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电器与 PLC应用技术上海应用技术学院电子电工教研室叶 真第三章 可编程序控制器的组成及工作原理和继电器控制系统类似，PLC控制系统也是由输入部分、逻辑部分和输出部分组成。各部分主要作用：输入部分：收集并保存被控对象实际运行的数据和信息。例如：来自被控对象上的各种开 关信息或操作台上的操作命令等。逻辑部分：处理输入部分所取得的信息，并按照被控对象实际的动作要求执行相应的逻辑功能输出部分：对需要实时操作的那些设备提供实际操作信号由于输入信号一般为开关信号或电压、电流形成的信号源，它们必须转换成微处理器所能接受的电平信号，所以，中间必须加入变换器。同样，微处理器输出的电平信号，也必须转换成控制设备所需的开关信号或电压、电流信号。所以，也要加入变换器。由此，构成了PLC控制系统的基本结构框图（参见教材P58 图3-2）。输出变换器输入变换器 控制对象（灯、电动机等） 微处理器（含存储器） 按钮 开关等 输入部分（外部） 逻辑部分（内部） 输出部分（外部）说明：PLC的逻辑部分由大规模集成电路构成的微处理器和存储器组成。 对微处理器进行了软件的开发，提供了许多适用于电气控制的逻辑（软）部件。逻辑部件：继电器逻辑（与、或、非运算） 定时器 计数器 均为“软”器件 移位寄存器 触发器编程语言：描述这些逻辑部件的符号和语句PLC通过编程器编制控制程序，可以将PLC内部各种逻辑部件按照工艺要求进行组合以实现一定的逻辑控制功能。所谓PLC的控制原理：将输入信息采入PC内部执行逻辑功能输出达到控制要求。第一节 可编程序控制器的组成一、 PLC的基本组成基本组成可归为四大部件： 中央处理单元（CPU板）控制器的核心 输入部件 （I/O部件）连接现场设备与CPU之间 输出部件 的接口电路 电源部件为PLC内部电路及输入的开关信号提供电源整体结构的PLC四部分装在同一机壳内模块式结构的PLC各部件独立封装，称为模块，通过机架和总线连接而成 通常CPU模块本身带有少量的I/O接口I/O的能力可按用户的需要进行扩展和组合另外，还必须有编程器将用户程序写进规定的存储器内PLC的基本组成框图： 参见教材P58 Fig 3-3 接触器电磁阀指示灯等按钮、 继电器触点行程开关等二、PLC各组成部件的作用 1. CPU是PLC的核心部分。其功能：（1） 用扫描方式（后面介绍）接收现场输入装置的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器；（2）接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；（3）诊断电源和PC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误；（4）在PC进入运行状态后：a） 执行用户程序产生相应的控制信号（从用户程序存储器中逐条读取指令，经命令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制信号，去启闭有关的控制电路）b） 进行数据处理分时、分渠道地执行数据存取、传送、组合、比较、变换等动作，完成用户程序中规定的逻辑或算术运算任务c） 更新输出状态输出实施控制（根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输入映象寄存器或数据寄存器的内容，实现输出控制、制表、打印、数据通讯等） 2. 存储器 系统程序存储器存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令 解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数 *不能由用户直接存取 用户存储器 用户程序存储器存放用户程序。即用户通过编程器输入的程序。 数据存储器（数据区）存放用户数据PC的用户存储器通常以字（16位/字）为单位来表示存储容量。