可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编

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1、2/2/2022可编程控制器与现场总线网络控制可编程控制器与现场总线网络控制骆骆 德德 汉汉 主编主编2005.05.052/2/2022第一章第一章 可编程序控制器可编程序控制器基础知识基础知识1.1 1.1 可编程序控制器的发展与特可编程序控制器的发展与特点点1.2 1.2 可编程序控制器的基本结构与工可编程序控制器的基本结构与工 作原理作原理1.3 1.3 西门子西门子SIMENS控制器简介控制器简介1.1 1.1 可编程序控制器发展与特点可编程序控制器发展与特点1.1.1 可编程序控制器产生与现状可编程序控制器产生与现状u继电器一接触器控制系统简称为继电控制系统。继电器一接触器控制系统

2、简称为继电控制系统。u第一台第一台PLC （Programmable Logic Controller)是美国数字设是美国数字设备公司（备公司（DEC）研制并成功地应用到美国通用汽车公司）研制并成功地应用到美国通用汽车公司（GM）的生产线上）的生产线上u70年代中期，随着大规模集成电路和微型计算机技术的发展，年代中期，随着大规模集成电路和微型计算机技术的发展，美国、日本、德国等把微处理器引入美国、日本、德国等把微处理器引入PLCu80年代工业界把引进了微处理器的可编程序逻辑控制器命名年代工业界把引进了微处理器的可编程序逻辑控制器命名为可编程序控制器（为可编程序控制器（Programmable

3、Controller),简称为简称为PC。1.1 1.1 可编程序控制器发展与特点可编程序控制器发展与特点1.1.1、可编程序控制器产生与现状、可编程序控制器产生与现状 u第一代第一代PLC只有逻辑控制功能；只有逻辑控制功能；u第二代第二代PLC采用采用8位微处理具有逻辑控制、计数、定时等功能；位微处理具有逻辑控制、计数、定时等功能；u第三代第三代PLC采用采用8位微处理器和位片式位微处理器和位片式CPU，控制功能和处理，控制功能和处理速度大大提高。速度大大提高。u第四代第四代PLC采用采用16位、位、32位微处理器，并采用多处理器并行处位微处理器，并采用多处理器并行处理方式，具有逻辑控制功能

4、、过程控制功能、运动控制功能、理方式，具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理控制功能和网络通讯控制功能等。数据处理控制功能和网络通讯控制功能等。u第五代第五代PLC诞生于上世纪末，特点是在第四代诞生于上世纪末，特点是在第四代PLC基础上，增基础上，增加了现场总线的结构标准，从而为网络控制系统提供了开放式加了现场总线的结构标准，从而为网络控制系统提供了开放式接口，使接口，使PLC应用更为灵活、方便。应用更为灵活、方便。 1.1 1.1 可编程序控制器发展与特点可编程序控制器发展与特点1.1.1、可编程序控制器产生与现状、可编程序控制器产生与现状 目前全世界目前全世界PLC制造商有

5、制造商有200多家，产品有多家，产品有400多个系列。按多个系列。按 其地域影响力可分为三大流派，其地域影响力可分为三大流派， 1、欧洲产品以西门子（、欧洲产品以西门子（SIEMENS）PLC为代表；为代表； 2、美国产品以、美国产品以A-B (Allen-Bradley) PLC为代表；为代表； 3、日本产品以欧姆龙（、日本产品以欧姆龙（OMRON）PLC为代表为代表可编程序控制器定义可编程序控制器定义： “可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执境下应用而设计。它采用可编程序

6、的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产线。产线。1.1.2 可编程控制器的特点可编程控制器的特点1. 1. 功能齐全功能齐全 基本功能基本功能 开关量输入开关量输入/输出控制输出控制 模拟量输入模拟量输入/输出控制输出控制 提供内部中间继电器、提供内部中间继电器、 延时继电器、锁存继电器、主控继延时继电器、锁存继电器、主控继电器、计时器、计数器、移位寄存器等、具有四则运算、电器、计时

