可編程序控制器的構(gòu)成及工作原理

1、第一章可編程序控制器的構(gòu)成及工作原理第一章可編程序控制器的構(gòu)成及工作原理第一節(jié)PLC概述第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理第三節(jié)PLC的技術(shù)規(guī)格與分類第一章可編程序控制器的構(gòu)成及工作原理圖1-1PLC的外形 可編程序控制器(Programmable Logic Controller)簡(jiǎn)稱為PLC，其外形如圖1-1所示。 PLC集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)于一體，是一種新型的控制器件，具有功能強(qiáng)、可靠性高、操作靈活、編程簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車、電力、輕工、環(huán)保、電梯等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活，受到廣大用戶的歡迎和重視。第一節(jié)PLC概述一、 PLC的發(fā)展簡(jiǎn)史PLC的產(chǎn)生源于汽車

2、制造業(yè)。1)編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序。2)維護(hù)方便，最好是插件式。3)可靠性高于繼電器控制柜。4)體積小于繼電器控制柜。5)可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)。6)在成本上可與繼電器控制競(jìng)爭(zhēng)。7)輸入可以是交流115V(美國(guó)電網(wǎng)電壓為110V)。第一節(jié)PLC概述8)輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥。9)在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只需作很小變更。10)用戶程序至少能擴(kuò)展到4KB以上。 這就是著名的GM 10條，其主要內(nèi)容是：用計(jì)算機(jī)代替繼電接觸器控制系統(tǒng)，用程序代替硬接線，輸入輸出電平可與外部負(fù)載直接連接，結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展。如果說(shuō)電氣技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是PLC出現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，那么，GM 10條則是

3、PLC誕生的創(chuàng)新思想。第一節(jié)PLC概述二、PLC的定義 國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）分別于1982年11月、1985年1月和1987年2月發(fā)布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第一、二、三稿，三、PLC的幾種流派 由于PLC的顯著優(yōu)點(diǎn)，它一經(jīng)誕生，立即受到美國(guó)國(guó)內(nèi)其他公司和世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的高度關(guān)注。從20世紀(jì)70年代初開(kāi)始，在40年的時(shí)間里，PLC的生產(chǎn)已發(fā)展成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。第一節(jié)PLC概述(1)美國(guó)的PLC產(chǎn)品美國(guó)是PLC的生產(chǎn)大國(guó)，目前美國(guó)已注冊(cè)的PLC生產(chǎn)廠家超過(guò)100家，著名的有A-B公司、通用電氣(GE)公司、莫迪康(MODICON)公司、德州儀器(TI)公司等。(2)歐洲的PLC產(chǎn)品歐洲

4、有數(shù)十家已注冊(cè)的PLC生產(chǎn)廠家，著名的有德國(guó)西門子(SIEMENS)公司、AEG公司、法國(guó)施耐德(SCHNEIDER)公司等。(3)日本的PLC產(chǎn)品日本也有數(shù)十家PLC廠商，生產(chǎn)多達(dá)200余種PLC產(chǎn)品，產(chǎn)品以歐姆龍(OMRON)公司的C系列和三菱公司的F系列為代表，兩者在硬、軟件方面有不少相似之處。第一節(jié)PLC概述 將地域作為PLC產(chǎn)品流派劃分的標(biāo)準(zhǔn)并不十分科學(xué)。但廣大用戶可從“同一流派的PLC產(chǎn)品呈現(xiàn)出較多的相似性，而不同流派的PLC產(chǎn)品則差異明顯”的特征，得出其中的實(shí)用價(jià)值：廣大PLC用戶完全不必在眾多的PLC產(chǎn)品面前一籌莫展，而可以在每一流派中，從在我國(guó)最具影響力、最具代表性的PLC產(chǎn)

