ZC-200 Pro硬件组态及原理

-

至控科技ZC-200Pro硬件组态及原理至控（杭州）智能科技有限公司浙江至控科技有限公司浙江中控研究院有限公司

授

课

人：吴湾湾目录CONTENTS产品概述0102ZC-200Pro处理器03I/O模块03其他模块产品概述012012年2015年2018年2020年2014年2016年2019年2021年首家研发国产PLC应用于国家战略装备首家研发自主可控PLC应用于海上战略装备首家制定工业自动化领域国际标准EPA,在GF领域推广应用首家研发自主可控PLC，并得到应用工信部控制系统“一条龙”应用计划牵头单位首家研发H装备国产PLC、首家推出具有“原位替换”功能的控制系统首家研制国内全自主可控控制系统通过ZF和某BZ评测列入首批JYPLC国产化替代名录工信部“专精特新”小巨人企业依托二十多年控制系统开发、应用经验，并基于国产核心软硬件组件。响应国家推进国产自主替代战略，大力提升我国的自主可控水平和安全防护能力。按照应用场景规模，产品阵线可划分为大型ZC-1300、中型ZC-300、小型ZC-200系列。研发基础战略要求产品阵线2022年获批省工程中心2024年发布边缘智能控制等新产品产品背景掌握自主专利形成技术标准67+项10+项国际标准（EPA、WIA）2+项国家标准申请专利151+项软件著作权登记+论文EPA实时以太网标准是我国第1个拥有自主知识产权的工业自动化领域的国际标准。工业控制系统安全扩展要求可编程序控制器抽样检查和例行试验方法可编程序控制器性能评定方法发明专利：58

项申请外观专利：9

项荣获工信部“专精特新”国家重点小巨人企业荣获国家科技进步二等奖2次、省科技进步一等奖1次荣获中国标准创新贡献一等奖入选工信部2019年控制系统“一条龙“应用计划示范项目国家级高新技术企业省级高新技术企业研究开发中心软件企业认定证书省首批JM融合示范企业软件著作权：95项

申请论文：56

篇创新成果具备完整的软硬件产品谱系产品体系具备良好的环境适应能力，能在多种环境条件下稳定运行。环境适应采用国产核心软硬件组件，建立自主可控的系统架构体系，规避制裁风险，保障供应链安全。自主可控减少信息安全漏洞，提升装备系统信息安全水平，有效满足我国国防等重点领域的核心装备和基础设施应用能力。安全可靠产品特点主动防御具有一定主动防御能力，增强系统安全性。ZC-200PRO系列PLC采用导轨安装，由CPU模块，扩展I/O模块：数字量输入/输出、模拟量输入/输出模块和电源中继模块和手持ID修改器组成。ZC-200系统PLC本体单元带一部分I/O控制功能，满足较小控制规模需求，通过扩展I/O模块，增加系统的控制点位，满足较大控制规模需求。每个扩展I/O模块有一个总线ID，可以通过手持ID修改器更改模块ID，保证系统中的每个模块ID都不一样。这种根据项目需求增加和减少扩展I/O模块是PLC系统模块化的灵活性体现，为使用者减少了无效配置以降低成本。紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令集使得ZC-200PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。图

线性网络的ZC-200系统产品组成ZC-200Pro处理器02CPU模块概述CPU（CentralProcessingUnit，中央处理器）是计算机系统的核心部件，负责执行指令、处理数据并协调计算机各组件的工作，被称为计算机的“大脑”。CPU定义常用CPU有通用微处理器、单片微处理器和位片式微处理器。CPU分类读取指令、执行指令、准备下一条指令和处理中断等任务。CPU作用一般包括控制单元、ALU（算数逻辑单元）、存储器、时钟模块、通信接口等。CPU组成CPU中的存储器种类ROM（Read-OnlyMemory），只读存储器，永久存储固定程序或数据（如固件），系统程序一般存储在ROM中，就是指控制和完成PLC各种功能的程序，这些程序是由PLC的制造厂家用微机的指令系统编写，固化到只读存储器（ROM）中，用户不能访问和修改。ROMRAM（RandomAccessMemory）随机存取存储器，可读写（数据随时修改），使用者根据工程现场的生产过程和工艺要求编写的控制程序，通过编程器输入到PLC的读写存储器（RAM）中，允许修改，由用户启动运行。RAMZC-200ProCPU模块ZC-200Pro系统根据系统性能需求和控制点位需求选择不同的CPU模块。序

