓送加所形成。共模電壓有時較大，特別是采用隔離性能差的電器供電室，變送器輸出信號的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的原因），這種共模干擾可為直流、亦可為交流。差模干擾是指用于信號兩極間得干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種讓直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。
    西門子工控機(jī)6ES73311KF024AB1
    6ES74000HR014AB0 412-5H 系統(tǒng)套件，包括 1 X UR2-H，無存儲卡， 2 X PS407 UC120/230V， 10A， 4 X 同步模塊，2 X 同步光纖， 2 X CPU 412-5H， 4 粒備份電池
    6ES74000HR024AB0 414-5H 系統(tǒng)套件，包括 1 X UR2-H，無存儲卡， 2 X PS407 UC120/230V， 10A， 4 X 同步模塊，狀 2 X 同步光纖， 2 X CPU 414-5H， 4 粒備份電池
    6ES74000HR034AB0 416-5H 系統(tǒng)套件，包括 1 X UR2-H，無存儲卡， 2 X PS407 UC120/230V， 10A， 4 X 同步模塊，狀 2 X 同步光纖， 2 X CPU 416-5H， 4 粒備份電池
    6ES74000HR044AB0 417-5H 系統(tǒng)套件，包括 1 X UR2-H，無存儲卡， 2 X PS407 UC120/230V， 10A， 4 X 同步模塊，狀 2 X 同步光纖， 2 X CPU 417-5H， 4 粒備份電池
    6ES74000HR514AB0 412-5H 系統(tǒng)套件，包括1 X UR2-H，無存儲卡， 2 X PS405，10A，DC24/48/60V， 4 X 同步模塊，2 X 同步光纖， 2 X CPU 412-5H， 4 粒備份電池
    6ES74000HR524AB0 414-5H 系統(tǒng)套件，包括1 X UR2-H，無存儲卡， 2 X PS405，10A，DC24/48/60V， 4 X 同步模塊，2 X 同步光纖， 2 X CPU 414-5H， 4 粒備份電池
    6ES74000HR534AB0 416-5H 系統(tǒng)套件，包括1 X UR2-H，無存儲卡， 2 X PS405，10A，DC24/48/60V， 4 X 同步模塊，2 X 同步光纖， 2 X CPU 416-5H， 4 粒備份電池
    6ES74000HR544AB0 417-5H 系統(tǒng)套件，包括1 X UR2-H，無存儲卡， 2 X PS405，10A，DC24/48/60V， 4 X 同步模塊，2 X 同步光纖， 2 X CPU 417-5H， 4 粒備份電池
    西門子工控機(jī)6ES73311KF024AB1
    6ES71934CF500AA0 TM-E30C46-A1, 4×6 端子, 彈簧型, 帶 AUX總線, 30 mm
    6ES71934CL200AA0 TM-E15S24-AT, 螺釘型, 用于高性能 2 AI TC 內(nèi)部溫度補(bǔ)償
    6ES71934CL300AA0 TM-E15C24-AT , 彈簧型, 用于高性能 2 AI TC 內(nèi)部溫度補(bǔ)償
    6ES71934DL100AA0 TM-C120S, 4×21 端子, 螺釘型, 用于緊湊型接口模塊
    6ES71934DL000AA0 TM-C120C, 4×21 端子, 彈簧型, 用于緊湊型接口模塊
    6ES57108MA11 RAIL WIDTH 35MM, LENGTH 483MM
    6ES57108MA21 RAIL WIDTH 35MM, LENGTH 530MM
    6ES57108MA31 RAIL WIDTH 35MM, LENGTH 830MM
    6ES57108MA41 RAIL WIDTH 35MM, LENGTH 2000MM
    6ES71531AA030XA1 "
    IM153-1 DP (6ES71531AA030XB0) and DP connector (6ES79720BA120XA0)"
    6ES71531AA030XA4 "
    IM153-1 DP (6ES71531AA030XB0) and DP connector (6ES79720BA420XA0)"
    6ES71531AA030XA5 IM153-1 DP (6ES71531AA030XB0) and DP connector (6ES79720BA520XA0)
    6ES74165HS060AB0 CPU 416-5H：16 MB (10 MB數(shù)據(jù)，6 MB代碼)，位處理速度12.5ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5個接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2個用于同步模塊的接口
    6ES74175HT060AB0 CPU 417-5H： 32 MB (16 MB數(shù)據(jù)，16 MB代碼)，位處理速度7.5ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5個接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2個用于同步模塊的接口
    6ES74001TA010AA0 UR1，18槽，可安裝2個冗余PS電源模塊
    6ES74001TA110AA0 UR1，18槽，鋁質(zhì)，可安裝2個冗余PS電源模塊
    6ES74001JA010AA0 UR2，9槽，可安裝2個冗余PS電源模塊
    6ES74001JA110AA0 UR2，9槽，鋁質(zhì)，可安裝2個冗余PS電源模塊
    6ES74002JA000AA0 UR2-H，2x9槽
    6ES74002JA100AA0 UR2-H，2x9槽，鋁質(zhì)
    6ES7231-7PB22-0XA8 S7-200CN, EM231 熱電阻模塊，2輸入
    6ES7231-7PD22-0XA8 S7-200CN, EM231 熱電偶模塊，4輸入
    6ES7232-0HB22-0XA8 S7-200CN, EM232 模擬量輸出模塊，2輸出
    6ES7235-0KD22-0XA8 S7-200CN, EM235 模擬量輸入輸出模塊，4輸入/1輸出