5、品入手，相對(duì)比較容易地對(duì)該流派中的PLC產(chǎn)品舉一反三、觸類旁通。本書以三菱公司的FX2N系列為例，介紹PLC的原理及應(yīng)用，讀者可以此為入門引導(dǎo)，在實(shí)踐中繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。第一節(jié)PLC概述圖1-2控制電路比較(1)組成器件不同繼電器控制電路中的繼電器是真實(shí)的，是由硬件構(gòu)成的；而PLC梯形圖中的繼電器則是虛擬的，是由軟件構(gòu)成的，每個(gè)繼電器其實(shí)是PLC內(nèi)部存儲(chǔ)單元中的一位，故稱為“軟繼電器”。四、PLC控制與繼電器控制的區(qū)別 可編程序控制器既然替代繼電接觸器控制，那么兩者相比較，到底有何區(qū)別呢?第一節(jié)PLC概述(2)觸點(diǎn)情況不同繼電器控制電路中的動(dòng)合、動(dòng)斷觸點(diǎn)由實(shí)際的結(jié)構(gòu)決定，而PLC梯形圖中觸點(diǎn)狀態(tài)則

6、由軟件決定，即由存儲(chǔ)器中相應(yīng)位的狀態(tài)“1”或“0”決定。(3)工作電流不同繼電器控制電路中有實(shí)際電流存在，是可以用電流表直接測(cè)得的；而PLC梯形圖中的工作電流是一種信息流，其實(shí)質(zhì)是程序的運(yùn)算過(guò)程，可稱之為“軟電流”，或稱“能流”。(4)接線方式不同繼電器控制電路圖的所有接線都必須逐根連接，缺一不可；而PLC控制中的接線，除輸入端、輸出端需實(shí)際接線外，梯形圖中的所有軟接線都是通過(guò)程序的編制來(lái)完成的。第一節(jié)PLC概述(5)工作方式不同繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時(shí)，各繼電器都處于受約狀態(tài)，該吸合的都吸合，不該吸合的因受某種條件限制而不吸合；PLC控制則采用循環(huán)掃描執(zhí)行方式，即從第一階梯形圖開(kāi)始，依

7、次執(zhí)行至最后一階梯形圖，再?gòu)牡谝浑A梯形圖開(kāi)始繼續(xù)往下執(zhí)行，周而復(fù)始，因此從激勵(lì)到響應(yīng)有一個(gè)時(shí)間的滯后。通過(guò)比較可以看出，PLC的最大特點(diǎn)是：用軟件提供了一個(gè)能隨要求迅速改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，使整個(gè)控制過(guò)程能根據(jù)需要靈活地改變，從而省去了傳統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng)中拆線、接線的大量繁瑣費(fèi)時(shí)的工作。第一節(jié)PLC概述五、PLC的主要優(yōu)點(diǎn)綜上可見(jiàn)，PLC有如下一些主要優(yōu)點(diǎn)：(1)編程簡(jiǎn)單PLC用于編程的梯形圖與傳統(tǒng)的繼電接觸器控制電路圖有許多相似之處，對(duì)于具有一定電工知識(shí)和文化水平的人員，都可以在較短的時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)編制程序的步驟和方法。(2)可靠性高PLC是專門為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中均采用了諸

8、如屏蔽、濾波、隔離、無(wú)觸點(diǎn)、精選元器件等多層次有效的抗干擾措施，因此可靠性很高，其平均無(wú)故障時(shí)間為2萬(wàn)小時(shí)以上。(3)通用性好PLC品種多，檔次也多，可由各種組件靈活組合成不同的控制系統(tǒng)，以滿足不同的控制要求。第一節(jié)PLC概述(4)功能強(qiáng)PLC能進(jìn)行邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制，能完成A/D與D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)等任務(wù)，具有很強(qiáng)的功能。(5)易于遠(yuǎn)程監(jiān)控目前已形成成熟的PLC三層網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備層能實(shí)現(xiàn)對(duì)底層設(shè)備的控制、信息采集和傳輸；控制層能對(duì)中間層的各控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制；信息層則對(duì)多層網(wǎng)絡(luò)的信息進(jìn)行操作與處理。(6)設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試周期短PLC以軟件編程來(lái)取代硬件接線，構(gòu)成控制系

