第3讲 PLC工作原理及软元件
第3章 PLC组成与工作原理
可编程序控制器（PLC）原理及应用
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PLC与继电器控制系统
PLC与继电接触器的异同 相同点： 图形结构和逻辑关系相同。 不同点： （1）实现原理不同 （2）工作方式不同
可编程序控制器（PLC）原理及应用
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可编程序控制器（PLC）原理及应用
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可编程序控制器（PLC）原理及应用
可编程序控制器（PLC）原理及应用
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输入输出延迟时间——最短响应时间
输入/输出 刷新时间
一个扫描周期
执行指令
一个扫描周期
执行指令
输入 端子 输入延迟时间 输入滤波 电路输出 输出 端子
CPU读输入
输出延迟时间
最短I/O响应时间
最短响应时间=输入延迟时间+一个扫描周期+输出延迟时间
可编程序控制器（PLC）原理及应用
可编程序控制器（PLC）原理及应用
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1.1 PLC的基本组成
可编程序控制器（PLC）原理及应用
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PLC的基本组成
中央处理单元（CPU） （1）通用处理器：8086、80286、80386 （2）单片机芯片：8031、8096 （3）位片式微处理器：AMD-2900 小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU 中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU 大型PLC多采用高速位片式微处理器 存储器： RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。 ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。
可编程序控制器（PLC）原理及应用
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梯形图梯级 所有对象连接在一起并与其它对象没有 连接的组 (除电源母线以外) 称为网络或 梯级. 连接至左边电源母线的梯级，其处理顺 序为从上至下 (与左边电源母线连接). 程 序段内互相独立的网络按照位置顺序处 理 (从上至下)
PLC工作原理
PLC工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它广泛应用于工业生产中，用于控制各种设备和机器的运行。
PLC的工作原理是基于输入、处理和输出的工作模式。
1. 输入模块：PLC的输入模块用于接收来自外部设备的信号，并将其转换为数字信号，以供PLC内部处理。
输入模块可以接收各种类型的信号，如开关信号、传感器信号、摹拟信号等。
它们通常具有防护功能，以保护PLC免受外部环境的干扰。
2. 中央处理单元（CPU）：CPU是PLC的核心部件，负责处理输入信号并执行相应的逻辑控制算法。
它包含一个微处理器和一些存储器，用于存储程序、数据和中间结果。
CPU根据预设的程序逻辑，对输入信号进行处理，并根据需要生成输出信号。
3. 输出模块：输出模块接收CPU生成的数字信号，并将其转换为相应的物理信号，以控制外部设备的操作。
输出模块可以控制各种类型的设备，如电动机、阀门、灯光等。
它们通常具有隔离和保护功能，以确保输出信号的稳定和可靠。
4. 编程软件：PLC的工作原理还涉及编程软件。
工程师使用编程软件编写和编辑PLC的控制程序。
控制程序描述了PLC的逻辑控制算法，包括输入信号的检测、输出信号的生成以及中间变量的计算等。
编程软件还提供调试和监控功能，以便工程师可以对PLC的运行状态进行实时监测和调试。
5. 工作流程：PLC的工作流程可以简单描述为以下几个步骤：a. 输入信号采集：PLC的输入模块从外部设备中采集输入信号，并将其转换为数字信号。
b. 信号处理：CPU根据预设的控制程序，对输入信号进行处理和分析，生成相应的控制信号。
c. 输出信号生成：PLC的输出模块接收CPU生成的控制信号，并将其转换为相应的物理信号。
d. 外部设备控制：输出信号通过输出模块控制外部设备的操作，实现对设备的控制和调节。
e. 状态监测和反馈：PLC可以实时监测外部设备的状态，并根据需要生成相应的报警信号或者反馈信号。
PLC工作原理
PLC工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
它采用了可编程的数字电路技术，能够根据预设的程序和输入信号进行逻辑运算，并通过输出信号控制各种执行器，实现对工业生产过程的自动控制。
PLC工作原理主要包括以下几个方面：1. 输入模块：PLC通过输入模块接收外部传感器、按钮开关等设备的信号。
输入模块将这些信号转换为数字信号，供PLC内部进行处理。
2. 中央处理器（CPU）：CPU是PLC的核心部件，负责执行用户编写的程序。
它根据输入信号的状态和编写的逻辑程序，进行逻辑运算和控制计算，并根据计算结果生成相应的输出信号。
3. 存储器：PLC内部有多种存储器，包括程序存储器、数据存储器和状态存储器。
程序存储器用于存储用户编写的程序，数据存储器用于存储程序执行过程中需要的数据，状态存储器用于存储程序执行过程中的状态信息。
4. 输出模块：PLC通过输出模块控制执行器，如机电、阀门等。