7、器、计数器、移位寄存器等、具有四则运算、比较、二一十进制转换、中断控制、程序跳转；比较、二一十进制转换、中断控制、程序跳转； 扩展功能扩展功能 网络通信、批数据传送、矩阵运算、网络通信、批数据传送、矩阵运算、PID闭环回路控制、闭环回路控制、排序查表功能、及特殊功能函数排序查表功能、及特殊功能函数运算等功能。运算等功能。1.1.2 可编程控制器的特点可编程控制器的特点2. 2. 抗干扰能力强、可靠性高抗干扰能力强、可靠性高 开关动作由无触点的半导体电路来完成；开关动作由无触点的半导体电路来完成； PLCPLC采取了屏蔽、滤波采取了屏蔽、滤波; ; 输入输入/ /输出采用光电隔离；输出采用光电隔

8、离； 软件方面，软件方面，PLCPLC具有断电保护和故障自诊断功能。具有断电保护和故障自诊断功能。3.3.组合灵活组合灵活 PLCPLC通常采用模块式结构，便于将通常采用模块式结构，便于将PLCPLC与数据总线连接。与数据总线连接。 PLCPLC的功能模块品种多，可以灵活组合成各种规模和不同功的功能模块品种多，可以灵活组合成各种规模和不同功 能的控制系统能的控制系统1.1.2 可编程控制器的特点可编程控制器的特点4. 4. 现场信号接线简单现场信号接线简单 针对不同的现场信号有相应的输入和输出模块可与现场的工业针对不同的现场信号有相应的输入和输出模块可与现场的工业设备部件直接连接，并通过数据总

9、线与微处理器模块相连接。设备部件直接连接，并通过数据总线与微处理器模块相连接。5. 5. 编程简单编程简单 PLCPLC采用面向控制过程采用面向控制过程, ,编程一般使用与继电器电路原理图相似编程一般使用与继电器电路原理图相似的梯形图编程方式，既继承了传统控制线路的清清晰直观感，的梯形图编程方式，既继承了传统控制线路的清清晰直观感，又考虑到大多数电气技术人员的读图习惯，使得编程简单、形又考虑到大多数电气技术人员的读图习惯，使得编程简单、形象，修改灵活、方便。象，修改灵活、方便。6.6.维修维护方便维修维护方便PLC有完善的自诊断功能，其内部状态、通信状态、有完善的自诊断功能，其内部状态、通信状

10、态、I/O接口接口工作状态及异常状态均有显示，通过分析这些状态可迅速查出工作状态及异常状态均有显示，通过分析这些状态可迅速查出故障原因，便于及时处理。故障原因，便于及时处理。1.1.3 1.1.3 可编程控制器的性能指标可编程控制器的性能指标1.1.编程语言编程语言 梯形图、语句表、控制系统流程图及高级语言四种编梯形图、语句表、控制系统流程图及高级语言四种编程语言程语言。2. 2. 用户程序存贮容量用户程序存贮容量 中小型中小型PLCPLC存贮容量一般存贮容量一般8K8K以下，大型以下，大型PLCPLC存贮量有的存贮量有的256K256K及及2M2M。3. I/O3. I/O总数总数 PLCP

11、LC的输入、输出开关量的输入、输出开关量I IO O总数用最大总数用最大I I0 0点数表点数表示；模拟量示；模拟量I I0 0总数用最大总数用最大I/OI/O通道路数表示。通道路数表示。1.1.3 1.1.3 可编程控制器的性能指标可编程控制器的性能指标4. 4. 扫描速度扫描速度 以以ms/Kms/K字表示。如字表示。如20ms20msK K表示扫描表示扫描1K1K字程序所需的时字程序所需的时 间为间为20ms20ms。5. 5. 指令种数指令种数 用以表示用以表示PLCPLC的编程功能。指令种数越多，的编程功能。指令种数越多，PLCPLC功能越强，功能越强， 编程越方便。编程越方便。6.

12、 6. 内部继电器内部继电器 内部继电器的种数和点数包括辅助继电器、计时器计内部继电器的种数和点数包括辅助继电器、计时器计 数器、移位寄存器、特殊继电器等。数器、移位寄存器、特殊继电器等。1.1.4 1.1.4 可编程控制器的分类可编程控制器的分类 ( (一一) ) 按结构形式分类按结构形式分类 1 1 整体式整体式- CPU- CPU、存贮器及、存贮器及I/OI/O、电源等基本单元装在一起。、电源等基本单元装在一起。2 2 模块式模块式- CPU- CPU、包括存贮器、输入、输出单元为独立的模块。、包括存贮器、输入、输出单元为独立的模块。( (二二) ) 按按I/OI/O点数分类点数分类 1