9、統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用方便，而且商品化的PLC模塊功能齊全，程序的編制、調(diào)試和修改也很方便，因此可大大縮短PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和投產(chǎn)周期。第一節(jié)PLC概述六、PLC的應(yīng)用 PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、輕工、環(huán)保及娛樂(lè)等行業(yè)，應(yīng)用類型大致可分為如下幾種控制領(lǐng)域。(1)邏輯控制邏輯控制是PLC的最基本應(yīng)用，主要利用PLC的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等基本功能實(shí)現(xiàn)，可取代傳統(tǒng)的繼電接觸器控制，用于單機(jī)、多機(jī)群、自動(dòng)生產(chǎn)線等的控制。(2)位置控制和運(yùn)動(dòng)控制用于該類控制的PLC，具有驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制功能模塊。第一節(jié)PLC概述(

10、3)過(guò)程控制用于該類控制的PLC，具有多路模擬量輸入輸出單元，有的還具有PID模塊，因此PLC可通過(guò)對(duì)模擬量的控制實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制，具有PID模塊的PLC還可構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)單回路、多回路的調(diào)節(jié)控制。(4)監(jiān)控系統(tǒng)可用PLC組成監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。(5)集散控制PLC和PLC之間，PLC和上位計(jì)算機(jī)之間可以聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)電纜或光纜傳送信息，構(gòu)成多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)集散控制。可以預(yù)料，隨著PLC性能的不斷提高，PLC會(huì)進(jìn)一步推廣、普及，PLC的應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷拓展。第一節(jié)PLC概述七、PLC的發(fā)展趨勢(shì) 隨著可編程序控制器的推廣、應(yīng)用，PLC在現(xiàn)代工業(yè)中的地位已十分

11、重要。為了占領(lǐng)市場(chǎng)，贏得盡可能大的市場(chǎng)份額，各大公司都在原有PLC產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，努力地開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，推進(jìn)了PLC的發(fā)展。這些發(fā)展主要側(cè)重于兩個(gè)方面：一個(gè)是向著網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、多功能方向發(fā)展；另一個(gè)則是向著小型化、低成本、簡(jiǎn)單易用方向發(fā)展。第一節(jié)PLC概述(1)網(wǎng)絡(luò)化主要是向分布式控制系統(tǒng)(DCS)方面發(fā)展，使系統(tǒng)具有DCS方面的功能。(2)高可靠性由于控制系統(tǒng)的可靠性日益受到人們的重視，PLC已將自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)有產(chǎn)品中，許多公司已推出了高可靠性的冗余系統(tǒng)。(3)多功能為了適應(yīng)各種特殊功能的需要，在原有智能模塊的基礎(chǔ)上，各公司陸續(xù)推出了新的功能模塊，功能模塊的新穎和

12、完備表征了一個(gè)生產(chǎn)廠家的實(shí)力強(qiáng)弱。(4)小型化、低成本、簡(jiǎn)單易用隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大和用戶投資規(guī)模的不同，許多公司重視小型化、低成本、簡(jiǎn)單易用的系統(tǒng)。第一節(jié)PLC概述(5)控制與管理功能一體化為了滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的控制與管理的需要，PLC將廣泛采用計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)，使PLC系統(tǒng)的生產(chǎn)控制功能和信息管理功能融為一體。(6)編程語(yǔ)言向高層次發(fā)展PLC的編程語(yǔ)言在原有的梯形圖語(yǔ)言、順序功能塊語(yǔ)言和指令語(yǔ)言的基礎(chǔ)上不斷豐富，并向高層次發(fā)展。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理一、PLC的基本構(gòu)成小型PLC的基本組成如圖1 3所示。圖1-3小型PLC的基本組成第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及

13、工作原理(一)硬件系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)是指組成PLC的所有具體的設(shè)備，其基本單元主要由中央處理器（CPU）、總線、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）口、通信接口和電源等部分組成，此外還有編程器、擴(kuò)展設(shè)備、EPROM讀寫板和打印機(jī)等選配的設(shè)備。為了維護(hù)、修理的方便，許多PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)。由中央處理器、存儲(chǔ)器組成主控模塊，輸入單元組成輸入模塊，輸出單元組成輸出模塊，三者通過(guò)專用總線構(gòu)成主機(jī)，并由電源模塊對(duì)其供電。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理1.中央處理器(CPU) CPU是PLC的核心部件，控制所有其他部件的操作。CPU一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路一般都集成在一個(gè)芯片上。CPU通過(guò)地址