输出模块将PLC生成的数字信号转换为适合执行器工作的信号，从而实现对执行器的控制。
5. 编程软件：PLC的编程软件提供了一个图形化的编程界面，使用户可以方便地编写和调试控制程序。
用户可以通过编程软件定义输入输出信号的功能、设定逻辑关系、设置计时器和计数器等。
PLC的工作原理可以简单概括为：接收输入信号，经过CPU的逻辑运算和控制计算，产生相应的输出信号，控制执行器的工作状态。
通过编写和修改控制程序，可以实现对工业生产过程的自动化控制，提高生产效率和质量。
使用PLC的优势包括：1. 灵便性：PLC可以根据需要进行编程和修改，适应不同的控制需求。
它具有较强的适应性和灵便性，可以应对不同的生产过程和变化。
2. 可靠性：PLC采用了可靠性高的数字电路技术，具有较高的稳定性和抗干扰能力。
它可以长期稳定运行，不易受外界环境和干扰影响。
3. 可扩展性：PLC系统可以根据需要进行扩展，增加输入输出模块、扩展存储器等，以适应更复杂的控制任务。
PLC的结构和工作原理
PLC的结构和工作原理PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的电子设备。
它是一个数字计算机，通过与输入/输出模块和其他设备进行通信，以控制并监视机械、工艺或其他工业过程。
1.CPU（中央处理器单元）：是PLC的控制中枢，负责执行用户编程的指令，以确定输出状态。
CPU包括运算部件、寄存器和时钟等。
2.存储器：包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存储用户编写的程序，数据存储器用于存储数据。
这些存储器通常是非易失性的，以确保即使在断电后也能保留数据。
3.输入模块（I/O模块）：用于接收外部信号，例如传感器输入，按钮输入等。
输入模块将外部信号转换成数字形式，然后传递给CPU进行处理。
4.输出模块（O模块）：用于控制外部设备，例如执行器，驱动器等。
输出模块接收来自CPU的信号，并将其转换为可控制的形式，以便控制外部设备的操作。
5.通信模块：用于与其他设备进行通信，例如电脑、传感器等。
通信模块可以通过串行端口或以太网端口与其他设备进行通信。
PLC的工作原理如下：1. 程序编写：用户使用特定的编程语言（通常是类似于Ladder Diagram的语言）编写PLC程序。
程序包括输入信号检测、逻辑判断、输出控制等指令。
2.程序加载：将编写好的程序加载到PLC的存储器中，以便CPU读取和执行。
3.执行程序：CPU按照程序中指定的顺序读取指令，并根据输入信号的状态进行逻辑判断和运算。
根据程序中的逻辑，通过输出模块控制外部设备的状态。
4.监控：PLC可以通过与计算机或HMI（人机界面）等设备进行连接，以实时监控PLC的运行状态和更改程序，以便通过外部输入变化进行实时控制调整。
5.循环执行：PLC程序常常是一个循环执行的过程，即程序一直在不断地读取输入信号，根据逻辑进行判断和控制输出。
这样可以保持对系统的持续监控和控制。
总结起来，PLC是一种可编程的数字控制设备，通过与输入/输出模块和其他设备进行交互，来控制和监视自动化系统中的机械、工艺或其他工业过程。
PLC基础知识—PLC的软元件
通用辅助继电器： M0-M499，共500个点；
断电保持辅助继电器：M500-M1023及M1024-M3071共 2572点；
特殊辅助继电器： M8000-M8255，共256个点。
特殊辅助继电器
① 只能利用其接点的特殊辅助继电器。线圈由PLC自 动驱动，用户只可以利用其接点。例如：
M8000为运行监控用，PLC运行时M8000接通。 M8002为仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助 继电器。 ② 可驱动线圈型特殊辅助继电器。用户激励线圈后， PLC作特定动作。例如： M8033为PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。 M8034为禁止全部输出特殊辅助继电器。 M8039为定时扫描特殊辅助继电器。
定时器可以分为：100ms定时器：T0~T199共计200个点 10ms定时器T200~T245共计46点；1ms积算定时器T246~ 249只有4个点；100ms积算定时器T250~255共计6个点。
定时器T的动作原理
定时器T接点的动作时序
定时器在其线圈被驱动后开始计时，到达设定值后，在 执行第一个线圈指令时，其输出接点动作。从驱动定时器 线圈到其接点动作称为定时器接点动作精度时间t，
开断开。
个常开、常闭触点。
二、FX2N系列PLC编程元件的基本特征
线圈由PLC自行驱 动，用户只能利 用其触点。
M8000 运行标志 M8002初始脉冲
触点利用型
M8002初始脉冲
特殊辅助 继电器
用户程序驱动 线圈后，PLC作 特定动作。
线圈驱动型
M8012 100ms脉冲 M8013 1s时钟脉冲 M8030 电池欠压 M8033 输出保持 M8034 禁止输出
设定值为－2147483648~＋2147483647，其中C200~C219 共20点是通用型，C220~C234共15点为断电保持型计数器。 32位双向计数器是递加型还是递减型计数由特殊辅助继电 器M8200~M8234设定。特殊辅助继电器接通时（置1）时， 为递减计数；特殊辅助继电器断开（置0）时，为递加计 数。可直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为设定 值。间接设定时，要用器件号紧连在一起的两个数据寄存 器。如图所示，用X14作为计数输入，驱动C200计数器线 圈进行计数操作。
3第3讲PLC工作原理及软元件-课件-PPT文档资料
1 输入处理阶段 2 程序处理阶段 3 输出处理阶段
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PLC扫描工作原理