13、 1 小型小型- I- IO O点数为点数为256256点以下点以下, ,如如F1F1F2F2、S5S5一一100U100U等。等。 2 2 中型中型- I- IO O点数为点数为256256点以上，点以上，20482048点以下。如点以下。如S5S5一一115U115U等。等。 3 3 大大 型型- I/O- I/O点数为点数为20482048点以上，如点以上，如S5S5一一150U150U等。等。 1.1.4 1.1.4 可编程控制器的分类可编程控制器的分类 ( (三三) ) 按功能分类按功能分类 1.1.低档低档PLCPLC 具有逻辑运算、计时、计数、移位及自诊断、监控等功能。具有逻辑运

14、算、计时、计数、移位及自诊断、监控等功能。2.2.中档中档PLCPLC还具有较强的模拟量输入输出、算术运算、数据传送还具有较强的模拟量输入输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程和比较、数制转换、远程I/0I/0、通讯联网等功能。、通讯联网等功能。3. 高档高档PLC还增设有带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方还增设有带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及函数运算、表格传送等功能。根运算及函数运算、表格传送等功能。1.1.5 1.1.5 可编程控制器的发展趋势可编程控制器的发展趋势1. 1. 过程控制领域的发展过程控制领域的发展 高速模拟量输入模块、专用高速模拟量输入模

15、块、专用PIDPID控制器、专用输控制器、专用输 入模块、专用快速计算模块。入模块、专用快速计算模块。2. 2. 网络功能的发展网络功能的发展 多可编程控制器构成网络，各多可编程控制器构成网络，各PLC之间实现通讯之间实现通讯和控制和控制。1.1.5 1.1.5 可编程控制器的发展趋势可编程控制器的发展趋势3. 3. 智能输入输出模块的发展智能输入输出模块的发展专用智能专用智能PIDPID控制器、语音处理模块、图像识别专用模块控制器、语音处理模块、图像识别专用模块. .4. 4. 外部故障检测能力的发展外部故障检测能力的发展 用于检测外部故障的专用智能模块，提高可编程控制器用于检测外部故障的专

16、用智能模块，提高可编程控制器系统的可靠性。系统的可靠性。5. 5. 编程语言的发展编程语言的发展1.2 PLC1.2 PLC的基本结构与工作原理的基本结构与工作原理1.2.1 PLC程序控制的基本概念程序控制的基本概念1 继电继电-接触器控制系统接触器控制系统 控制系统程序由导线、继电器、接触器的连接来实现，输入对输控制系统程序由导线、继电器、接触器的连接来实现，输入对输出的控制完全由硬件实现出的控制完全由硬件实现。1.2.1 PLC程序控制的基本概念程序控制的基本概念2 软件程序控制系统软件程序控制系统控制系统程序由软件语言表达，输入对输出的控制由硬件和软件控制系统程序由软件语言表达，输入对

17、输出的控制由硬件和软件共同实现，其软件存放在硬件的存贮器中。共同实现，其软件存放在硬件的存贮器中。3 3、延时控制电路举例、延时控制电路举例2个开关个开关X1、X2，任一接通立即点亮红灯，任一接通立即点亮红灯，2秒后点亮绿灯。秒后点亮绿灯。u继电接触器控制系统继电接触器控制系统选用选用2个按钮开关、个按钮开关、2个常开继电器及个常开继电器及1个具有延时个具有延时2秒后闭合的秒后闭合的时间继电器时间继电器3 3、延时控制电路举例、延时控制电路举例当当X1X1或或X2X2任一按下，线圈任一按下，线圈Y1Y1接通，接通，Y1Y1常开触点闭合，时间继电常开触点闭合，时间继电器器T T开始计时，开始计时

18、，T T常开触点因时间未到未闭合。时间到，常开触点因时间未到未闭合。时间到， T T常开触点闭合，常开触点闭合，Y2Y2线圈接通，同时线圈接通，同时Y2Y2触点接通，过程完成触点接通，过程完成3 3、延时控制电路举例、延时控制电路举例PLC控制系统控制系统选用选用2个按钮开关，个按钮开关，PLC的的2个输入点和个输入点和2个输出点个输出点。3 3、延时控制电路举例、延时控制电路举例PLC控制系统控制系统PLCPLC工作过程：工作过程： 先读入先读入X1X1、 X2X2触点信息，然后对触点信息，然后对X1X1、X2X2状态进行逻辑运状态进行逻辑运 算，若逻辑条件满足，算，若逻辑条件满足，Y1Y1

