２.1 ＰLC 的组成与基本结构

２.1.1  ＰＬＣ的基本组成

ＰＬＣ主要由***处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组 成，其中ＣＰＵ是ＰＬＣ的核心，Ｉ／Ｏ部件是连接现场设备与ＣＰＵ 之间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位机连接。 对于整体式ＰＬＣ，所有部件都装在同一机壳内；对于模块式ＰＬＣ， 各功能部件***封装，称为模块或模板，各模块通过总线连接，安装在 机架或导轨上。不同厂商生产的不同系列产品在每个机架上可插放的模 块数是不同的，一般为３－１０块。可扩展的机架数也不同，一般为２－８个机架。基本机架与扩展机架之间的距离不宜太长，一般不超过 １０M.。

2.1.2  ＰＬＣ各组成部分

1、***处理单元ＣＰＵ ＣＰＵ通过输入装置读入外设的状态，由用户程序去处理，并根据 处理结果通过输出装置去控制外设。 一般的中型可编程控制器多为双微处理器系统，一个是字处理器， 它是主处理器，由它处理字节操作指令，控制系统总线，内部计数 器，内部定时器，监视扫描时间，统一管理编程接口，同时协调位 处理器及输入输出。另一个为位处理器，也称布尔处理器，它是从处理器，它的主要作用是处理位操作指令和在机器操作系统的管理 下实现ＰＬＣ编程语言向机器语言转换。

ＣＰＵ处理速度是指ＰＬＣ执行１０００条基本指令所花费的时 间。

2、存储器

存储器主要存放系统程序，用户程序及工作数据。 ＰＬＣ所用的存储器基本上由ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯ Ｍ及ＲAM 等组成。

3、输入／输出部件 输入／输出部件又称Ｉ／Ｏ模块。ＰＬＣ通过Ｉ／Ｏ接口可以检测 被控对象或被控生产过程的各种参数，以这些现场数据作为ＰＬＣ 对控对象进行控制的信息依据。同时ＰＬＣ又通过Ｉ／Ｏ接口将处 理结果送给被控设备或工业生产过程，以实现控制。

4、编程装置和编程软件 ＰＬＣ是以顺序执行存储器中的程序来完成其控制功能的。

5、电源部件

2.2 ＰＬＣ的基本工作原理

2.1 ＰＬＣ的循环扫描工作过程

（一）ＰＬＣ的循环扫描 ＰＬＣ的ＣＰＵ是采用分时操作的原理，每一时刻执行一个操作，随着 时间的延伸一个动作接一个动作顺序地进行，这种分时操作进程称为 ＣＰＵ对程序的扫描。ＰＬＣ的用户程序由若干条指令组成，指令在存 储器中按序号顺序排列。ＣＰＵ从***条指令开始，顺序逐条地执行用 户程序，直到用户程序结束，然后返回***条指令开始新的一轮扫描。

（二）ＰＬＣ工作过程

1、公共操作

公共操作是在每次扫描程序前进行的自检。

2、数据Ｉ／Ｏ操作 数据Ｉ／Ｏ操作也称为Ｉ／Ｏ状态刷新。它包括两种操作：

①采样输入信号，即刷新输入状态表的内容

②送出处理结果，即用输出状态表的内容刷新输出电路

3、执行用户程序操作

4、处理外设请求操作 外设的请求命令包括操作人员的介入和硬件设备的中断

２.2.2 ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ滞后现象 造成Ｉ／Ｏ响应滞后的原因：

①扫描方式

②电路惯性 输入滤波时间常数和输出继电器触点的机械滞后

③与程序设计安排有关

２.３ ＰＬＣ的编程语言

２.3.1 梯形图编程

（一）PLC 的编程特点

1、程序的执行顺序

两图实现相同的功能。当 IS1 闭合时，1Y1、1Y2 输出。系统上 电之后，当 1S1 闭合时，继电器梯形图中的 1Y1、1Y2 会同时得 电，若不考虑继电器触点的***，则 1Y1、1Y2 会同时输出。但 在 PLC 梯形图中，因为 PLC 的程序是顺序扫描执行的，PLC 的 指令按从上向下，从左向右的扫描顺序执行，整个 PLC 的程序 不断循环往复。PLC 的“继电器”的动作顺序由 PLC 的扫描顺 序和在梯形图中的位置决定，因此，当 1S1 闭合时，1Y1 先输出 而 1Y2 后输出。即继电器采用并行的执行方式，而 PLC 则采用 串行的执行方式。

2、继电器自身的***效应

传统的继电器的触点在线圈得电后动作时有一个微小的***， 并且常开和常闭触点的动作之间有一微小的时间差。而 PLC 中的继电器都为软继电器，不会有***效应，当然，这里忽略 了 PLC 的扫描时间。

3、PLC 中的软继电器 每个继电器有无数个常开和常闭触点。

（二）PLC 编程的基本原则

（１）每个梯形图网络由多个梯级组成，每个输出元素可构成一 个梯级，每个梯级可由多个支路组成。

（２）梯形图每一行都是从左母线开始，而且输出线圈接在***右 边，输入触点不能放在输出线圈的右边。

（３）输出线圈不能直接与左母线连接。

（４）多个的输出线圈可以并联输出。

（５）在一个程序中各输出处同一编号的输出线圈若使用两次 称为“双线圈输出”。双线圈输出容易引起误动作，禁止 使用。

（６）ＰＬＣ梯形图中，外部输入／输出继电器、内部继电器、 定时器、计数器等器件的触点可多次重复使用。

（７）梯形图中串联或并联的触点的个数没有限制，可无限次的 使用。

（８）在用梯形图编程时，只有在一个梯级编制完整后才能继续 后面的程序编制。

（９）梯形图程序运行时其执行顺序是按从左到右，从上到下的 原则。

（二）编程技巧及原则“上重下轻，左重右轻，避免混联”

（１）梯形图应把串联触点较多的电路放在梯形图上方

（２）梯形图应把并联触点较多的电路放在梯形图***左边

（３）为了输入程序方便操作，可以把一些梯形图的形式作适当 变换

2.3.2 语句表编程

plc的语句：操作码＋操作数 操作码用来指定要执行的功能，告诉ＣＰＵ该进行什么操作；操 作数内包含为执行该操作所必需的信息，告诉ＣＰＵ用什么地方 的数据来执行此操作。

操作数的分配原则：

（１）为了让ＣＰＵ区别不同的编程元素，每个 ***的元素应指定一个互不重复的地址

（２）所指定的地址必须在该型机器允许的范 围之内。

2.3.3 其它编程语言

功能图编程．***编程语言（Ｃ语言．Pascal 语言等）