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（1）按位寻址的格式为Ax.y：I0.0、Q0.0、M0.0、SM0.0、S0.0、 V0.0、L0.0等。
（2）存储区内另有一些元件是具有一定功能的硬件，由于元件数量 很少，所以不用指出元件所在存储区域的字节，而是直接指出其编号。 其寻址格式为：Ax，如T0、C0、HC0、AC0等。
（3）数据寻址格式为：ATx，如IB0、IW0、ID0、QB0、QW0、 QD0、MB0、MW0、MD0、SMB0、SMW0、SMD0、SB0、SW0、 SD0、VB0、VW0、VD0、LB0、LW0、LD0、AIW0、AQW0等。
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(3）二进制数整数换十六进制数的方法：二进制数从右向左4位一组 分开，高位不足4位补足4位，然后分别把每组换成16进制，连起来即为 所求的十六进制数。
如：(110 1101 0101 )2 = ( 6D5 )16
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何种数据类型，通常应直接指出元件名称及其所在存储区域内的字节地 址，并且每个单元都有唯一的地址，这种寻址方式称为直接寻址。
如: LD I0.0 LD Ｍ0.0 = Q0.0
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第2章第3讲PLC的内部器件
10、指针P/I （1）分支指令用指针：P0～P63采用十进制编号，共64
点。用于指定FNC00（CJ）条件跳转。
（2）中断用指针：I0□□～I8□□通过指令FNC01
（CALL），指定输入中断、定时中断、计数器中断的中 断子程序。
m8012产生100ms时钟脉冲m8013产生1s时钟脉冲m8033plc停止时输出保持plc停止时映象寄存器和数据寄存器数据全部保持m8034禁止全部输出虽然输出全部禁止但plc中的程序及映象寄存器仍在运行m8030电池电压下降监视当锂电池电压下降到一定值时接通3特殊辅助继电器m8000m82554状态元件s状态继电器是步进顺控中的重要元件它与步进顺控指令stl组合使用
2、输出继电器（Y）： 把PC的输出信号通过一对常开触点送到输出接线 端子，驱动外部负载，（外部信号无法直接驱动Y， 它只能在程序内部用指令驱动），其状态对应于输出 刷新阶段锁存器的输出状态，同时它还有无数对供编 程使用的内部常开、常闭触点。 编号： FX系列： Y0～Y7、Y10～Y17 （八进制）
增计数器
减计数器
8、数据寄存器D：存放16位二进制数
数据寄存器是存储数据的软元件。这些寄存器都是16位 的，可存储16位二进制数，最高位为符号位（0为正数，1为 负数）。一个存储器能处理的数值为-32768～+32767。将两 个相邻的寄存器组合可存储32位二进制数。如果指定低位 （例如D0），则紧接低位地址号的高位（D1）便被自动占 用。低位指定一般用偶数软元件号（地址号）。32位寄存器 可处理的数值为-2147483648～+2147483647。 FX系列数据寄存器可分为普通用、断电保持用和特殊用 三类。 通用：D0—D199（停电时，其存储的数据会被清零） 停电保持：D200—D7999 特殊数据寄存器：D8000~D8255
PLC的工作原理
PLC的工作原理PLC（可编程逻辑控制器）的工作原理是一种广泛应用于自动化控制系统中的电子设备。
它通过接收输入信号、进行逻辑运算和输出控制信号，实现对各种工业过程的自动控制。
PLC的工作原理主要包括以下几个方面：1. 输入模块：PLC接收来自外部传感器、开关等设备的输入信号。
输入模块负责将这些信号转换为数字信号，以便PLC进行处理。
例如，传感器可以检测温度、压力、流量等参数，并将其转换为数字信号输入到PLC中。
2. 中央处理单元（CPU）：CPU是PLC的核心部件，负责处理输入信号、执行程序逻辑和生成输出信号。
它包括控制器、存储器和时钟等组件。
CPU根据预设的程序进行逻辑运算，并根据需要控制输出模块的工作。
3. 存储器：PLC的存储器用于存储程序、数据和系统参数等信息。
存储器通常分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）两种类型。
ROM存储器中存储了PLC的操作系统和用户程序，而RAM存储器则用于暂时存储数据。
4. 输出模块：PLC的输出模块负责将处理后的控制信号发送给执行器、驱动器等设备，以实现对工业过程的控制。
输出模块将PLC生成的数字信号转换为电流、电压等形式的输出信号，驱动执行器完成相应的操作。
5. 编程软件：PLC的编程软件用于编写、调试和修改PLC的程序。
编程软件通常提供图形化的界面，用户可以通过拖拽、连接不同的功能模块来编写程序。
编程软件还提供了丰富的指令集和功能模块，以满足不同的控制需求。
PLC的工作原理可以简单概括为：接收输入信号，经过CPU处理后生成输出信号，从而实现对工业过程的自动控制。
PLC具有可编程性强、可靠性高、适应性广等特点，广泛应用于工业自动化控制领域。
它能够提高生产效率、降低人力成本，并且具有较好的扩展性和可维护性，因此被泛博工程师和技术人员所青睐。
阳胜峰老师西门子系列视频教学课程本套视频教程共包括7门课程
阳胜峰老师西门子系列视频教学课程本套视频教程共包括7门课程，包括二本教材，2张DVD视频光盘，二张配套软件光盘。
教材一：《西门子PLC与变频器、触摸屏综合应用教程》，电力出版社出版，吴志敏，阳胜峰编著；教材二：《图解S7-300/400PLC编程技术》，电力出版社出版，阳胜峰编著。
一、课程简介阳胜峰老师西门子系列教学视频现总共有7门课程，每套优惠价1000元。