注意：系统程序直接关系到PC的性能，不能由用户直接存取，所以，通常PC产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量，是指用户程序存储器而言。 3. I/O（输入/输出部件）（I/O模块：接口电路、I/O映像存储器）CPU与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件。PLC提供了各种操作电平与驱动能力的I/O模块，以及各种用途的I/O组件供用户选用：输入/输出电平转换电气隔离串/并行转换数据传送A/D、D/A转换误码校验其他功能模块I/O模块可与CPU放在一起，也可远程放置。通常，I/O模块上还具有状态显示和I/O接线端子排。 4. 编程器等外部设备 编程器PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的工具 作用： 用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视 通过键盘和显示器去检测PLC内部状态和参数 通过通讯端口与CPU联系，实现与PLC的人机对话 分类： 简单型只能联机编程；只能用指令清单编程 智能型既可联机（Online），也可脱机（Offline）编程；可以采用指令清单（语句表）、梯形图等语言编程。常可直接以电脑作为编程器，安装相关的编程软件编程 注意： 编程器不直接加入现场控制运行。一台编程器可开发、监护许多台PLC的工作。 其他外设： 磁盘、光盘、EPROM写入器（用于固化用户程序）、打印机、图形监视系统或上位计算机等等。 5. 电源： 内部开关稳压电源，供内部电路使用；大多数机型还可以向外提供DC24V稳压电源，为现场的开关信号、外部传感器供电。 外部可用一般工业电源，并备有锂电池（备用电池），使外部电源故障时内部重要数据不致丢失。第二节 可编程序控制器的工作过程一、PLC的工作过程框图（参见教材P62 Fig 3-5但稍作修改）1. 初始操作（上电处理）PLC未进入正式运行前，首先应确定自身的完好性。这就是接通电源后的初始操作（见图）。通电后，消除各元件的随机状态，进行清零或复位处理，检查I/O单元的连接是否正确（I/O总线）。再做一道题，使它涉及各种指令和内存单元，若解题时间在to以内，则自身完好（否则，系统关闭），解题结束，将监控定时器to复位，才开始正式运行。2. 运行PLC的工作方式（顺序）周期循环扫描 扫描按分时操作的原理，每一时刻执行一个操作，顺序进行，这种分时操作的过程称“CPU对程序的扫描”工作特点集中输入，集中输出（小型PLC）二、PLC运行过程 1. 四大类操作 （1）公共操作故障诊断及处理（自检），一般故障，只报警，不停机 （2）I/O操作联系现场的数据输入及控制信号的输出 （3）执行用户程序顺序循环扫描 （4）服务外设 2. I/O处理过程（参见教材P63 Fig3-6） 输入采样 三个阶段 执行用户程序 输出刷新 工作过程框图：I/O处理过程：（1）数据输入/输出I/O状态刷新 采样输入信号 送出处理结果a. 输入映像存储器及其刷新对应于输入端子状态的数据区 PLC中的CPU是不能直接从与外部接线端子打交道的。在输入采样阶段，首先扫描所有输入端子，经过输入调理电路（光电隔离、电平转换、滤波处理等）后进入输入缓冲器等待采样。没有CPU的采样“允许” ，外界的输入信号是不能进入内存的。 当CPU采样时，输入信号便进入输入映像存储器刷新。接着进入程序的执行阶段，直至信号的输出。在此期间，输入映像存储器将现场与CPU隔离，无论输入信号如何变化，输入映像存储器中的内容保持到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新采样新的信号，即：输入映像存储器每周期刷新一次。 这样，是否会影响对现场信息的反应速度？由于，PLC扫描周期一般仅几十mS，两次采样之间的间隔时间很短，对一般的开关量而言，可以认为采样是连续的。b. 输出映像存储器及其刷新CPU数据处理的中间结果和最终结果的存放区域同理，CPU不能直接驱动负载，处理的结果存放在输出映像存储器中，直至所有程序执行完毕，才将输出映像区的内容经输出锁存器（称为输出状态刷新）送到输出端子上驱动外部负载。