号模块类型模块名称模块型号规格参数备注1CPUCPU模块CPU201-124VDC，DIx24,DOx16P型MOS管DO2CPUCPU模块CPU201-224VDC，DIx24,DOx16继电器型DO3CPUCPU模块CPU201-324VDC，DIx24,DOx16N型MOS管DO4CPUCPU模块CPU201-424VDC，DIx24,DOx16P型MOS管DO5CPUCPU模块CPU201-724VDC，DIx20,DOx12，AIx2,AOx2P型MOS管DO6CPUCPU模块CPU211-124VDC，DIx14,DOx10,AIx2,AOx1P型MOS管DOZC-200Pro外部接口图其中1是CPU运行状态指示灯，SF/DIAG代表总线运行故障，RUN代表系统当前运行状态，STOP代表模块停止运行。2为备用存储卡，部分型号支持SD卡存储。3为PORT1通讯端口，即RS485-2、CAN-2端口。4为PORT0通讯端口，即以太网端口和RS485-1端口。5为输出指示灯，指示数字量输出状态，6为输入指示灯。7为PLC拨杆，控制模块状态。8为IO扩展模块，后接扩展端口。9为模拟电位计，用于调整特殊寄存器的值。10为RJ45端口，11、12、13、14分别为数字量输出端口和数字量输入端口。I/O模块03I/O模块概述

在PLC系统中，I/O模块又叫信号模块，I/O代表输入(Input)和输出(Output)。I/O模块可分为数字量、模拟量和特殊模块等多种类型。其中，数字量信号模块又分为数字量输入模块（DI）和数字量输出模块（DO）两种；模拟量信号模块同样分为模拟量输入模块（AI）和模拟量输出模块（AO）两种。如下图所示为I/O模块的工作过程。数字量I/O模块系列型号输入/输出点数交/直流输入/输出类型尺寸W×H×D（mm）典型功耗ZC-200系列输入模块DI208-1824V直流漏型46×80×620.1WDI208-28120交流或230V交流/71.2×80×62DI216-11624V直流漏型ZC-200系列输出模块DO208-1824V直流继电器输出46×80×620.14WDO208-2824V直流PMOS0.32W数字输入/输出（DigitalI/O）是最基本的I/O模块，可以处理和控制数字信号。它有输入通道和输出通道，可以将外部数字信号与控制系统连接起来。数字输入通道用于接收外部的开关量或数字信号。数字量I/O模块以DI208-1为例，左图为它的实物图，其中1为总线连接器接口，用于与下一个模块连接。2为通道指示灯，如果亮了代表有有效信号输入。3为数字量输入端口。4为总线连接器带状线缆，用于与PLC系统中的上一个位置模块连接。右图为数字量输入模块具体的接线图。模拟量I/O模块在工业控制中，某些连续变化的信号量如电压、电流、压力、速度、流量等是模拟量，某些执行机构如电动调节阀和变频器等要求PLC输出模拟量信号，而PLC的CPU只能处理数字量。模拟量首先将传感器和变送器转换为标准量程的电流或电压，模拟量输出模块的DA转换器将PLC中的数字量转换为模拟量电压或电流，再去控制执行机构。模拟量输入模块型号AI204-1AI202-2AO202-1AO204-1通道数量4224输入电压20.4～28.8VDC输入电流18mA10mA30～60mA40～80mA量程范围单极性：0-10V,0-5V,0-20mA,双极性：±5V，±2.5VPT100,PT1000单极性：0～32000双极性：-32000～+32000PS：需要注意拨码量程，比如AI204-1，拨码101，对应的量程为0～10V。详见手册。其他模块04通信模块数据采集和监控PLC通讯模块可以实时采集外部设备的数据，并将其传送给PLC进行处理和控制，通过监控外部设备的状态和数据，PLC可以根据需要进行相应的控制操作。数据传输和共享PLC通讯模块可以将PLC中的数据传输给其他设备或系统，实现数据共享和协同工作。远程监控和控制PLC通讯模块支持远程监控和控制功能，使得工程师可以通过网络远程访问PLC，并进行参数设置、程序调试和故障诊断等操作。网络通信和集成PLC通讯模块通过以太网口实现与其他设备和系统的网络通信，实现数据的集成和共享。01020304电源中继模块

在PLC系统中，电源中继模块是一种用于控制电力分配和保护电路的设备。它通常用于将电源供电给PLC系统中的各种组件，如CPU、I/O模块、通信模块等。中继模块内置有过载保护功能，可以监测每个输出通道的电流，并在电流超过设定阈值时自动断开电源，以保护系统免受电流过载的影响。ZC-2