7门课程也可单独分别购买，如下所示。
（1）S7-200 PLC视频学习教程（第二版），共17讲，售价：228元（2）S7-200 PLC高级应用视频教程（第二版），共9讲，售价：208元（3）西门子触摸屏视频学习教程（第二版），（共7讲）售价：188元（4）西门子变频器视频学习教程（共6讲），售价：158元以上四门视频教材共用教材一，共1张DVD光盘。
（5）S7-300 PLC视频学习教程（共30讲），售价：375元（6）西门子PLC通信技术视频教程（共10讲），售价：257元以上二门课程共用教材二，与WINCC课程共1张DVD光盘。
（7）WinCC视频学习教程（共10讲，配电子教材），售价：240元注：每讲时间为30至60分钟，可视为1节课。
二、课程内容1、S7-200 PLC视频学习教程第1讲S7-200介绍第2讲编程软件的使用第3讲PLC工作原理及软元件第4讲基本逻辑指令及其应用第5讲定时器与计数器第6讲基本指令编程举例第7讲功能图与顺控指令第8讲顺控指令应用编程第9讲传送、比较与运算指令第10讲数据转换指令第11讲时钟指令第12讲跳转与子程序指令第13讲中断第14讲高速计数器第15讲高速脉冲输出指令第16讲PID指令与模拟量控制第17讲网络指令与PPI通信2、S7-200 PLC高级应用视频教程内容第1讲给料分拣系统控制第2讲基于PLC的温度PID控制第3讲基于PLC、变频器、触摸屏的水位控制第4讲网络指令与PPI通信第5讲PLC与变频器控制电动机实现15段速运行第6讲PLC与步进电机的运动控制第7讲PLC与文本显示器的应用第8讲PLC通过USS协议网络控制变频器的运行第9讲四层电梯模型的控制3、S7-300/400 PLC视频内容第1讲S7-300可编程控制器第2讲S7-300常用信号模块第3讲STEP7编程软件的安装与介绍第4讲STEP7编程快速入门第5讲S7-300编程语言与数据类型第6讲S7-300 PLC的指令基础第7讲位逻辑指令（一）第8讲位逻辑指令（二）第9讲定时器第10讲定时器应用举例第11讲CPU时钟存储器的应用第12讲计数器及其应用第13讲装入与传送指令第14讲转换与比较指令第15讲算术运算指令与控制指令第16讲用户程序的结构与执行第17讲数据块第18讲逻辑块的结构与编程第19讲不带参数功能FC的编程与应用第20讲带参数功能FC的编程与应用第21讲基于S7-300 PLC的多机组控制第22讲功能块FB的编程与应用第23讲多重背景数据块的使用第24讲组织块与中断处理（一）第25讲组织块与中断处理（二）第26讲S7 GRAPH的编程与应用第27讲交通灯GRAPH编程软件操作第28讲多种工作方式系统的顺序控制编程第29讲S7模拟量控制基础第30讲基于S7-300的PID液位控制系统4、西门子触摸屏视频学习教程第1讲西门子HMI与WinCC flexible介绍第一节人机界面概述第二节人机界面的功能第三节西门子人机界面设备简介第四节WinCC flexible简介第2讲触摸屏快速入门第一节变量第二节组态一个简单项目第三节WinCC flexible项目的运行与模拟第3讲WinCC flexible组态第一节IO域组态第二节按钮组态第三节文本列表和图形列表组态第四节动画组态第五节变量指针组态第六节运行脚本组态第七节报警组态第4讲WinCC flexible循环灯控制第一节项目描述第二节S7-200 PLC程序设计第三节WinCC flexible创建新项目第四节建立与PLC的连接第五节变量的生成与组态第六节画面的生成与组态第七节项目文件的下载与在线运行第5、6讲WinCC flexible多种液体混合控制模拟项目（共2讲）第一节项目描述第二节PLC控制程序第三节WinCC flexible组态第7讲WinCC flexible与STEP7的集成与仿真实例第一节集成的前提条件第二节仿真实例：循环灯的监控5、西门子变频器视频学习教程第1讲变频调速基础知识第一节交流异步电动机调速原理第二节变频调速第三节变频器的作用第2讲G110变频器第一节G110接线端子第二节BOP的按钮及其功能第三节参数的设置操作方法第3讲 G110变频器的控制方式与调试第一节G110变频器运行控制方式设定第二节变频器的调试第4讲 MM440变频器的特点与电路结构第一节MM440变频器的特点第二节MM440变频器的电路结构第5讲 MM440变频器的调试一、用状态显示屏（SDP）进行调试二、用基本操作板（BOP）进行调试三、用高级操作板（AOP）调试变频器四、BOP/AOP 的快速调试功能五、复位为出厂时变频器的缺省设置值的方法六、MM440的常规操作第6讲 MM440变频器的基本控制电路一、基于输入端子的变频器操作控制二、基于模拟信号的变频器操作控制三、变频器的多段速频率控制四、PLC联机多段速频率控制6、WinCC视频学习教程第1讲组态软件基础（1）WinCC简介（2）WinCC软件安装（3）WinCC管理器第2讲快速入门项目组态与仿真运行（1）要求（2）建立项目（3）组态变量（4）创建过程画面（5）改变画面对象属性（6）指定WinCC运行系统的属性（7）运行工程第3讲项目管理器（1）项目管理器介绍（2）项目类型（3）创建和编辑项目（4）激活项目（5）复制项目第4讲组态变量（1）变量管理器（2）变量的数据类型（3）创建和编辑变量（4）变量模拟器第5讲创建过程画面及组态技巧（1）WinCC图形编辑器（2）使用图形、对象和控件（3）使用图形编辑器举例——画面的切换第6讲画面及组态技巧（2）（1）使用状态显示对象（2）画中画（3）组态画面模板（4）动画组态第7讲基于WinCC和S7-300的交通灯控制（1）控制要求（2）PLC程序（3）WinCC项目组态第8讲过程值归档（1）过程值归档基础（2）组态过程值归档（3）输出过程值归档第9讲报警组态（1）组态报警（2）报警显示第10讲典型项目的画面设计与分析（1）控制设备（2）监控画面的分析7、西门子PLC通信技术视频教程第1讲S7-300之间的MPI全局数据通信第2讲CPU31X-2DP之间Profibus-DP主从通信第3讲CPU31x-2DP通过DP接口连接远程IO站第4讲CP342-5作主站的PROFIBUS-DP组态应用第5讲CP342-5作从站的PROFIBUS-DP组态应用第6讲PROFIBUS-DP从站之间的DX方式通讯第7讲CPU31x-2DP与S7-200之间的PROFIBUS-DP主从通信第8讲CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信第9讲基于S7-300 PLC与变频器的风机节能自动控制第10讲基于S7-300的给料分拣控制系统。