14、總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入/輸出（I/O）單元連接。和一般的計(jì)算機(jī)一樣，CPU的主要功能是：從存儲(chǔ)器中讀取指令，執(zhí)行指令，準(zhǔn)備取下一條指令和中斷處理。其主要任務(wù)是：接收、存儲(chǔ)由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，并通過(guò)顯示器顯示出程序的內(nèi)容和存儲(chǔ)地址；檢查、校驗(yàn)用戶程序；接收、調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)信息；執(zhí)行用戶程序和故障診斷。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理2.總線 總線是為了簡(jiǎn)化硬件電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，用一組線路配置以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐?，使CPU與各部件和外圍設(shè)備連接的共用連接線路?？偩€分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線。內(nèi)部總線是計(jì)算機(jī)內(nèi)部各外圍芯片與處理器之間的總線，用于芯片一級(jí)的互連；而系統(tǒng)總線

15、是計(jì)算機(jī)中各插件板與系統(tǒng)板之間的總線，用于插件板一級(jí)的互連；外部總線則是計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間的總線。從傳送的信息看又可分為地址總線、控制總線和數(shù)據(jù)總線。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理3.存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體器件，用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其他信息。根據(jù)存放信息的性質(zhì)不同，在PLC中常使用以下類型的存儲(chǔ)器：(1)只讀存儲(chǔ)器(ROM)只讀存儲(chǔ)器中的內(nèi)容由PLC制造廠家寫入，并永久駐留，PLC掉電后，ROM中內(nèi)容不會(huì)丟失，用戶只能讀取，不能改寫，因此ROM中存放系統(tǒng)程序。(2)隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)隨機(jī)存儲(chǔ)器又稱為可讀寫存儲(chǔ)器。(3)可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM、EE

16、PROM)EPROM是只讀存儲(chǔ)器，失電后，寫入的信息不丟失，但要改寫信息時(shí)，必須先用紫外線擦除原信息，才能重新改寫。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理4.輸入輸出(I/O)單元 I/O單元是PLC進(jìn)行工業(yè)控制的輸入信號(hào)與輸出控制信號(hào)的轉(zhuǎn)換接口。需要將控制對(duì)象的狀態(tài)信號(hào)通過(guò)輸入接口轉(zhuǎn)換成CPU的標(biāo)準(zhǔn)電平，將CPU處理結(jié)果輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平通過(guò)輸出接口轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的信號(hào)形式。為確保PLC的正常工作，I/O單元應(yīng)具有如下功能：1)能可靠地從現(xiàn)場(chǎng)獲得有關(guān)的信號(hào)，能對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、整形、變換成控制器可接受的電平信號(hào)，輸入電路應(yīng)與控制器隔離。2)把控制器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成有較強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力的、執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的

17、信號(hào)，輸出電路也應(yīng)與控制器隔離。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理5.通信口 為了實(shí)現(xiàn)“人機(jī)”或“機(jī)機(jī)”之間的對(duì)話，PLC配有通用RS-232、RS-422/485、USB通信接口和多種專用通信接口，通過(guò)這些通信接口可以與監(jiān)視器、打印機(jī)、其他的PLC或計(jì)算機(jī)相連。PLC還備有擴(kuò)展接口，用于將擴(kuò)展單元與基本單元相連,使PLC的配置更加靈活，為了滿足更加復(fù)雜的控制功能的需要，PLC配有多種智能I/O接口。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理6.電源 小型整體式PLC內(nèi)部有一個(gè)開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源，該電源一方面可為CPU板、I/O板及擴(kuò)展單元供電，另一方面也為外部輸入元件提供24V直流電源輸出。電源的性能好壞直

18、接影響到PLC的可靠性，因此在電源隔離、抗干擾、功耗、輸出電壓波動(dòng)范圍和保護(hù)功能等方面都提出了較高的要求。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理(二)軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)是指管理、控制、使用PLC，確保PLC正常工作的一整套程序。這些程序有來(lái)自PLC生產(chǎn)廠家的，也有來(lái)自用戶的。一般稱前者為系統(tǒng)程序，稱后者為用戶程序。系統(tǒng)程序是指控制和完成PLC各種功能的程序，它側(cè)重于管理PLC的各種資源、控制各硬件的正常動(dòng)作，協(xié)調(diào)各硬件組成間的關(guān)系，以便充分發(fā)揮整個(gè)可編程序控制器的使用效率，方便廣大用戶的直接使用。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理 系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞，很大程度上決定了PLC的性能，主要由系統(tǒng)管理程序、