即：输出映像存储器随时刷新 输出锁存器每周期刷新一次（刷新后的输出状态一直保持到下一次刷新）同样，两次刷新的间隔仅几十mS，即使考虑电路的电气惯性（延迟）时间，仍可认为输出是及时的。c. 输入/输出状态表状态RAM表I/O映像存储器的内容，在CPU中构成I/O状态表，其内容是CPU处理用户程序及数据的依据。注意：输入状态表采样时刷新 输出状态表随时刷新（中间值和最终结果） 输出端子的接通或开断输出锁存器决定（2） 执行用户程序 执行 监视a. 监控定时器WDT（WATCH DOG TIMER）即监控定时器t1正常：执行完用户程序所需的时间应不超过t1。执行程序前，复位t1，执行程序开始t1计时，完毕后立即复位t1，表示程序执行正常。 异常：因某些原因，程序进入死循环，执行程序时间超出t1值，WDT发出警告，程序重新开始执行，同时复位t1。若因偶然因素，则重新执行程序将正常，否则，系统自动停止执行用户程序，切断外部负载，并发出故障信号等待处理。b. 执行用户程序（3） 执行外设命令 每次执行完用户程序，输出后，就进入服务外设命令的操作，如没有外设命令，自动循环扫描。三、简单结论（参见教材P63“简单结论” 暂略）第三节 可编程序控制器中常用的CPU每台PLC至少有一个CPU。在一些按功能分散处理的或根据容错技术而设计的PLC中，可以包括多个CPU，分别承担各自的控制功能。PLC中采用的CPU主要有通用微处理器、单片机和双极型位片式系列芯片。 （本节内容请同学们自学教材P65P66，并完成P76的思考题5）第四节 可编程序控制器中常用的存储器PLC配备两种存储系统：系统程序存储器存放系统程序和数据，不能由用户直接存取 用户存储器存放用户程序和数据一、 PLC所采用的存储器的特点1. 可靠性高2. 实时性好3. 功耗低，工作时温升小，可用电池供电4. 数据存储不消失，停电后能长期保存数据以适应PLC恶劣的工作环境和所要求的工作速度。二、PLC常用的存储器CMOS-SRAM、EPROM、EEPROM （此段内容请同学们自学教材P66P67，并完成P76思考题6）三、用户程序的存放形式任何语言编写的程序都要经过翻译，变成机器代码，才能顺序存放在用户程序存储器（RAM或EPROM）中。除了程序代码，用户数据也很重要。用户数据的类型：1.位数据（Bit）占存储器中的1位，对应于一个“继电器” 状态：“0”或“1” 2.字节数据（Byte）占存储器中的8位，以BCD码（十进制）的形式存放（一般为两BCD码，每个BCD码占内存的四位）3.字数据（Word）双字节数据，占存储器中的16位（BCD码形式存放） 4.双字数据（Dword）占存储器中的32位（BCD码形式存放） 5.混合数据（位与字节或字）如：定时器、计数器等的设定值和当前值一般为“字”数据，而它们的触点状态则为“位”数据 不同形式的数据如何存放和调用完全由系统程序自动管理，但在编程时，不同的数据类型对指令的数据设置将有所区别 作业：P76思考题4，5，6 第五节 可编程序控制器的输入输出接口PLC的输入输出接口的作用在前面已作了简单的介绍。PLC之所以能在恶劣的工业环境中可靠地工作，I/O接口技术起着关键的作用。I/O模块的种类很多，这里仅介绍开关量I/O接口模块和模拟量I/O接口模块的基本电路及其工作原理。一、 开关量I/O接口模块PLC以开关量顺序控制为特长，在工业控制中，有很大一部分工作可由PLC 按开关量控制来完成。 1. 开关量输入模块的基本电路及工作原理种类：直流输入模块、交流输入模块、交、直流输入模块（参见教材P68）特点： 输入信号的电源均可由用户提供，直流输入信号的电源（DC24V）也可由PLC自身提供 一般8路输入共用一个公共端，现场的输入提供一对开关信号：“0”或“1”（有无触点均可） 每路输入信号均经过光电隔离、滤波，然后送入输入缓冲器等待CPU采样。 