plc的工作原理是什么
plc的工作原理是什么
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于自动化控制的电子
设备。
PLC的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 输入信号感知：PLC接收来自外部的各种输入信号，例如
按钮、传感器等。
这些信号可以表示开关状态、温度、压力等。
2. 信号处理：PLC对输入信号进行处理，包括滤波、去抖等
操作，以确保输入信号的稳定性和可靠性。
3. 程序执行：PLC根据预先编写的程序，执行相应的逻辑操作。
程序通常以图形化编程语言（如梯形图）编写，可以包括逻辑判断、计算、定时等等。
4. 输出控制：PLC根据程序的执行结果，控制相应的输出信号。
这些输出信号可以控制各种执行器、驱动器或显示器，例如电机启停、阀门控制、显示屏显示等。
5. 状态监控：PLC可以实时监测控制过程中的状态，例如输
入信号状态、输出信号状态、程序执行顺序等。
这些监测信息可以作为反馈信号，用于后续的控制判断或记录。
通过这种工作原理，PLC实现了对工业过程的自动化控制，
提高了生产效率、降低了人工操作的风险。
同时，PLC具有
灵活性和可扩展性，可以根据需要进行编程和配置，适用于各种不同的控制任务。
PLC的工作原理
PLC的工作原理引言概述：PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于自动化控制系统中的电子设备。
它具有高效、可靠、灵活的特点，被广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理等领域。
本文将详细介绍PLC的工作原理，包括输入输出模块、中央处理器、存储器和通信模块等四个部分。
一、输入输出模块1.1 输入模块：PLC的输入模块用于接收外部信号，并将其转换为数字信号，供中央处理器处理。
常见的输入信号包括开关信号、传感器信号等。
输入模块通常具有隔离功能，可以保护PLC系统免受外界电磁干扰。
1.2 输出模块：PLC的输出模块用于将中央处理器处理后的信号转换为控制信号，控制外部设备的运行。
输出模块通常具有继电器或晶体管输出，能够提供足够的电流和电压，以驱动各种负载设备。
1.3 信号处理：输入输出模块通过信号处理电路对输入输出信号进行处理，包括信号滤波、放大、隔离等功能，以确保信号的稳定性和可靠性。
二、中央处理器2.1 中央处理器的功能：中央处理器是PLC的核心部件，负责控制整个系统的运行。
它接收输入模块的信号，根据预设的程序进行逻辑运算和控制，然后将结果发送给输出模块。
中央处理器通常采用高性能的微处理器，具有较大的计算能力和存储容量。
2.2 程序运行：PLC的中央处理器通过运行用户编写的程序来实现控制逻辑。
程序通常采用类似于 ladder diagram（梯形图）的编程语言，用户可以通过该语言进行逻辑运算、计算和控制指令的编写。
2.3 实时性和可靠性：中央处理器需要具备较高的实时性和可靠性，以确保系统的稳定运行。
为了提高实时性，PLC通常采用硬实时操作系统，并通过中断机制来响应输入信号和处理输出信号。
三、存储器3.1 程序存储器：PLC的程序存储器用于存储用户编写的程序。
程序存储器通常采用非易失性存储器（如闪存），即使在掉电情况下也能保持程序的完整性。
3.2 数据存储器：PLC的数据存储器用于存储程序执行过程中产生的数据。
[全]PLC的软元件
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PLC的软元件一、理论知识1、什么是PLC的软元件？软元件(内部继电器) 简称元件。
PLC内部的编程元件，也就是支持该机型编程语言的软元件，按通俗叫法分别称为继电器、定时器、计数器等，但它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。
这些编程用的继电器，它的工作线圈没有工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题；触点没有数量限制、没有机械磨损和电蚀等问题。
它在不同的指令操作下，其工作状态可以无记忆，也可以有记忆，还可以作脉冲数字元件使用。
一般情况下，X代表输入继电器，Y 代表输出继电器，M代表辅助继电器，SPM代表专用辅助继电器，T代表定时器，C代表计数器，S代表状态继电器，D代表数据寄存器，MOV代表传输等。
不同厂家、不同系列的PLC，其内部软继电器（编程元件）的功能和编号也不相同，因此用户在编制程序时，必须熟悉所选用PLC的每条指令涉及编程元件的功能和编号。
FX系列中几种常用型号PLC的编程元件及编号如表所示。
FX系列PLC编程元件的编号由字母和数字组成，其中输入继电器和输出继电器用八进制数字编号，其它均采用十进制数字编号。
为了能全面了解FX系列PLC的内部软继电器，本节以FX2N为背景进行介绍。
见表1-2-1表1-2-1 FX系列PLC的内部软继电器及编号图1图22⑴输入继电器（X）PLC的输入端子是从外部开关接受信号的窗口，PLC 内部与输入端子连接的输入继电器X是用光电隔离的电子继电器，它们的编号与接线端子编号一致（按八进制输入），线圈的吸合或释放只取决于PLC外部触点的状态。
