可編程序控制器的結(jié)構(gòu)及基本工作原理

1、可編程序控制器的結(jié)構(gòu)及基本工作原理一、 plc的發(fā)展史可編程序控制器（programmable logic controller），簡(jiǎn)稱plc，是在繼電順序控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的以微處理器為核心的通用的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置。20世紀(jì)60年代末期，美國(guó)汽車制造工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，在1968年美國(guó)通用汽車公司（gm）首先公開(kāi)招標(biāo)，對(duì)控制系統(tǒng)提出的具體要求基本為：a。 它的繼電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，更改容易，接線簡(jiǎn)單成本低。b。它能把計(jì)算機(jī)的功能和繼電器控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)。但編程要比計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)單易學(xué)、操作方便。c。系統(tǒng)通用性強(qiáng)。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（dec）根據(jù)上述要求，研制出

2、世界上第一臺(tái)plc，并在gm公司汽車生產(chǎn)線上首次試用成功，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化。其后日本、德國(guó)等相繼引入，可編程序控制器迅速發(fā)展起來(lái)，但是主要應(yīng)用于順序控制，只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱plc。其定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，plc的功能也越來(lái)

3、越強(qiáng)大，更多地具有計(jì)算機(jī)的功能，所以又簡(jiǎn)稱pc（programmable controller），但是為了不和personal computer混淆，仍習(xí)慣稱為plc。目前plc已經(jīng)在智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面取得了很好的發(fā)展，并且現(xiàn)今已出現(xiàn)softplc，更是plc領(lǐng)域無(wú)限的發(fā)展前景。二、 可編程序控制器的功能特點(diǎn)1 邏輯控制 plc具有邏輯運(yùn)算功能，能夠進(jìn)行與、或、非等邏輯運(yùn)算，可以代替繼電器進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制，故它可替代繼電器進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制。 2 定時(shí)控制 為滿足生產(chǎn)控制工藝對(duì)時(shí)間的要求，plc一般提供時(shí)間繼電器，如fx1s提供t0t63共64個(gè)計(jì)時(shí)器。并且計(jì)時(shí)時(shí)間常數(shù)在范圍內(nèi)用戶編寫(xiě)程序時(shí)自己設(shè)定

4、：接通延時(shí)、關(guān)斷延時(shí)和定 時(shí)脈沖等方式。并且在plc運(yùn)行中也可以讀出、修改，使用方便。3 計(jì)數(shù)控制 為滿足計(jì)數(shù)的需要，不同的plc提供不同數(shù)量、不同類型的計(jì)數(shù)器。如fx1s提供16位增量計(jì)數(shù)c0c15（一般用）、c16c31（保持用），32位高速可逆計(jì)數(shù)器c235c245（單相單輸入）、c246c250（單相雙輸入）、c251c255（雙相雙輸入）共26個(gè)定時(shí)器。用脈沖控制可以實(shí)現(xiàn)加、減計(jì)數(shù)模式，可以連接碼盤(pán)進(jìn)行位置檢測(cè)，且在plc運(yùn)行中也可以讀出、修改，使用方便 4 步進(jìn)順序控制 步進(jìn)順序控制是plc最基本的控制方式。是為有時(shí)間或運(yùn)行順序的生產(chǎn)過(guò)程專門(mén)設(shè)置的指令，在前道工序完成之后，就轉(zhuǎn)入下

5、一道工序，使一臺(tái)plc可作為多部步進(jìn)控制器使用。 5對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)控 plc具有較強(qiáng)的監(jiān)控能力，操作人員可以根據(jù)plc的監(jiān)控信息，通過(guò)監(jiān)控命令，可以監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而改變對(duì)異常值的設(shè)定。6 數(shù)據(jù)處理 plc具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，隨著plc的發(fā)展，已經(jīng)能對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理。如數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能。7 通信和聯(lián)網(wǎng) 現(xiàn)代 plc大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有rs232或rs485接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程i/o控制，多臺(tái) plc可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。 通信接口或通信處理器按標(biāo)準(zhǔn)的硬件

6、接口或?qū)Ｓ械耐ㄐ艆f(xié)議完成程序和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移。在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)plc構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說(shuō)的scada系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用plc作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。 8輸入/輸出接口調(diào)理功能 具有 a/d、d/a轉(zhuǎn)換功能，通過(guò)i/o模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)。位數(shù)和精度可以根據(jù)用戶要求選擇。具有溫度測(cè)量接口，直接連接各種電阻或電偶。9人機(jī)界面功能 提供操作者以監(jiān)視機(jī)器 、過(guò)程工作必需的信息。允許操作者和plc系統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用，以便作出決策和調(diào)整。實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面功能的手段：從基層的操作者屏幕文字顯示，到單機(jī)的crt顯示與鍵盤(pán)操作和用