    6ES7290-6AA20-0XA0 SIMATIC S7-200, 擴(kuò)展電纜, 0.8米
    6ES7291-8BA20-0XA0 SIMATIC S7-200, 電池卡
    6ES7291-8GF23-0XA0 SIMATIC S7-200, 64K存儲卡
    6ES7291-8GH23-0XA0 SIMATIC S7-200, 256K存儲卡
    6ES7297-1AA23-0XA0 SIMATIC S7-200, CPU221/222時鐘卡（包括電池卡功能）
    6ES7901-3CB30-0XA0 SIMATIC S7-200, PC/PPI 電纜, RS232/RS485轉(zhuǎn)換,帶光電隔離,最大187.5K波特率,支持多主站
    6ES7901-3DB30-0XA0 SIMATIC S7-200, PC/PPI 電纜, USB/RS485轉(zhuǎn)換,帶光電隔離,最大187.5K波特率,支持多主站
    PLC輸入信號采集示意圖
    圖1中，輸入設(shè)備選用的是按鈕SB0的常閉觸點，輸入繼電器X0的線圈狀態(tài)取決于SB0的狀態(tài)。該按鈕未按下時，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均動作，即常開觸點接通，常閉觸點斷開；若按下該按鈕，則輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均恢復(fù)常態(tài)。如果輸入繼電器連接的輸入設(shè)備是按鈕SB0的常開觸點，則情況恰好相反：在該按鈕未按下時，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均不動作；若按下該按鈕，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均動作。
    2. 停車按鈕使用常閉型
    由于PLC在運行程序判別觸點通斷狀態(tài)時，只取決于其內(nèi)存中輸入繼電器線圈的狀態(tài)，并不直接識別外部設(shè)備，因此編程時，外部設(shè)備的選用與程序中的觸點類型密切相關(guān)。這是一個在對照電氣控制原理圖進(jìn)行PLC編程時易出現(xiàn)的問題。最典型的例子是基本控制--"起保?？刂?中的停車控制。
    圖2 "起保停控制"電氣原理圖
    圖2為"起保?？刂?電氣原理圖，在該系統(tǒng)中，按鈕SB0用于停車控制，因此使用其常閉觸點串聯(lián)于控制線路。SBl為起動按鈕，使用其常開觸點。若使用相同的設(shè)備（即停車SB0用常閉觸點，起動SBl用常開觸點），利用PLC進(jìn)行該控制，則需編程梯形圖程序（圖3）：
    圖3 "起保?？刂?梯形圖程序（停車按鈕使用常閉觸點）
    I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，輸出Y0
    該梯形圖中停車信號X0使用的是常開觸點串聯(lián)在控制線路中，這是因為外部停車設(shè)備選取按鈕常閉觸點所致，不操作該按鈕，則輸出Y0正常接通，若按下該按鈕，輸出Y0斷電。
    3. 停車按鈕使用常開型
    若希望編制出符合我們平時閱讀習(xí)慣的梯形圖程序（圖4），則在選用外部停車設(shè)備時需使用按鈕SB0的常開觸點與X0相連。
    圖4 "起保?？刂?梯形圖程序（停車按鈕使用常開觸點）
    6AV6645-0AA01-0AX0 移動面板 177 DP 5.7 寸，256 色，鍵控 + 觸摸，14 功能鍵（8 個 LED），使能按鈕
    6AV6645-0AB01-0AX0 移動面板 177 DP 5.7 寸，256 色，鍵控 + 觸摸，14 功能鍵（8 個 LED），使能和急停按鈕
    6AV6645-0AC01-0AX0 移動面板 177 DP 5.7 寸，256 色，鍵控 + 觸摸，14 功能鍵（8 個 LED），使能和急停按鈕、手輪
    6AV6645-0BA01-0AX0 移動面板 177 PN 5.7 寸，256 色，鍵控 + 觸摸，14 功能鍵（8 個 LED），使能按鈕
    6AV6645-0BB01-0AX0 移動面板 177 PN 5.7 寸，256 色，鍵控 + 觸摸，14 功能鍵（8 個 LED），使能和急停按鈕
    6AV6645-0BC01-0AX0 移動面板 177 PN 5.7 寸，256 色，鍵控 + 觸摸，14 功能鍵（8 個 LED），使能和急停按鈕、手輪
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    此外還有其它一些內(nèi)部器件，了解某PLC性能時，也都必須掌握它。
    內(nèi)部器件也是PLC指令的操作數(shù)，不弄清楚是無法編程的。
    5指令系統(tǒng)
    PLC有多少條指令，各條指令又具有什么功能，是了解與使用PLC的重要方面。你不懂PLC指令怎么編程，沒有程序，PLC又怎么工作？
    PLC的指令越來越多，越來越豐富。功能很強(qiáng)的指令，綜合多種作用的指令日見增多。
    PLC的指令繁多，但主要的有這么幾種類型：
    基本邏輯指令，用于處理邏輯關(guān)系，以實現(xiàn)邏輯控制。這類指令不管什么樣的PLC都總是有的。
    數(shù)據(jù)處理指令，用于處理數(shù)據(jù)，如譯碼，編碼，傳送、移位等等。
    數(shù)據(jù)運算指令，用于進(jìn)數(shù)據(jù)的運算，如十、一、X、/等，可進(jìn)行整形數(shù)計算，有的還可浮點數(shù)運算；也可進(jìn)行邏輯量運算，等等。
    流程控制指令，用以控制程序運行流程。PLC的用戶程序一般是從零地址的指令開始執(zhí)行，按順序推進(jìn)。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。流程控制指令也較多，運用得好，可使程序簡練，并便于調(diào)試與閱讀。
    狀態(tài)監(jiān)控指令，用以監(jiān)視及記錄PLC及其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對提高PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。
    當(dāng)然，并不是所有的PLC都有上述那么多類的指令，也不是有的PLC僅有上述幾類指令。以上只是指出幾個例子，說明要從哪幾個方面了解PLC指令，從中也可大致看出指令的多少及功能將怎樣影響PLC的性能。