内部有常开/常闭两种触点供编程时随时使用，且使用次数不限。
输入电路的时间常数一般小于10ms。
各基本单元都是八进制输入的地址，输入为X000 ～X007，X010 ～X017，X020 ～X027 。
它们一般位于机器的上端。
符号：图3⑶辅助继电器（M）PLC内有很多的辅助继电器，其线圈与输出继电器一样，由PLC内各软元件的触点驱动。
plc软件原理
plc软件原理PLC软件原理是指可编程逻辑控制器（PLC）的工作原理。
PLC是一种特殊的计算机，用于控制自动化过程中各种工业设备和机器。
它由硬件和软件两部分组成。
PLC的硬件包括中央处理器（CPU），输入和输出（I/O）模块，存储器和通信模块。
CPU是PLC的核心，负责处理输入信号和输出控制指令。
I/O模块用于接收传感器信号和发送执行器指令。
存储器用于存储程序和数据。
通信模块实现PLC与其他设备或系统之间的数据交换。
PLC的软件是用户编写的控制程序，用于实现特定的控制逻辑和功能。
软件通常采用基于图形化编程的方法，如梯形图（Ladder Diagram）或功能块图（Function Block Diagram）。
图形化编程使用户能够直观地表示控制逻辑，并且易于理解和修改。
PLC软件的工作原理是循环扫描。
在每个扫描周期内，PLC首先读取输入信号的状态，然后根据控制程序进行逻辑处理，最后生成输出控制指令。
控制指令通过I/O模块发送给执行器，从而实现对设备和机器的控制。
在扫描周期中，PLC还要处理其他任务，如通信、故障诊断和数据记录等。
通信任务用于与其他设备或系统进行数据交换。
故障诊断任务用于监测PLC和相关设备的工作状态，并及时报警或采取相应的措施。
数据记录任务用于记录与控制过程相关的数据，以便后续分析和优化。
总之，PLC软件原理是通过循环扫描实现对输入信号的处理和输出控制指令的生成。
用户编写的控制程序采用图形化编程方式，在每个扫描周期内被执行。
同时，PLC还负责处理通信任务、故障诊断任务和数据记录任务。
通过这些功能，PLC 软件能够实现对自动化过程的精确控制和监控。
什么是PLC软元件
什么是PLC软元件软元件是plc内部具有一定功能的器件，这些器件由电子电路和存放器及存储器单元等组成，主要包括以下器件。
1)输入继电器(I)输入继电器一般有一个PLC的输入端子与之对应，它用于接收外部开关信号。
外部的开关信号闭合，则输入继电器的线圈得电，在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。
2)输出继电器(Q)输出继电器一般有一个PLC的输出端子与之对应。
当通过程序使输出继电器线圈得电时，PLC上的输出端开关闭合，它可以作为控制外部负载的开关信号，同时在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。
3)通用辅助继电器(M)通用辅助继电器的作用和继电器控制系统中的中间继电器一样，它在PLC中没有输入／输出端子与之对应，因此它的触点不能驱动外部负载。
4)特殊继电器(SM)有些辅助继电器具有特殊功能或用来存储系统的状态变量、控制参数和信息，我们称其为特殊继电器。
5)变量存储器(V)变量存储器用来存储变量。
它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，也可以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其他数据。
6)局部变量存储器(L)局部变量存储器用来存放局部变量。
局部变量与变量存储器所存储的全局变量十分相似，主要区别在于全局变量是全局有效的，而局部变量是局部有效的。
7)顺序控制继电器(S)有些PLC中也把顺序控制继电器称为状态器。
顺序控制继电器用在顺序控制或步进控制中。
8)定时器定时器是PLC中重要的编程元件，是累计时间增量的内部器件。
9)计数器(C)计数器用来累计输入脉冲的个数，经常用来对产品开展计数或开展特定功能的编程。
10)模拟量输入映像存放器(AI)、模拟量输出映像存放器(AQ)模拟量输入电路用以实现模拟量／数字量( A/D)之间的转换，而模拟量输出电路用以实现数字量／模拟量( D/A)之间的转换。
11)高速计数器(HC)一般计数器的计数频率受扫描周期的影响，不能太高，而高速计数器可累计比CPU的扫描速度更快的事件。
plc的工作原理是什么
plc的工作原理是什么
PLC（可编程逻辑控制器）的工作原理是基于计算机技术、电
子技术和自动控制技术的综合应用。
PLC的工作原理包括以
下几个方面：
1. 输入信号的采集：PLC通过输入模块采集外部传感器或开
关等设备的信号，如温度传感器、压力传感器、开关量信号等。
2. 输入信号的处理：PLC将采集到的输入信号进行处理和检测，包括消抖处理、滤波处理、输入信号状态的判断等。
通过输入处理模块，将输入信号转换为可读的逻辑状态。
3. 根据需求进行逻辑控制：PLC根据用户编程的逻辑功能，
对输入信号进行逻辑判断。
它可以使用多种编程语言，如梯形图、指令列表、结构化文本等。
根据编程逻辑，PLC判断何
时执行何种操作，并输出相应命令。
4. 输出控制信号：根据逻辑判断，PLC通过输出模块产生相
应的控制信号，用于控制执行器、电动机、继电器等执行元件的工作状态。
输出信号可用于开关、电流、电压等形式。
5. 反馈和监控：PLC通过输出模块控制执行元件，并通过反
馈模块获取执行元件的实际状态反馈信号。
反馈信号可以用于确认是否执行了相应操作，并且可以用于监控和保护控制系统。
6. 循环控制：PLC以循环方式不断扫描输入、处理、输出模块，实现对系统的连续控制。
针对不同应用需求，可以设置扫
描周期，即PLC的工作速度。