19、线圈接通，此时外触点线圈接通，此时外触点Y1Y1接接通，外电路形成回路，红灯亮；通，外电路形成回路，红灯亮； 在定时时间未到时，在定时时间未到时，T T触点接通的条件不满足触点接通的条件不满足, ,因此因此Y2Y2线圈线圈 不通电，绿灯不亮。在到不通电，绿灯不亮。在到T T时间后，时间后，Y2Y2线圈才接通，线圈才接通，Y2Y2触点触点 接通，绿灯亮。接通，绿灯亮。1.2.2 PLC1.2.2 PLC工作原理工作原理（一）（一）PLCPLC的等效（软）继电器的等效（软）继电器 输入等效继电器输入等效继电器 与外部输入设备连接，如按钮、操作开关、限位开关、传感器等。与外部输入设备连接，如按钮、操

20、作开关、限位开关、传感器等。 控制等效继电器控制等效继电器 按照被控对象实际要求而动作的继电器控制线路按照被控对象实际要求而动作的继电器控制线路。1.1.2 PLC1.1.2 PLC工作原理工作原理 输出等效继电器输出等效继电器 外部输出设备连接，如继电器、接触器、电磁阀等执行元件以及信号外部输出设备连接，如继电器、接触器、电磁阀等执行元件以及信号灯、电铃等信号器件灯、电铃等信号器件。 PLC的控制的控制 采用存贮器来代采用存贮器来代替继电器，替继电器， 通过通过 编制好的程序实编制好的程序实 现控制现控制( (二）二） PLC PLC 工作过程工作过程1. 1. 第一阶段第一阶段输入扫描输入

21、扫描PLC按扫描方式读入所有输入端子上输入信号，并将其存入按扫描方式读入所有输入端子上输入信号，并将其存入输入信号缓冲区（输入映象区）输入信号缓冲区（输入映象区）。 （二）（二）PLC PLC 工作过程工作过程2. 2. 第二阶段第二阶段执行扫描执行扫描 （1 1）PLCPLC对梯形图程序从上到下，从左到右的顺序扫描各条指令；对梯形图程序从上到下，从左到右的顺序扫描各条指令； （2 2）从输入映象区取出相应数据或从输出映象区读取有关的数据；）从输入映象区取出相应数据或从输出映象区读取有关的数据； （3 3）进行由程序确定的逻辑运算或其它数字运算，结果存入输出映象。）进行由程序确定的逻辑运算或其

22、它数字运算，结果存入输出映象。 （二）（二）PLC PLC 工作过程工作过程2. 2. 第二阶段第二阶段执行扫描执行扫描 PLCPLC在执行程序时所用到的状态值不是直接从实际输入端口获得的，而是在执行程序时所用到的状态值不是直接从实际输入端口获得的，而是来源于输入映象寄存器和输出映象寄存器。来源于输入映象寄存器和输出映象寄存器。 输入映象寄存器的状态值，取决于上一扫描周期从输入端口采样取得的输入映象寄存器的状态值，取决于上一扫描周期从输入端口采样取得的数据，并在程序执行阶段保持不变。数据，并在程序执行阶段保持不变。 输出映象寄存器中的状态值，取决于执行程序输出指令的结果输出映象寄存器中的状态值

23、，取决于执行程序输出指令的结果。（二）（二）PLC PLC 工作过程工作过程 3. 3. 第三阶段第三阶段输出扫描输出扫描 执行完用户程序后，执行完用户程序后，PLCPLC将输出映象区中的内容同时送入到输出锁将输出映象区中的内容同时送入到输出锁存器中（称为输出刷新），然后由锁存器去驱动继电器的线圈，以存器中（称为输出刷新），然后由锁存器去驱动继电器的线圈，以驱动被控设备，完成本次工作周期运行结果的实际输出。驱动被控设备，完成本次工作周期运行结果的实际输出。（三）扫描周期与响应滞后（三）扫描周期与响应滞后1 1 扫描周期扫描周期 PLC PLC 经过三个阶段的工作过程为一个扫描周期经过三个阶段的