    除了指令，為進(jìn)行通訊，PLC還有相應(yīng)的協(xié)議與通訊指令或命令，這些也反映了PLC的性能。

    6支持軟件

    為了便于編制PLC程序，多數(shù)PLC廠家都開發(fā)有關(guān)計算機(jī)支持軟件。

    從本質(zhì)上講，PLC所能識別的只是機(jī)器語言。它之所以能使用一些助記符語言、梯形圖語言、流程圖語言，以至高級語言，全靠為使用這些語言而開發(fā)的種種軟件。

    助記符語言是最基本也是最簡單的PLC語言。它類似計算機(jī)的匯編語言，PLC的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達(dá)的。這種語言僅使用文字符號，所使用的編程工具簡單，用簡易編程器即可。所以，多數(shù)PLC都配備有這種語言。

    梯形圖語言是圖形語言，它用類似于繼電器電路圖的符號表達(dá)PLC實現(xiàn)控制的邏輯關(guān)系。這種語言與符號語言有對應(yīng)關(guān)系，很容易互相轉(zhuǎn)換，并便于電氣工程師了解與熟悉，故用得很普遍，幾乎所有的PLC都開發(fā)有這種語言。由于它是用圖形表達(dá)，小的編程器不好使用它，得有較大的液晶畫面的編程器，才能使用它。多數(shù)是在計算機(jī)對PLC編程時，才使用這種語言。

    6ES74012TA010AA0 CR2，18槽，2段，可安裝2個冗余PS模塊
    6ES74011DA010AA0 CR3，4槽
    6ES74031TA010AA0 ER1擴(kuò)展機(jī)架，18槽，只用于信號模塊，可安裝2個冗余PS模塊
    6ES74031TA110AA0 ER1擴(kuò)展機(jī)架，18槽，鋁質(zhì)，只用于信號模塊，可安裝2個冗余PS模塊
    6ES74031JA010AA0 ER2擴(kuò)展機(jī)架，9槽，只用于信號模塊，可安裝2個冗余PS模塊
    6ES74031JA110AA0 ER2擴(kuò)展機(jī)架，9槽，鋁質(zhì)，只用于信號模塊，可安裝2個冗余PS模塊
    6ES74050DA020AA0 PS 405：4A，24/48/60V DC，5V DC/4A
    6ES74050KA020AA0 PS 405：10A，24/48/60V DC，5V/10A DC
    西門子工控機(jī)6ES73311KF024AB1

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