班长带你学西门子PLC：了解PLC，PLC系统概述

PLC控制系统是在传统顺序控制器的基础上引入微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术形成的一代新型工业控制装置，旨在取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立灵活的程序控制系统。具有通用性强、使用方便、适应范围广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

一、PLC概述

PLC内部工作模式一般采用循环扫描工作模式PLC中断工作模式的增加。用户调试用户程序时，通过编程器将程序写入PLC在存储器中，将输入信号和控制执行元件连接到输入模块的输入端和输出模块的输出端PLC工作模式选择为操作模式，工作原因如下PLC右图是根据用户程序完成的PLC执行过程框图。PLC六个模块的处理主要在工作过程中完成。

二、德国西门子PLC概述

德国西门子（SIEMENS）可编程控制器也广泛应用于冶金、化工、印刷生产线等领域。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小，速度快，标准化，网络通信能力强，功能强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200)小规模性能要求PLC（如S7-300)中高性能要求PLC（如S7-400）等。

三、PLC的硬件构成

1、电源组件

提供电源组件PLC运行所需的电源可以将外部电源转换为供电PLC适用于内部和案件的电源。

2.微处理器CPU以及存储组件

微处理器CPU是PLC核心设备，CPU由于厂家不同，有市场销售的标准芯片和可编程控制器专用芯片。

存储器组件有两种：ROM和RAM。

3.输入和输出组件

输入和输出组件是PLC与普通计算机不同，与工业生产现场交换数据的界面，PLC工作环境相对较差，抗干扰能力强，因此设计了输入输出组件。

四、PLC的产品分类

现代生产需要可编程控制器，可编程控制器的分类也必须满足现代生产的需要。

一般来说，可编程控制器可以从三个角度进行分类。一是从可编程控制器的控制规模、性能和结构特点进行分类。

1、控制规模

可分为大型机、中型机和小型机。

1）小型机：

小型机的控制点一般在256点以内，适用于单机控制或小系统控制。

西门子小机有S7-200：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；模拟量点48分，模拟量35路 。

2）中型机:

中型机的控制点一般不大于2048点，可用于直接控制设备和多个下一级可编程控制器。适用于中大型控制系统。

西门子中型机有S7-300：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；1024点4点模拟128路 ；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。

3）大型机：

大型机器的控制点一般大于2048点，不仅可以完成更复杂的算术操作，还可以进行复杂的矩阵操作。它不仅可以直接控制设备，还可以监控多个下一级的可编程控制器。

西门子大型机有S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字；存贮器512k ；I/O点12672；

五、PLC的工作原理

当PLC投入运行后，其工作流程一般分为输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称为扫描周期。在整个操作过程中，PLC的CPU以一定的扫描速度重复上述三个阶段。

1、输入采样

输入采样阶段，PLC扫描依次读取所有输入状态和数据，并存储在中间I/O图像区内的相应单元。输入采样后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。即使输入状态和数据在这两个阶段发生变化，I/O图像区域中相应单元的状态和数据不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则脉冲信号的宽度必须大于扫描周期，以确保在任何情况下都能读取。

2.执行用户程序

在用户程序执行阶段，PLC用户程序(梯形图)总是从上到下扫描。扫描每个梯形图时，总是扫描梯形图左侧由每个接触点组成的控制线，按照接触点组成的控制线逻辑操作，然后根据逻辑操作结果刷新逻辑线圈RAM存储区相应位置的状态；或刷新输出线圈I/O图像区域中相应位置的状态；或确定是否执行梯形图中规定的特殊功能指令。

也就是说，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O图像区域的状态和数据不会改变，图像区域中的其他输出点和软设备I/O图像区或系统RAM存储区域的状态和数据可能会发生变化，上述梯形图的程序执行结果将作用于下面使用这些线圈或数据的梯形图；相反，下面的梯形图，其刷新的逻辑线圈状态或数据只能在下一个扫描周期中工作。

3、输出刷新

扫描用户程序后，PLC进入输出刷新阶段。CPU按照I/O图像区域的相应状态和数据刷新所有输出锁定电路，然后通过输出电路驱动相应的外设。PLC真实输出。

同一梯形图有不同的排列顺序和执行结果。此外，扫描用户程序的操作结果不同于继电器控制装置的硬逻辑平行操作结果。当然，如果扫描周期所占用的时间可以忽略，那么两者之间就没有区别了。