24、工作过程为一个扫描周期。2 2 输入、输出状态的改变输入、输出状态的改变 输入、输出状态的改变需一个扫描周期，即输入、输输入、输出状态的改变需一个扫描周期，即输入、输 出状态保持为一个扫描周期。出状态保持为一个扫描周期。3 3 扫描周期大小扫描周期大小 （1 1）取决于程序长短，一般在几）取决于程序长短，一般在几msms至几十至几十msms之间；之间； （2 2）取决于硬件及）取决于硬件及CPUCPU速度速度（三）扫描周期与响应滞后（三）扫描周期与响应滞后4 输入输出响应滞后输入输出响应滞后（1）主程序循环）主程序循环扫描执行产生扫描执行产生输入输出响应滞后现象；输入输出响应滞后现象；（2）调

25、用子程序或中断程序输入输出响应滞后现象；）调用子程序或中断程序输入输出响应滞后现象；（3）一般来说，输入输出响应滞后）一般来说，输入输出响应滞后23个扫描工作周期。个扫描工作周期。对一般工业控制设备来说，这些滞后现象是允许的。但对有对一般工业控制设备来说，这些滞后现象是允许的。但对有些要求输入输出作快速反应的场合，则是不允许的。但些要求输入输出作快速反应的场合，则是不允许的。但可采用快速响应模块，高速计数模块以及中断处理等措施可采用快速响应模块，高速计数模块以及中断处理等措施来尽量减少滞后时间来尽量减少滞后时间。1.2.3 PLC1.2.3 PLC基本结构基本结构1 1 总体结构总体结构 输入

26、输出、中央控制单元、电源及编程器等。输入输出、中央控制单元、电源及编程器等。2. 2. 输入部件输入部件（1 1） 输入部件输入部件 是是PLCPLC与外部连接的输入通道（数字通道或模拟通道）与外部连接的输入通道（数字通道或模拟通道）（2 2） 输入信号输入信号 是按钮、行程开关、传感器输出的开关量或模拟量是按钮、行程开关、传感器输出的开关量或模拟量, ,（3 3） 输入部件输入部件 由光电耦合器和输入寄存器组成，实现信号隔离由光电耦合器和输入寄存器组成，实现信号隔离。 3. 3. 输出部件输出部件（1 1）输出部件）输出部件 向外部现场执行部件输出相应控制信号。向外部现场执行部件输出相应控制

27、信号。（2 2）输出部件规模大小）输出部件规模大小 决定可编程序控制器的输出点数。决定可编程序控制器的输出点数。4. 4. 中央控制单元中央控制单元（1 1）由）由CPUCPU、系统程序贮存器、用户程序贮存器及编程器接口等组成；、系统程序贮存器、用户程序贮存器及编程器接口等组成；（2 2）CPUCPU是是PLCPLC的控制中枢，系统程序贮存器存放系统管理和监控程序的控制中枢，系统程序贮存器存放系统管理和监控程序及对用户程序做编译处理的程序。及对用户程序做编译处理的程序。 5. 5. 电源部件电源部件 （1 1）电源部件将交流电转换直流电源，使）电源部件将交流电转换直流电源，使PLCPLC能正常

28、工作；能正常工作； （2 2）电源内部有多级滤波、交、直流电源的必要绝缘、稳压电源等；）电源内部有多级滤波、交、直流电源的必要绝缘、稳压电源等； （3 3）电源部件内还装有备用电池（锂电池）。）电源部件内还装有备用电池（锂电池）。6. 6. 编程器编程器 编程器对编程器对PLCPLC程序进行编制、调试、监视、修改、编辑，最后将程程序进行编制、调试、监视、修改、编辑，最后将程序固化在序固化在EPR0MEPR0M中。中。( (一一) ) 输入模板输入模板1 1. . 数字量输入接口模板数字量输入接口模板采集现场各种开关接点信号，并将其转换成标准的逻辑电平，送给采集现场各种开关接点信号，并将其转换成

29、标准的逻辑电平，送给CPUCPU处理。处理。（1 1）0 07 7为为8 8个输入接线端子，个输入接线端子， COMCOM为输入公共端；为输入公共端；（2 2）24V24V直流电源专供输直流电源专供输入接口用；入接口用；（3 3）K0K0K7K7为现场外接为现场外接的开关。的开关。（4 4）发光二极管）发光二极管LEDLED为输为输入状态指示灯，入状态指示灯，R R为为限流电阻，为限流电阻，为LEDLED和和光电耦合器光电耦合器, ,提供合适的工作电流提供合适的工作电流。( (一一) ) 输入模板输入模板(5) (5) 光电耦合器件有三个作用：光电耦合器件有三个作用：（1 1）实现现场与）实现