7、通信處理器、專用處理器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破魇菍儆诖鎯?chǔ)程序控制的一種裝置，其控制功能是通過(guò)存放在存儲(chǔ)器內(nèi)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，若要對(duì)控制功能作修改，在很大程度上只須改變軟件指令即可，使得硬件軟件化。因此它在工業(yè)控制中的地位越來(lái)越高，占有極其重要的地位，最重要的原因是它具有如下獨(dú)特的特點(diǎn)：1 可靠性高 plc是專門(mén)為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取了多層次抗干擾、精選元件的措施，可在惡劣的工業(yè)環(huán)境下與強(qiáng)電設(shè)備一起工作，運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性較高。plc是以集成電路為基本單元的電子設(shè)備，內(nèi)部處理不依賴于接點(diǎn)，元件的壽命長(zhǎng)，平均無(wú)故障工作時(shí)間高。2編程簡(jiǎn)單易

8、學(xué) plc的最大特點(diǎn)之一，就是采用易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言，它是以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型，形成一套獨(dú)具風(fēng)格的以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言。方便電氣人員在了解plc工作原理和它的編程技術(shù)后，就可迅速地結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)，進(jìn)而將plc用于實(shí)際控制系統(tǒng)中。3通用性強(qiáng)，使用方便 由于plc自身硬件特點(diǎn)，用戶在進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，不需要自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置，只需要根據(jù)控制要求進(jìn)行模塊的配置；用戶所作的工作只是設(shè)計(jì)滿足控制對(duì)象的控制要求的應(yīng)用程序。對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，當(dāng)控制要求改變時(shí)，只需修改程序，就能變更控制功能；與外圍設(shè)備的連接方便，通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。4系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短 由于系統(tǒng)硬

9、件的設(shè)計(jì)任務(wù)僅僅是根據(jù)對(duì)象的控制要求配置適當(dāng)?shù)哪K，而不要設(shè)計(jì)具體的接口電路，同時(shí)軟件設(shè)計(jì)和外圍電路設(shè)計(jì)可以同時(shí)進(jìn)行，這樣大大縮短了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)間，加快了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期。5對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng) 其控制功能是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)生產(chǎn)工藝改變時(shí)，在很大程度上只需改變用戶程序，這對(duì)現(xiàn)代化的小批量 、多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)尤其適合；現(xiàn)今plc已經(jīng)朝著嵌入式系統(tǒng)發(fā)展，將進(jìn)入日常生活中。6安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小 plc控制系統(tǒng)的安裝接線工作量比繼電器控制系統(tǒng)少得多，只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與plc相應(yīng)的i/o口相連。plc軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試大部分可以在實(shí)驗(yàn)室模擬進(jìn)行，模擬調(diào)試好后再將plc控制系統(tǒng)進(jìn)

10、行現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試，方便省時(shí)。其本身可靠性高，有完善的自診斷能力和系統(tǒng)監(jiān)控能力，方便迅速故障查明和排除，維護(hù)的工作效率高。7適應(yīng)工業(yè)環(huán)境 ： plc的技術(shù)條件能在一般高溫、振動(dòng)、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下可靠工作。這是plc產(chǎn)品的市場(chǎng)生存價(jià)值。三、plc的應(yīng)用和發(fā)展前趨勢(shì) plc的應(yīng)用是基于其以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，它具有可靠性高、體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在制造、冶金、能源、交通、化工、電力等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的支柱之一。 根據(jù)這些特點(diǎn)，可將其應(yīng)

11、用形式歸納為以下幾種：開(kāi)關(guān)量邏輯控制 、模擬量控制、過(guò)程控制、定時(shí)和計(jì)數(shù)控制、順序控制；、數(shù)據(jù)處理、通信和聯(lián)網(wǎng)。 現(xiàn)代 plc的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì)：其一是向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低的微小型方面發(fā)展，即現(xiàn)今開(kāi)始發(fā)展的嵌入式plc控制方式；其二是向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展。 1、大型網(wǎng)絡(luò)化主要是朝dcs方向發(fā)展，使其具有dcs系統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是plc發(fā)展的一個(gè)重要方面，向下可將多個(gè)plc、i/o框架相連；向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)、map網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。 2、多功能隨著自調(diào)整、步進(jìn)電機(jī)控制、位置控制、伺服控制等模塊的出現(xiàn)，