每路输入信号均有LED显示，以指明信号是否到达PLC 的输入端子 接输入端 输入端 光电隔离 滤波 等待CPU采样 LED 光电隔离 浪涌吸收器 桥式整流 取样电阻 （限幅） 滤波 限流电阻 LED显示 旁路二极管（防发光二极管反压过大）等待CPU采样 2.开关量输出模块的基本电路及工作原理种类：按负载使用的电源 直流输出模块 交流输出模块 交直流输出模块按输出的开关器件种类 场效应晶体管输出方式直流输出模块，响应速度最快（可带高速小功率直流负载） 可控硅输出方式交流输出模块（可带高速大功率交流负载） 继电器输出方式交直流输出模块，响应速度较慢，但工作最可靠（可带较低速大功率交、直流负载） 特点： 各路输出均有电气隔离措施（光电隔离） 各路输出均有LED显示。只要有驱动信号，输出指示LED即亮，为观察PLC的工作状况或故障分析、程序调试提供标志 输出电源一般均由用户提供。输出模块提供具有一定通断能力的常开触点，触点上有防过电压、灭弧措施 *固态继电器SSR简介 采用固体半导体元件组装而成无触点开关（接通和断开无机械接触部件） 优点： 开关速度快 工作频率高 使用寿命长 噪声低 工作可靠 使用场合：取代常规电磁式继电器，广泛用于：数字程控装置 数据处理系统 计算机终端接口电路 尤其：动作频繁 防爆 耐潮 耐腐蚀的场合 缺点： 漏电流大 接触电压高 触点单一 使用温度范围窄 过载能力差 价格高1. 基本特点 控制功率小：输入很小的控制电流便能正常工作，输出采用大功率管可控硅器件，具有功率放大作用 可靠性：绝缘防水材料浇铸，没有可动部件 抗干扰能力强：无触点动作，无火花等电磁干扰，输入/输出之间隔离 动作快：直流SSR响应时间几十S 过零交流SSR转换时间10Ms（1/2f s f = 50Hz） 寿命长：10121013次 （普通电磁式继电器105106次） 承受的浪涌电流大：610倍额定值 对电源电压适应范围广：交流SSR30220VAC 任意选择 耐压水平高：输入/输出介质耐压2.5kV以上2. 分类 按切换负载性质分： 直流固态继电器 交流固态继电器按输入/输出之间的隔离分： 光电隔离 磁隔离 按控制触发信号方式分： 过零型 非过零型 有源触发型 无源触发型3. 工作原理（以光电耦合式SSR为例说明） 无输入信号：T3截止，T4导通，VT1关断（控制极被箝位在低电位） 有信号输入： T3导通，T4截止。当电源电压大于过零电压（约25V），A点电压大于T5的Vbe5 T5导通，VT1控制极处于低电压而关断，VT2控制极无触发信号而关断。当电源电压小于过零电压时，A点电压小于T5的Vbe5T5截止，VT1控制极通过R5、R6分压获触发信号VT2导通B、C两点接通负载回路接通。VT2导通过程：电源电压“+”：电源R8D6VT1D9R9负载VT2控制极获得触发脉冲 电源电压“-”：电源负载R9D8 VT1D7R8电源VT2控制 极获得触发脉冲当输入信号取消后：T4导通VT1关断但VT2仍导通（负载电流大于维持电流），直至负载电流随电源电压减小，下降到双向晶闸管维持电流以下，VT2关断，从而切断负载电流。二、模拟量I/O接口模块PLC要在过程控制领域得以应用，模拟量的输入输出接口便是其不可或缺的重要部件。其主要功能：数据转换。与PLC的基本单元的总线相连，由CPU调用和处理其数据。比如：MODICON MICRO PLC 612型具有 ： 4路模拟量输入A/D 2路模拟量输出D/A1. 模拟量输入接口模块（A/D）4路模拟量输入特点：（1）输入信号可以是电压（010V），也可以是电流（420mA） （2）每路输入经过前置放大保证高输入阻抗和线性度 （3）每路输入完全隔离，都有自己的公共端，都有LED显示 （4）每路输入均经过光电隔离进入输入锁存器 （5）各路输入须经多路选择开关选择后，分别进行A/D转换执行时，当程序扫描到读模拟量指令时，由程序指定的输入通道的模拟量信息被采集，经A/D转换后，从锁存器经总线送到指定的数据寄存器。此接口电路，完全受PLC主机控制。2. 模拟量输出接口模板2路模拟量输出特点：（1）输出信号可以是电压（010V 或-10+10V），也可以是电流（420mA） （2）各路输出完全隔离，有自己独立的锁存器、光电隔离、D/A转换、LED显示和输出放大驱动电路执行时，在PLC两次输出操作之间，端子上的模拟量保持不变（锁存器内容每周期刷新一次）。