30、现场与PLCPLC主机的电气隔离，以提高抗干扰性。主机的电气隔离，以提高抗干扰性。（2 2）避免外电路出故障时，外部强电侵入）避免外电路出故障时，外部强电侵入PLCPLC而损坏而损坏CPUCPU模板；模板；（3 3）实现电平变换，将现场开关各种电平信号变换成）实现电平变换，将现场开关各种电平信号变换成CPUCPU主模板要主模板要 求的标准逻辑电平求的标准逻辑电平，( (一一) ) 输入模板输入模板2 2 交流输入接口模板交流输入接口模板 R11、C11组成输入滤波电路，以提高电路的输入抗干扰能力组成输入滤波电路，以提高电路的输入抗干扰能力 R12为限流电阻以限制进入输入模块的电流强度为限流电阻

31、以限制进入输入模块的电流强度2 2 交流输入接口模板交流输入接口模板 B1为整流电路，为整流电路，220V的交流信号经它整流后得到直流信号；的交流信号经它整流后得到直流信号； R13和和C12组成高频滤波电路对整流后的直流进行高频滤波组成高频滤波电路对整流后的直流进行高频滤波 V11是是LED指示灯，用于对外指示该路是否有信号接通；指示灯，用于对外指示该路是否有信号接通； VT1为光电藕合器，将滤波后的直流信号通过光介质转换成标准为光电藕合器，将滤波后的直流信号通过光介质转换成标准逻辑电平送到总线接口电路中逻辑电平送到总线接口电路中( (一一) ) 输入模板输入模板3.3.模拟量输入模板模拟量

32、输入模板 4 4路模拟电压输入和路模拟电压输入和4 4路模拟电流输入路模拟电流输入 由输入滤波及多路模拟开关电路、采样由输入滤波及多路模拟开关电路、采样/ /保持电路、保持电路、A/DA/D转换转换电路、控制电路和总线接口电路组成电路、控制电路和总线接口电路组成( (一一) ) 输入模板输入模板3.3.模拟量输入模板模拟量输入模板工作过程：工作过程：(1) PLC(1) PLC发出采样控制信号；发出采样控制信号；(2)(2)自动切换多路开关接通相应的采样通道，使被采样信号通过多自动切换多路开关接通相应的采样通道，使被采样信号通过多路开关进入采样路开关进入采样/ /保持器，保持器，(3)(3)同

33、时同时CPUCPU启动启动A/DA/D转换器对其进行转换器对其进行A/DA/D转换，转换后的数字信号经转换，转换后的数字信号经光电隔离后被送到总线接口电路。光电隔离后被送到总线接口电路。1 1 模板主要结构模板主要结构 CPUCPU及其外围电路、及其外围电路、ROMROM和和RAMRAM、译码及控制；、译码及控制；（二）中央处理模板（二）中央处理模板2 CPU2 CPU及其外围电路及其外围电路（1 1）小型）小型PLCPLC的的CPUCPU模板上有模板上有1 1个处理器个处理器（2 2）大中型）大中型PLCPLC的的CPUCPU模板上有两个处理器：一个是字处理模板上有两个处理器：一个是字处理器

34、（称为主器（称为主处理器），一个是位处理器（也称从处理器），一个是位处理器（也称从处理器、布尔处理器）。处理器、布尔处理器）。（二）中央处理模板（二）中央处理模板3 3 存储器存储器ROMROM（EPROMEPROM）和）和RAMRAM(1) ROM（EPROM）存储系统监控程序和用户程序）存储系统监控程序和用户程序 (2) RAM 存储存储PLC内部的输入输出信息，并用于内部继电内部的输入输出信息，并用于内部继电器（软继电器）、移位寄存器、数据寄存器、定时器（软继电器）、移位寄存器、数据寄存器、定时器计数器以及累加器等；器计数器以及累加器等；（二）中央处理模板（二）中央处理模板( (三三)