通过以上工作原理，PLC实现了对工业自动化系统的控制。
它具有可靠性高、稳定性好、可编程性强等特点，被广泛应用于各种工业领域和自动化控制系统中。
plc工作原理
plc工作原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种数字化的电子设备，主要用于自动化控制系统中的逻辑运算和控制功能。
PLC具有可编程性、可扩展性、可靠性和可维护性等特点，被广泛应用于工业自动化领域。
PLC的工作原理可以简单地概括为输入、处理和输出三个步骤。
首先是输入。
PLC通过输入模块接收来自各种传感器和控制装置的信号，这些信号反映了控制系统所要监控和控制的各种参数和状态，例如温度、压力、位置等。
输入模块将这些信号转换成PLC内部能够处理的数字信号，然后传送给PLC的中央处理单元(CPU)。
其次是处理。
PLC的CPU是PLC的核心部件，负责处理输入信号，并根据预先设定的程序逻辑进行运算和决策。
PLC的内部存储器中存储着用户程序，该程序通过PLC的编程软件进行编写和修改。
用户程序包括了各种逻辑和控制算法，用于实现控制系统的各种功能和操作。
CPU根据程序逻辑进行数据处理和判断，然后根据判断结果执行相应的操作。
最后是输出。
当CPU执行完相应的操作后，将通过输出模块将处理结果转换成控制信号，这些信号会传送给执行机构或者控制装置，实现对被控对象的控制。
输出信号可以是开关量信号，也可以是模拟量信号，可以控制继电器、电机、执行器等设备的开关状态，实现控制系统的各种动作。
PLC的工作原理可以进一步拓展为以下几个方面：1.扫描循环：PLC按照设定的扫描循环进行工作。
扫描循环包括输入扫描、逻辑运算、输出扫描等步骤。
这个循环不断重复，使得PLC能够持续地对输入信号进行监测和控制输出信号。
3.存储器：PLC内部有多种存储器，包括程序存储器、数据存储器、栈、定时器/计数器等。
这些存储器存储着用户编写的程序和数据，在运行过程中进行数据的读取和写入。
4.中断处理：PLC可以处理来自输入模块和定时器/计数器的中断请求。
当有中断请求时，PLC会中断当前的运行任务，转而执行相应的中断处理程序。
中断处理程序可以实现特定的功能和操作。
总结起来，PLC的工作原理主要是通过接收输入信号、进行逻辑运算、生成输出信号的过程。
PLC的工作原理
PLC的工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于控制工业自动化系统的电子设备。
它通过接收输入信号、进行逻辑运算和输出控制信号来实现对各种工业设备的控制。
本文将详细介绍PLC的工作原理，包括其基本组成部份、工作流程和应用场景。
一、基本组成部份PLC的基本组成部份包括中央处理器（CPU）、输入模块、输出模块和编程设备。
1. 中央处理器（CPU）：是PLC的核心部件，负责处理输入信号、执行程序逻辑，并输出控制信号。
CPU通常由微处理器、存储器和时钟组成。
2. 输入模块：用于接收外部设备（如传感器、按钮等）的输入信号，并将其转换为数字信号，供CPU进行处理。
输入模块通常有多个输入通道，每一个通道可以连接一个外部设备。
3. 输出模块：用于控制外部设备（如执行器、继电器等）的工作状态。
输出模块接收CPU的输出信号，并将其转换为合适的电信号，通过输出通道发送给外部设备。
4. 编程设备：用于编写和修改PLC的控制程序。
常见的编程设备有编程软件、编程器和编程电缆等。
二、工作流程PLC的工作流程通常包括输入信号采集、程序执行和输出信号控制三个步骤。
1. 输入信号采集：PLC通过输入模块采集外部设备的输入信号。
输入信号可以是数字信号（如开关状态）或者摹拟信号（如温度、压力等）。
输入模块将信号转换为数字形式，并传输给CPU。
2. 程序执行：CPU根据预先编写的控制程序对输入信号进行逻辑运算和处理。
控制程序通常由一系列的逻辑语句、条件判断和数学运算组成。
根据不同的输入信号和程序逻辑，CPU确定相应的输出信号。
3. 输出信号控制：CPU将输出信号发送给输出模块。
输出模块将数字信号转换为电信号，并通过输出通道控制外部设备的工作状态。
输出信号可以是开关信号、PWM信号等，用于控制机电、阀门、继电器等工业设备。
三、应用场景PLC广泛应用于各种工业自动化系统中，包括生产线控制、机器人控制、能源管理等领域。
1. 生产线控制：PLC可以实现对生产线上各个设备的协调控制。
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第三讲 PLC工作原理及软元件
一、 PLC的工作原理 二、 S7-200系列PLC的软元件 三、 S7-200存储器的数据类型与寻址方式
四、PLC的I/O接线
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一、 PLC的工作原理
1 输入处理阶段 2 程序处理阶段 3 输出处理阶段
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32位物理地址。VB200只是一个直接地址的编号，并非其物理地址。指
令中的第二个地址数据长度必须是双字长，如VD、LD、AC等。 注意：建立指针用MOVD指令。
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（2）间接存取
指令中在操作数的前面加“ * ”表示该操作数为一个指针。
下面两条指令是建立指针和间接存取的应用方法： MOVD &VB200，AC0
(2)VD0是由VB0、VB1、VB2、VB3四个字节组成，其中VB0 中的8位为高8位，VB3中的8位为低8位。
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例：若VB0=25，VB1=36，则VW0=？，V0.5=?