由于PLC的扫描速度为毫秒级，所以，可以认为输出没有台阶，输出是平滑的。三、MODICON MICRO PLC I/O接口（61200型）： 开关量输入：16点 模拟量输入：4路开关量输出：12点 模拟量输出：2路开关量为：16I 24VDC/12O Relay注：Relay n. 继电器v. 用继电器控制，中继转播 Triac n. 三端双向可控硅开关元件第六节 编程语言及梯形图前几节，介绍了PLC的工作过程、硬件框图及各种硬件的功能。PLC工作过程及硬件功能的实现，则要靠软件的支持。首先，PLC的软件提供了各种逻辑部件（软器件），经编程来完成逻辑控制功能。一、 逻辑部件1. 继电器逻辑触点、线圈用逻辑与、或、非等运算处理各种继电器逻辑的连接。 “1”ON（得电）状态 “0”OFF（失电）与通常的物理（实际）继电器相比，“软”继电器有如下特点：（1） 体积小，功耗低（2） 无触点，速度快，寿命长（3） 有无数个常开触点和常闭触点供程序使用，且不必考虑触点的容量。 PLC一般为用户提供三类继电器：（1） 输入继电器： 输入给PLC的现场信号（2） 输出继电器： 具备一对物理接点，可以串接在负载回路中，以接通或断开负载。（3） 内部继电器： 与外部无联系，仅作运算的中间结果使用（辅助或中间继电器） 掉电保护内部继电器：掉电期间，原状态由内装电池维持掉电不保护内部继电器：掉电期间，该继电器状态为“OFF”2. 定时器逻辑 一般，定时器应包含如下内容：（1） 定时语句（指令）选定所需的定时器，定时时基（2） 定时条件控制定时器操作（使能Bool）（3） 定时器当前值存放的存储单元（Word）（4） 定时器的复位当前值复零、状态位复位（Bool）（5） 定时设定值（预置值）及存放单元（Word）（6） 定时器状态（位）定时器达到设定值时“ON” （bit）3. 计数器逻辑 一般，计数器应包含如下内容：（1） 计数语句（指令）选定所需的计数器（编号）（2） 计数信号控制计数器操作（使能Bool）（3） 计数器当前值存放的单元（Word）（4） 计数器的复位恢复设定值、状态位复位（Bool）（5） 计数设定值及存放单元（Word）（6） 计数器状态（位）计数达到设定值时“ON”；复位或未达到计数设定值时“OFF”4. 触发器逻辑触发器包括：置位输入 S 触发器还有复位优先或置位优先之分。 复位输入 R 5. 移位寄存器长度可变，以适应步进控制的需要 移位脉冲输入cp 移位寄存器 填充输入 IN 复位输入 R 6. 数据寄存器存放数据二、编程语言PLC常用的编程语言主要有三种：功能图、语句表、梯形图。1. 功能图（FBD）一种较新的编程方法，是各种PLC编程语言规范化的方向（Function Chart Programming）2. 语句表（STL）类似于汇编语言，由语句系列构成3. 梯形图（LAD）类似于继电接触器控制线路（Ladder Programming） 梯形图编程目前依然是应用最广泛的编程语言，因为它与继电接触器控制线路非常相象，容易学习，使用方便。 例：梯形图编程示意图母线左右垂直线与接点在水平线上 串联或逻辑并联 A B C M （ ） 母线 D Y 母线 （ ） E 例：功能图编程顺序钻孔控制方框中的数字代表顺序步，每个顺序步所执行的功能写在方框的右边，每个顺序步前进的条件写在短横线的右边。如下图所示。 1 启动 2 送入 4 夹紧 8 卸具进入 送入钻孔件 工件夹紧 工件加工完毕 3 退出 5 钻孔 9 卸具退出 钻头在下面 取出加工件 送夹具退回 6 钻头向上 钻头在上部 7 松夹具 10 台面转动 台面转动完成三、能流（PowerFlow） “能流”是PLC梯形图中的一个重要概念，但仅是概念上的“能流”。假想：左母线电源的火线 右母线电源的零线如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励（ON），如没有“能流”通过，线圈未被激励（OFF），不动作。