35、) 输出接口模板输出接口模板（1 1） 晶体管输出方式晶体管输出方式, 晶体管输出方式用于直流负载，晶体管输出方式用于直流负载，采用采用光电隔离光电隔离（2 2） 晶闸管输出方式晶闸管输出方式, 双向晶闸管输出用于交流负载，双向晶闸管输出用于交流负载，采用采用光电隔离光电隔离( (三三) ) 输出接口模板输出接口模板（3 3） 继电器输出方式继电器输出方式, 可用于直流负载，或用于交流负载。可用于直流负载，或用于交流负载。无无光电隔离光电隔离 当当PLCPLC通过输出寄存器在输出点输出通过输出寄存器在输出点输出0 0电平时，继电器电平时，继电器KAKA得电，得电，其常开触点闭合，负载得电。一般

36、输出可带其常开触点闭合，负载得电。一般输出可带2A2A的负载的负载。( (三三) ) 输出接口模板输出接口模板（4 4） 模拟输出模板模拟输出模板 控制电路、控制电路、D/A转换器、电压转换器、电压/电流转换器、输出保持器电流转换器、输出保持器和功率放大电路等组成。和功率放大电路等组成。 ( (三三) ) 输出接口模板输出接口模板（4 4） 模拟输出模板模拟输出模板 数字信号转换成模拟电流或电压信号，并经功率放大成标数字信号转换成模拟电流或电压信号，并经功率放大成标 准信号，如准信号，如15V电压或电压或420mA电流，或电流，或-10V10V电压等。电压等。 D/A决定了模拟输出部件的工作速

37、度和精度，通常有决定了模拟输出部件的工作速度和精度，通常有8位、位、 10位和位和12位位D/A转换器之分，位数越高，转换精度转换器之分，位数越高，转换精度1.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.1 1.3.1 西门子西门子SIMATICSIMATIC系统系统 西门子西门子SIMATIC系统由系统由SIMATIC硬件和软件组成硬件和软件组成 SIMATIC 软件是一个连接紧密的软件工具系统，用于软件是一个连接紧密的软件工具系统，用于 SIMATIC S7 、SIMATIC C7 和和SIMATIC M7 PLC 以以及具有基于及具有基于 WinAC 的的PC的控制。的控

38、制。 SIMATIC硬件以硬件以SIMATIC PLC控制控制 器为核心，器为核心， 通过通过ASI接口和接口和SIMATIC-DP接口使接口使PLC与生与生产设备连接；产设备连接； 通过通过SIMATIC NET构成的构成的MPI或工业以太网或或工业以太网或Profibus， 将生产设备系统中将生产设备系统中PLC控制器构成网络控制系统控制器构成网络控制系统 1.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.1 1.3.1 西门子西门子SIMATICSIMATIC系统系统 1.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.2 1.3.2 西门子西门子SIMATIC

39、SIMATIC控制器控制器 西门子西门子SIMATICSIMATIC控制器包括三个可编程控制器系列控制器包括三个可编程控制器系列 SIMATIC S7-SIMATIC S7- SIMATIC M7 SIMATIC M7 SIMATIC C7 SIMATIC C7 WinACWinAC。1.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.2 1.3.2 西门子西门子SIMATICSIMATIC控制器控制器 SIMATIC S7- PLCSIMATIC S7- PLCS7-200S7-200系列系列 S7-300S7-300系列系列S7-400S7-400系列系列SIMATIC M7S

40、IMATIC M7系统系统-将将 AT AT 兼容机的性能引入兼容机的性能引入PLCPLC，M7-300M7-300M7-400M7-400通过计算机开放硬件和软件平台的方法扩展了通过计算机开放硬件和软件平台的方法扩展了PLCPLC的功能。的功能。1.3 西门子西门子SIMATIC控制器简介控制器简介 1.3.2 1.3.2 西门子西门子SIMATICSIMATIC控制器控制器 SIMATIC C7SIMATIC C7由一个由一个PLC (S7-300)PLC (S7-300)、一个、一个HMIHMI操作面板和过程操作面板和过程 监视系统组成。监视系统组成。WinACWinAC包含包含3 3种产品种产品: : WinAC Basic WinAC Basic 是纯软件的解决方案是纯软件的解决方案(PLC(PLC作为作为 Windows Windows NTNT的任务的任务) ) WinAC Pro WinAC Pro 是硬件解决方案是硬件解决方案 (PLC (PLC 作为作为PCPC卡卡) ) WinAC FI Station Pro WinAC FI Station Pro 是完全解决方案是完全解决方案(SIMATIC (SIMATIC PC FI25) PC FI25)