19、用戶指令解釋程序、標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序三部分組成。用戶程序是指使用者根據(jù)生產(chǎn)工藝要求編寫的控制程序，它側(cè)重于使用，側(cè)重于輸入、輸出之間的控制關(guān)系。用戶程序的編輯、修改、調(diào)試監(jiān)控和顯示由編程器或安裝了編程軟件的計(jì)算機(jī)通過(guò)通信口完成。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理二、PLC控制的等效電路 為了理解PLC的工作原理，現(xiàn)以一個(gè)最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制電路為例，說(shuō)明其工作方式及原理。圖1-4三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止控制電路a)主電路b)控制電路第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理圖1-5PLC控制系統(tǒng)第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理圖1-6PLC控制系統(tǒng)的等效電路圖第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理三、PL

20、C的工作原理 (一)PLC的工作方式 PLC運(yùn)行時(shí)，需要進(jìn)行大量的操作，這迫使PLC中的CPU只能根據(jù)分時(shí)操作的方式，按一定的順序，每一時(shí)刻執(zhí)行一個(gè)操作，按順序逐個(gè)執(zhí)行。這種分時(shí)操作的方式，稱為CPU的掃描工作方式，是PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的常用的一種方式。當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，在經(jīng)過(guò)初始化后，即進(jìn)入掃描工作方式，且周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行，因此稱PLC的工作方式為循環(huán)掃描工作方式。圖1-7PLC整個(gè)循環(huán)掃描工作方式的流程圖第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理(二)PLC程序執(zhí)行的過(guò)程 根據(jù)上述PLC的工作過(guò)程，可以得出從輸入端子到輸出端子的信號(hào)傳遞過(guò)程，如圖1 8所示。圖1-8信號(hào)傳遞過(guò)程第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成

21、及工作原理1.輸入采樣階段(簡(jiǎn)稱“讀”) 在這一階段，PLC讀入所有輸入端子的狀態(tài)信息，并將各狀態(tài)存入輸入暫存器，此時(shí)輸入暫存器被刷新。在后兩個(gè)程序處理階段和輸出刷新階段中，即使輸入端子的狀態(tài)發(fā)生變化，輸入暫存器所存的內(nèi)容也不會(huì)改變。這充分說(shuō)明輸入暫存器的刷新僅僅在輸入采樣階段完成，輸入端狀態(tài)的每一次變化，只有在一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才會(huì)被讀入。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理2.程序處理階段(簡(jiǎn)稱“算”) 在這一階段，PLC按從左至右、自上而下的順序，對(duì)用戶程序的指令逐條掃描、運(yùn)算。當(dāng)遇到跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件滿足與否，決定是否跳轉(zhuǎn)及跳轉(zhuǎn)到何處。在處理每一條用戶程序的指令時(shí)，PLC首

22、先根據(jù)用戶程序指令的需要，從輸入暫存器或輸出暫存器中讀取所需內(nèi)容，然后進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果寫入輸出暫存器中?？梢钥闯觯谶@一階段，隨著用戶程序的逐條掃描、運(yùn)算，輸出暫存器中所存放的信息會(huì)不斷地被刷新；而當(dāng)用戶程序掃描、運(yùn)算結(jié)束之時(shí)，輸出暫存器中所存放的信息，應(yīng)是PLC本周期處理用戶程序后的最終結(jié)果。第二節(jié)PLC的基本構(gòu)成及工作原理3.輸出刷新階段(簡(jiǎn)稱“寫”) 在這一階段，輸出暫存器將上一階段中最終存入的內(nèi)容，轉(zhuǎn)存入輸出鎖存器中。而輸出鎖存器所存入的內(nèi)容，作為PLC輸出的控制信息，通過(guò)輸出端去驅(qū)動(dòng)輸出端所接的外部負(fù)載。由于輸出鎖存器中的內(nèi)容，是PLC在一個(gè)掃描周期中對(duì)用戶程序進(jìn)行處理