“能流”可以通过被激励（ON）的常开触点和未被激励（OFF）的常闭触点自左向右流动，“能流”任何时刻都不会自右向左流动。（注意：引入“能流”的概念，仅是用于理解梯形图的各输出点的动作，实际上并不存在这种“能流”） 。四、梯形图设计一般规则（补充） 1. 梯形图的每一逻辑行必须从左母线出发，一般以触点开始，以线圈结束。右边母线可以省略。2. 触点应画在水平线上，垂直分支线上不画触点。 例： 1 2 1 2 （ ） （ ） 3 4 3 3 5 4 5 43. 对同一个输出线圈，串联多的支路尽量放在上部，并联多的支路尽量靠近左母线。因为，PLC的扫描顺序是从上到下，从左到右，这样可使PLC尽量早的获取尽可能多的信息。 例：上例中右图的第二行可放在最上面。 例： （ ） （ ） 五、PLC控制与微机控制、PLC控制系统与继电接触器控制系统的区别 1. PLC与微机 微机通用的专用机集中于信息处理 相互渗透、相辅相成 PLC专用的通用机集中于功能控制 2. PLC控制系统与继电接触器控制系统 组成器件不同触点数量不同实施控制的方法不同工作方式不同继电接触器控制系统硬器件，易磨损有限，一般用于控制48对控制功能包含于固定线路，功能专一，设计复杂并行工作方式，该吸合的继电器同时吸合PLC控制系统软器件，功耗低，无磨损无限多，各触点的状态可取用无数次梯形图程序实现控制功能，灵活多变，设计简化串行工作方式，依次扫描说明：一个继电器控制线路，可以用PLC的梯形图来实现其功能。但由于PLC的工作方式不同（并行），以及PLC工作过程的特点：集中输入集中输出等，给控制结果带来了特殊性。 3. PLC串行工作方式带来的特殊性（1）输入/输出滞后现象（参见教材P64 Fig3-7） 输入/输出的延时：继电器控制：用一个按钮开关X（输入信号）控制3个输出量：Y0、Y1、Y2。电路中Y0与Y2具有相同的响应速度。（X闭合Y1接通Y0、Y2同时接通） Y1 X Y1 Y0 Y1 Y2 画成梯形图： 周期1 周期2 周期3 X 输入端子信号 OFF ON ON 输入采样刷新 X 输入映像寄存器 OFF ON ON 刷新后X 输入映像寄存器 中的状态OFFON Y1 Y0 （ ） Y0输出映像寄存器 OFF OFF ON X Y1 （ ） Y1输出映像寄存器 OFF ON ON Y1 Y2 （ ） Y2输出映像寄存器 OFF ON ON 输 出 刷 新 输出端子 Y0 OFF OFF ON Y1 OFF ON ON Y2 OFF ON ON以三个扫描周期来说明控制过程中输出的滞后问题：第一个周期：输入信号还未进入映像区，X输入映像寄存器中的状态为“OFF”，所有输出Y0、Y1、Y2当然均为“OFF”第二个周期：在输入采样阶段，X信号进入映像区，X输入映像寄存器中的状态变为“ON”。由于先扫描到Y0 时，Y1尚处在断开状态，所以Y0=“OFF”；而在第二周期中，Y1在输出映像寄存器中的状态在程序执行后变为“ON”，所以，后扫描的Y2在其输出映像寄存器中的状态也变为“ON”。这样，第二周期的结果：输出端子Y0=“OFF”，Y1=Y2=“ON”。第三个周期：由于Y1在其输出映像寄存器中的状态已为“ON”，此时Y0才能接通为“ON” 。显然，Y0的响应滞后Y2一个扫描周期，在输入条件为“ON”时，Y0的输出延迟响应。若在梯形图中，将Y0和Y2互换位置，则执行结果使Y2的响应滞后于Y0一个扫描周期。实际上，输入输出滞后现象除了与上述PLC的“集中输入刷新，顺序扫描工作方式”有关，还与输入滤波器的时间常数以及输出继电器机械滞后有关。对于一般工业控制设备，这些滞后现象是完全允许的。但对于有些设备，需要I/O迅速响应的，则应采用快速响应模块、高速计数模块及中断处理。并且，编制程序应尽量简洁，选择扫描速度快的PLC机种，从而减少滞后时间。 （2）不允许双重输出 例：双重输出不允许 集中输入采样：X1=ON，X2=OFF X1 Y33 （ ） Y33 Y34 （ ） X2 Y33 （ ） 输出刷新： Y33=OFF，Y34=ON图中Y33为双重输出，从上图中的结果可以看出，优先输出处理的是后面Y33，即尽管第一行中当X1=“ON”时，Y33=“ON”，但在第三行中，X2=“OFF”将Y33的状态改写为“OFF”并作为结果输出。