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可编程控制器（PLC）原理及应用1.PLC的基本概念可编程控制器（ProgrammableLogicController，简称PLC）是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统，用于执行逻辑、顺序、定时、计数和算术运算等操作，通过数字或模拟的输入/输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。PLC的**是其可编程性，用户可以根据需要编写控制程序，实现特定的控制逻辑。**2.PLC的工作原理**PLC的工作原理主要基于循环扫描。当PLC投入运行时，它首先执行初始化程序，然后进行不断的循环扫描。在扫描过程中，PLC按顺序执行用户程序，完成输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。这种循环扫描的工作方式保证了PLC对输入状态的实时响应和对输出状态的及时更新。3.PLC的硬件组成**PLC的硬件主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口电路、电源、通信接口等部分。其中，CPU是PLC的**，负责执行用户程序和处理数据；存储器用于存储用户程序、数据等信息；输入/输出接口电路负责与外部设备连接，实现数据的输入输出；电源为PLC提供稳定的工作电压；通信接口用于实现PLC与其他设备或系统的通信。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。6ES7315-7TJ10-0AB0

S7 通讯● 提供支持是● 作为服务器是● 作为客户端是● 每个任务的有效数据，比较大值参见在线帮助（S7 通讯，用户数据大小）连接数量● 全部PG 接口：4 预留 / 4 **多；HMI 接口：12 预留 / 18 **多；S7 接口：8 预留 / 14 **多；开放性用户接口：8 预留 / 14 **多；Web 接口：2 预留 / 30 **多；OPC UA 接口：0 预留 / 10 **多；接口总计：34 预留 / 64 **多调试功能测试状态/控制● 变量状态/控制是● 变量输入/输出端、标记、DB、**设备输入/输出端、计时器、计数器强制● 强制是诊断缓冲器● 存在是Trace● 可组态 Trace 的数量2● 每个 Trace 的比较大存储容量512 kbyte报警/诊断/状态信息诊断显示 LED● RUN/STOP LED是● ERROR LED是● MAINT LED是集成功能计数器● 计数器数量6● 计数频率，比较大值100 kHz频率测量是控制定位是用于调节位置的定位轴数量， 6ES7223-1BL22-0XA0模块控制器可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。

国外PLC生产厂家公司名称PLC产品日本三菱公司A系列、FX系列、Q系列日本东芝公司EX小型机及EX-PLUS小型机、EX日本松下公司FP-e/FP0/FP∑/FP1/FP-M/FP2/FP2SH/FP3/FP10SH/FP-x日本富士公司Flex NS/NJ/NB  NWO系列、MICREX-SX SPB系列日本日立公司E系列PLC美国AB公司PLC-5系列、微型PLC等GE-FANAC公司中型机90-30系列，小型机90-20系列，914、781/782、771/772等日本OMRON公司CPMIA型，P型，H型，CVM、CV型，Ha型，F型德国西门子公司S7-200, S7-300 、S7-400 S7-1200系列欧姆龙集团CQM1系列、C200H系列、CS1系列、CJ1系列美国莫迪康公司（施耐德）M340、M218 M238、M258罗克韦尔自动化有限公司PLC-5、CompactLogix、 SLC 500韩国LG集团Master-k系列,X系列

可编程控制器，简称PLC（ProgrammablelogicController）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的**设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”各种PLC的组成结构基本相同，主要有CPU,电源，储存器和输入输出接口电路等组成。**处理器**处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的**，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出。储存器PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。系统存储器用于存放PLC的系统程序，用户存储器用于存放PLC的用户程序。现在的PLC一般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统存储器和用户存储器。并且由于模块控制器PLC的强抗干扰能力，易于装入设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

    系统包含下列组件：控制器：CPU具有不同性能等级，并具有集成PROFINET接口或PROFINET和PROFIBUS接口，用于连接分布式I/O或用于编程设备、操作装置、其它SIMATIC控制器或第三方设备间的通信。SIMATICS7-1500适合使用多种型号的CPU：标准CPU（ODK版本：能够在控制器上执行C/C++代码）紧凑型CPU不仅配备数字型和模拟型输入输出，还配备计数器输入和高速输出，将技术功能直接集成在CPU上。故障安全型CPU（ODK版本：能够在控制器上执行C/C++代码）适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。配备诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）和凸轮系统等扩展运动控制功能的技术CPU。用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展根据具体要求，也可使用下列模块：在CPU向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，电源模块(PS)通过背板总线为S7-1500模块的内部电路供电。另外，60W24/48/60VDCHFPS还可让CPU性存储整个工作存储器的内容（数据）。用于将SIMATICS7-1500连接到120/230VAC电源的负载电源模块(PM)。接口模块用于连接基于S7-1500的分布式I/O。实验对象形象逼真，接近工业现场的实际应用，通过本装置的训练，学生很快就能适应现场的工作。6ES7137-6BD00-0BA0模块控制器

在选择PLC时，要考虑使用现场的环境条件是否符合它的规定。6ES7315-7TJ10-0AB0

PLC（ProgrammableLogicController）的扫描周期是PLC正常运行时的**工作特性，它表示PLC执行一个完整的输入扫描、程序处理和输出刷新过程的时间。扫描周期的长短受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1.**CPU的运算速度**：CPU是PLC的**处理单元，其运算速度直接影响扫描周期的长短。CPU的速度越快，扫描周期就越短。2.**I/O点的情况**：PLC的I/O点数量以及I/O点的类型（如数字量I/O、模拟量I/O等）都会影响扫描周期。一般来说，I/O点数越多，扫描周期可能越长。3.**用户程序的长短及编程情况**：用户编写的程序长度和复杂度，以及使用的编程语言（如梯形图、指令表等）都会影响扫描周期。程序越长、越复杂，扫描周期可能越长。4.**输入模块的滤波时间**：PLC的输入模块通常具有滤波功能，以消除输入信号的噪声。滤波时间越长，输入信号的变化响应时间可能越长，从而影响扫描周期。5.**输出模块的滞后时间**：输出模块的滞后时间是指从PLC内部输出信号发生变化到外部负载实际响应的时间间隔。这个时间间隔越长，扫描周期可能越长。6.**扫描方式**：PLC通常采用集中采样、集中输出的扫描方式。 6ES7315-7TJ10-0AB0