12、使plc控制領(lǐng)域更加寬廣。 如研制出了多回路閉環(huán)控制模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、仿真模塊和通信處理模塊等。并為用戶提供了方便的人機(jī)界面，用戶程序多級(jí)口令保護(hù)，極強(qiáng)的計(jì)算性能，完善的指令集，通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線profibus以及以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)能力，強(qiáng)勁的內(nèi)部集成功能，全面的故障診斷功能；模塊式結(jié)構(gòu)可用于各處性能的擴(kuò)展，脈沖輸出晶閘管步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)；快速的指令處理大大縮短了循環(huán)周期，并采用了高速計(jì)數(shù)器，高速中斷處理可以分別響應(yīng)過(guò)程事件，大幅度降低了成本。 3、高可靠性由于控制系統(tǒng)的可靠性日益受到人們的重視，一些公司已將自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)廣泛應(yīng)用到現(xiàn)有產(chǎn)品中，推出了高可靠性的冗余系統(tǒng)，并

13、采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。plc即使在惡劣、不穩(wěn)定的工作環(huán)境下，堅(jiān)固、全密封的模板依然可正常工作，在操作運(yùn)行過(guò)程中模板還可熱插拔。 可編程控制器的結(jié)構(gòu)和基本工作原理plc由于其自身的特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域得到了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。而作為plc的用戶，要正確地應(yīng)用plc去完成各種不同的控制任務(wù)，首先應(yīng)了解其組成結(jié)構(gòu)和工作原理。一、 plc的基本結(jié)構(gòu)可編程序控制器實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)就是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這個(gè)變換與以物理實(shí)現(xiàn)。輸入輸出變換、物理實(shí)現(xiàn)可以說(shuō)是plc實(shí)施控制的兩個(gè)基本點(diǎn)，同時(shí)物理實(shí)現(xiàn)也是plc與普通微機(jī)相區(qū)別之處，其需要考慮實(shí)際控制的需要，應(yīng)能排除干擾信號(hào)適

14、應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，輸出應(yīng)放大到工業(yè)控制的水平，能為實(shí)際控制系統(tǒng)方便使用，所以plc采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由微處理器（cpu）、存儲(chǔ)器（ram/rom）、輸入輸出接口（i/o）電路、通信接口及電源組成。plc的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示： 1、中央處理單元(cpu)  中央處理單元 (cpu)是plc的控制核心。它按照plc系統(tǒng)程序賦予的功能：a. 接收并存儲(chǔ)從用戶程序和數(shù)據(jù)；b.檢查電源、存儲(chǔ)器、i/o以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)plc投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式采集現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入i/o映象寄存區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀

15、取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算并將結(jié)果送入i/o映象寄存區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將i/o映象寄存區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)直到停止運(yùn)行。 為了進(jìn)一步提高plc的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型plc還采用雙cpu構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三cpu的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)cpu出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。     2、存儲(chǔ)器   可編程序控制器的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器。存放系統(tǒng)軟件（包括監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋程序、故障診

16、斷程序及其各種管理程序）的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；存放用戶程序（用戶程序存和數(shù)據(jù)）的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器，所以又分為用戶存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩部分。 plc常用的存儲(chǔ)器類型 ：（1）ram （random assess memory） 這是一種讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。（2）eprom（erasable programmable read only memory）這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。（3）eeprom(electrical erasable programmable r

17、ead only memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。     plc存儲(chǔ)空間的分配 ： 雖然各種 plc的cpu的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)plc的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域： （1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)（2）系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)（包括i/o映象寄存區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）。（3）用戶程序存儲(chǔ)區(qū)     系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制

18、造廠商將其固化在 eprom中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該plc的性能。     系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)包括i/o映象寄存區(qū)以及各類軟元件，如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器等存儲(chǔ)器。     （1）i/o映象寄存區(qū)：由于plc投入運(yùn)行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元(ram)以存放i/o的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作i/o映象寄存區(qū)。一個(gè)開(kāi)關(guān)量i/o占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位

19、，一個(gè)模擬量i/o占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)字。因此整個(gè)i/o映象寄存區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開(kāi)關(guān)量i/o映象寄存區(qū)；模擬量i/o映象寄存區(qū)。     （2）系統(tǒng)軟元件存儲(chǔ)區(qū) ：除了i/o映象寄存區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)還包括plc內(nèi)部各類軟元件（邏輯線圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）的存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域和失電不保持的存儲(chǔ)區(qū)域，前者在plc斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失；后者當(dāng)plc斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。 （3）用戶程序存儲(chǔ)區(qū) ： 用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的 plc，其存儲(chǔ)容量各不相同。 3輸入