把VB0中的25化成8位二进制数为0001 1001
把VB1中的36化成8位二进制数为0010 0100 VW0由VB0、VB1组成，且VB0为高8位，VB1为低8位，故VW0
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型号为CPU226AC/DC/继电器是工作电源为交流、直流数字输入、
输电器输出的PLC；
如CPU224DC/DC/DC是工作电源为直流（24V）、直流数字输入、
直流输出的PLC。
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CPU226AC/DC/继电器接线图
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CPU224DC/DC/DC数字量输出点接线图
的16位二进制数为：0001 1001 0010 0100，把此数化成十进制为
6436，即： VW0=6436。
V0.5表示变量存贮器V的第0个字节的第5位的状态，即为0。
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四、 PLC的接线
1 PLC分类 （1）PLC按输出形式可分为：继电器输出、晶体管输出及晶闸管输出 形式。 继电器输出的PLC其输出点可控制交流或直流负载， 晶体管输出的PLC其输出点只能控制直流负载， 晶闸管输出的PLC其输出点只能控制交流负载。 （2）按PLC输入端所接电源的不同可分为：交流输入和直流输入。 不同输入形式、输出形式的PLC的接线略有所不同，但原理是相 似的。
MOVW
*AC0，AC1
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（3）修改指针
下面的指令可以修改指针的用法： MOVD &VB200，AC0 //建立指针
INCD
INCD MOVW
AC0
AC0 *AC0，AC1
//修改指针，加1
//修改指针，再加1 //读指针
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注意：
(1) VW0为16位二进制数，是由VB0、VB1两个字节组成，其 中VB0中的8位为高8位，VB1中的8位为低8位。
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（4）十六进制整数换为二进制数的方法：把十六进制的每一位化 成4位的二进制数，连起来即为对应的二进制数。
如：（57A）16 =（0101 0111 1010）2
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3 直接寻址
将信息存储在存储器中，存储单元按字节进行编址，无论寻址的是 何种数据类型，通常应直接指出元件名称及其所在存储区域内的字节地
5 变量存储器（V）
6 局部变量存储器（L）
12 高速计数器（HC）
13 累加器（AC）
7 顺序控制继电器（S）
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定时器
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计数器
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模拟量输入存储区
SINS
• 16个字和32个字
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（1）建立指针 建立指针必须用双字传送指令（MOVD），将存储器所要访问的 单元的地址装入用来作为指针的存储器单元或寄存器，装入的是地址而 不是数据本身，格式如下： 例：MOVD &VB200, VD302
MOVD
MOVD
&MB10, AC2
&C2, LD14
其中“&”为地址符号，它与单元编号结合使用表示所对应单元的
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2 常数的表示形式
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数制转换
十进制数与非十进制数相互转换有以下几种情况： （1）十进制数整数换为二进制数的方法：用十进制整数除2取余数 ，逆序排列。
如：(11)10=(1011)2
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（2）二进制数换为十进制数整数的方法：
任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和，位权是指 一个数字在某个固定位置上所代表的值，处在不同位置上的数字符号所代表的 值不同，每个数字的位置决定了它的值或者位权。而位权与基数的关系是：各 进制中位权的值是基数的若干次幂。 以二进制为例介绍二进制转化为十进制的方法如下：
模拟量输出存储区
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特殊存储区
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SIEMENS
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三、S7-200存储器的数据类型与寻址方式
1 数据类型与单位 S7-200系列PLC数据类型有布尔型、整型和实型。常用的单
位有位、字节、字和双字等。
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防止地址的重叠
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注意寻址顺序
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4 间接寻址 间接寻址方式是指数据存放在寄存器或存储器中，在指令中只出 现所需数据所在单元的内存地址的地址，存储单元地址的地址又称为 地址指针。
用间接寻址方式存取数据的工作方式有3种：建立指针、间接存 取和修改指针。
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址，并且每个单元都有唯一的地址，这种寻址方式称为直接寻址。
如: LD I0.0 LD Ｍ0.0 = Q0.0
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（1）按位寻址的格式为Ax.y：I0.0、Q0.0、M0.0、SM0.0、S0.0、 V0.0、L0.0等。 （2）存储区内另有一些元件是具有一定功能的硬件，由于元件数量 很少，所以不用指出元件所在存储区域的字节，而是直接指出其编号。 其寻址格式为：Ax，如T0、C0、HC0、AC0等。 （3）数据寻址格式为：ATx，如IB0、IW0、ID0、QB0、QW0、 QD0、MB0、MW0、MD0、SMB0、SMW0、SMD0、SB0、SW0、 SD0、VB0、VW0、VD0、LB0、LW0、LD0、AIW0、AQW0等。
输入映像寄存器
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输出映像寄存器
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PLC扫描工作原理
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二、S7-200系列PLC的软元件
1 输入继电器（I） 2 输出继电器（Q） 3 通用辅助继电器（M） 4 特殊继电器（SM） 8 定时器(T) 9 计数器（C） 10 模拟量输入映像寄存器（AI） 11 模拟量输出映像寄存器（AQ）
(1101)2 =1×20 ＋ 0×21＋ 1×22 ＋1×23 = 11
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(3）二进制数整数换十六进制数的方法：二进制数从右向左4位一组 分开，高位不足4位补足4位，然后分别把每组换成16进制，连起来即为
所求的十六进制数。
如：(110 1101 0101 )2 = ( 6D5 )16