（用LMODSOFT编程时，软件在编译程序时将提示你“双重输出”出错，但S7-200PLC无此提示）。 作业：P76 思考题 7，8，10，11，第四章 MODICON MICRO PLC的结构和工作原理MODICON 公司简介MODICON 公司（MODICON INC）是美国的可编程序控制器和运动控制器制造厂商，1984年起在北京设立办事处，产品进入我国，广泛应用于钢铁、煤炭、电力、石油化工、食品、造纸等行业；产品有微型、小型、中型和大型PLC（MICRO、COMPACT和984系列），分低档机和高档机；编程软件Modsoft Lite(Lmodsoft)，工作于DOS操作平台，但人机界面十分友好。目前产品已归入施耐德（Schneider）公司，为MODICON TSX Neza PLC，但指令系统有所改变，在原编程软件界面的基础上发展为PL707WIN，从而工作于WINDOWS操作平台。第一节 基本组成和工作原理以微型机CPU61200型PLC为例。一、组成和所有PLC一样，由四大部分组成：CPU（包括FLASH存储器）、输入设备、输出设备、电源。组装于一个壳体内，为紧凑型产品，体积小，重量轻，价格低。面板布局、电源接线等参见教材P78P80， 图4-2图4-4所示（注：参见教材P71 Fig3-11）。上部：开关量输入端子 16I 24VDC （均有LED显示） 中断/高速计数输入端子下部：开关量输出端子 12O Relay （均有LED显示）左边：电源输入端子右边：30针 A120 I/O扩展口面板：16路输入和12路输出的LED显示，以及PLC各种工况的LED显示。底侧：2个串行通讯口：RS-232 COMM1和COMM2 1个I/O扩展链路口：RS-485 模拟量输入端子 4AI （AIA/D） 模拟量输出端子 2A0 （AOD/A）二、工作原理由机器的系统性能、操作软件支持PLC完成： 输入转换执行转换输出的整个过程输入来自现场的各种输入信号 转换将输入信号转换成CPU可以处理的逻辑电平信号 执行解读并执行内存中的用户逻辑，然后输出相应的控制信号 转换将输出的逻辑电平控制信号转换成现场设备可接受的驱动信号 输出输出电路对现场设备进行开停控制。1. 系统性能（1）扫描时间逻辑解算时间与CPU的扫描速度有关，与程序的长短及指令的复杂程度有关 I/O服务时间 系统管理等其他服务时间（2）最大扫描时间（周期）250mS，由监控定时器提供监控（如果在规定的扫描时间内，没有完成一次扫描，CPU中的“t1看门狗”将终止应用程序，并向编程器发出超时信息。（3）逻辑扫描速度一般，以 每执行1000步指令（1K逻辑节点）所需时间来定义，单位为mS/K（逻辑节点） MODICON MICRO PLC的逻辑扫描速度为：CPU311、CPU411：4.25mS5mS/KCPU512、CPU612： 2.5mS/k2. 存储器分配MODICON MICRO PLC的系统内存分为三大区域： 用户数据内存区 系统配置内存区 用户程序内存区（1）用户数据内存区程序执行过程中数据变量的存储 PLC将控制过程中的输入、输出信号、状态及内部逻辑存放于用户数据区，存放地址用 “参考号”编址，这些地址可直接用于梯形图编程（寻址）。CPU512、CPU612型有2048（2K）个字（16位）的用户数据区 参考号为了梯形图编程需要，MODICON MICRO PLC使用一个统一的编址系统来管理输入/输出信号及内部逻辑（同一系列的PLC编程软件和编址系统一样）每个参考号由5位数字组成：首位数据的类型后四位数据在用户数据区的唯一的地址。 编址类型四类（参见教材P81 图4-5）0xxxx（1位位数据）离散量输出（或线圈）.可以是真实的输出，也可以是状态RAM中的线圈（内部继电器的线圈）及相应的触点。作为触点可以多次使用，作为线圈不可双重输出。1xxxx（1位位数据）离散量输入. 对应来自现场的开关信号输入，在梯形图逻辑中作为触点使用。一个寄存器中可有16个1xxxx或0xxxx参考号3