20、接口電路 輸入輸出信號(hào)有開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種，在我們實(shí)習(xí)室涉及到的信號(hào)當(dāng)中，開(kāi)關(guān)量最普遍，也是實(shí)驗(yàn)條件所限，在次我們主要介紹開(kāi)關(guān)量接口電路。可編程序控制器優(yōu)點(diǎn)之一是抗干擾能力強(qiáng)。這也是其i/o設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)之處，經(jīng)過(guò)了電氣隔離后，信號(hào)才送入cpu執(zhí)行的,防止現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電干擾進(jìn)入。如下圖就是采用光電耦合器(一般采用反光二極管和光電三極管組成)的開(kāi)關(guān)量輸入接口電路：4輸出接口電路：可編程序控制器的輸出有：繼電器輸出(m)、晶體管輸出(t)、晶閘管輸出(ssr)三種輸出形式。(1) 輸出接口電路的隔離方式 (2) 輸出接口電路的主要技術(shù)參數(shù)a.響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間是指plc從on狀態(tài)轉(zhuǎn)變成off狀態(tài)或

21、從off狀態(tài)轉(zhuǎn)變成on狀態(tài)所需要的時(shí)間。繼電器輸出型響應(yīng)時(shí)間平均約為10ms；晶閘管輸出型響應(yīng)時(shí)間為1ms以下；晶體管輸出型在0.2ms以下為最快。b.輸出電流 繼電器輸出型具有較大的輸出電流，ac250v以下的電路電壓可驅(qū)動(dòng)純電阻負(fù)載2a/1點(diǎn)、感性負(fù)載80va以下（ac100v或ac200v）及燈負(fù)載100w以下（ac100v 或200v）的負(fù)載；y0、y1以外每輸出1點(diǎn)的輸出電流是0.5a，但是由于溫度上升的原因，每輸出4合計(jì)為0.8a的電流，輸出晶體管的on電壓約為1.5v，因此驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件時(shí)，請(qǐng)注意元件的輸入電壓特性。y0、y1每輸出1點(diǎn)的輸出電流是0.3a，但是對(duì)y0、y1使用定

22、位指令時(shí)需要高速響應(yīng)，因此使用10100ma的輸出電流；晶閘管輸出電流也比較小，fx1s無(wú)晶閘管輸出型。c.開(kāi)路漏電流 開(kāi)路漏電流是指輸出處于off狀態(tài)時(shí)，輸出回路中的電流。繼電器輸出型輸出接點(diǎn)off是無(wú)漏電流；晶體管輸出型漏電流在0.1ma以下；晶閘管較大漏電流，主要由內(nèi)部rc電路引起，需在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)注意。(3) 輸出公共端（com） 公共端與輸出各組之間形成回路，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載。fx1s有1點(diǎn)或4點(diǎn)一個(gè)公共端輸出型，因此各公共端單元可以驅(qū)動(dòng)不同電源電壓系統(tǒng)的負(fù)載。5電源 plc的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此plc的制造商對(duì)電源的

23、設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將plc直接連接到交流電網(wǎng)上去。如fx1s額定電壓ac100v240v，而電壓允許范圍在ac85v264v之間。允許瞬時(shí)停電在10ms以下，能繼續(xù)工作。一般小型plc的電源輸出分為兩部分：一部分供plc內(nèi)部電路工作；一部分向外提供給現(xiàn)場(chǎng)傳感器等的工作電源。因此plc對(duì)電源的基本要求：1） 能有效地控制、消除電網(wǎng)電源帶來(lái)的各種干擾；2） 電源發(fā)生故障不會(huì)導(dǎo)致其它部分產(chǎn)生故障；3） 允許較寬的電壓范圍；4） 電源本身的功耗低，發(fā)熱量?。?） 內(nèi)部電源與外部電源完全隔離；6） 有較強(qiáng)的自保護(hù)功能。 二、 plc的

24、工作原理由于plc以微處理器為核心，故具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式，如常見(jiàn)的鍵盤(pán)掃描方式或i/o掃描方，若有鍵按下或有i/o變化，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序，若無(wú)則繼續(xù)掃描等待。plc則是采用循環(huán)掃描的工作方式。對(duì)每個(gè)程序，cpu從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始逐條執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于以下幾個(gè)因素：一是cpu執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；三是程序中指令條數(shù)的多少。一個(gè)掃描周期主要可分為3個(gè)階段。1輸入刷新階段在輸入