23、后的最終結(jié)果，因此外部負(fù)載所獲得的控制信息，應(yīng)是用戶程序在一個(gè)掃描周期中被掃描、運(yùn)算后的最終信息。第三節(jié)PLC的技術(shù)規(guī)格與分類一、PLC的一般技術(shù)規(guī)格PLC的一般技術(shù)規(guī)格，主要指的是PLC所具有的電氣、機(jī)械、環(huán)境等方面的規(guī)格。各廠家的項(xiàng)目各不相同。大致有如下項(xiàng)目：(1)電源電壓PLC所需要外接的電源電壓，通常分為交流、直流兩種電源形式。(2)允許電壓范圍PLC外接電源電壓所允許的波動(dòng)范圍，也分為交流、直流電源兩種形式。(3)消耗功率指PLC所消耗的電功率的最大值。(4)沖擊電流PLC能承受的沖擊電流的最大值。(5)絕緣電阻交流電源外部所有端子與外殼端子間的絕緣電阻。(6)耐壓交流電源外部所有端

24、子與外殼端間，1分鐘內(nèi)可承受的交流電壓的最大值。第三節(jié)PLC的技術(shù)規(guī)格與分類(7)抗干擾性PLC可以抵抗的干擾脈沖的峰-峰值、脈寬、上升沿。(8)抗振動(dòng)PLC能抵御的振動(dòng)的頻率、振幅、加速度及在X、Y、Z三個(gè)方向的時(shí)間。(9)耐沖擊PLC能承受的沖擊力的強(qiáng)度及X、Y、Z三個(gè)方向上的次數(shù)。(10)環(huán)境溫度使用PLC的溫度范圍。(11)環(huán)境濕度使用PLC的濕度范圍。(12)環(huán)境氣體狀況使用PLC時(shí)，是否允許周圍有腐蝕氣體等方面的氣體環(huán)境要求。(13)保存溫度保存PLC所需的溫度范圍。(14)電源保持時(shí)間PLC要求電源保持的最短時(shí)間。第三節(jié)PLC的技術(shù)規(guī)格與分類二、PLC的基本技術(shù)性能PLC的技術(shù)性

25、能，主要是指PLC所具有的軟、硬件方面的性能指標(biāo)。由于各廠家的PLC產(chǎn)品的技術(shù)性能均不相同，且各具特色，因此不可能一一介紹，只能介紹一些基本的技術(shù)性能。(1)輸入/輸出控制方式指在循環(huán)掃描及其他的控制方式，如即時(shí)刷新、直接輸出等。(2)編程語(yǔ)言指編制用戶程序時(shí)所使用的語(yǔ)言。(3)指令長(zhǎng)度一條指令所占的字?jǐn)?shù)或步數(shù)。(4)指令種類PLC具有的基本指令、特殊指令的數(shù)量。(5)掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需時(shí)間來(lái)衡量，故單位為ms/k；有時(shí)也以執(zhí)行一步的時(shí)間計(jì)，如s/步。(6)程序容量PLC對(duì)用戶程序的最大存儲(chǔ)容量。第三節(jié)PLC的技術(shù)規(guī)格與分類(7)最大I/O點(diǎn)數(shù)用本體、擴(kuò)展，分別表示在不帶擴(kuò)展、帶擴(kuò)展兩種情況下的最大I/O總點(diǎn)數(shù)。(8)內(nèi)部繼電器種類及數(shù)量PLC內(nèi)部有許多軟繼電器，用于存放變量狀態(tài)、中間結(jié)果、數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)等，可供用戶使用，其中一些還給用戶提供許多特殊功能，以簡(jiǎn)化用戶程序的設(shè)計(jì)。(9)特殊功能模塊特殊功能模塊可完成某一種特殊的專門功能，它們數(shù)量的多少、功能的強(qiáng)弱，常常是衡量PLC產(chǎn)品水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。(10)模擬量可進(jìn)行模擬量處理的點(diǎn)數(shù)。(11)中斷處理可接受外部中斷信號(hào)的點(diǎn)數(shù)及響應(yīng)時(shí)間。第三節(jié)PLC的技術(shù)規(guī)格與分類三、PLC的分類 PLC的種類很多，使