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可編程邏輯控制器是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器電源

電源用于將交流電轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部所需的直流電，目前大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。 [6] 

中央處理單元

中央處理器(CPU)是PLC的控制中樞，也是PLC的核心部件，其性能決定了PLC的性能。 [6] 

中央處理器由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集中在一塊芯片上，通過地址總線、控制總線與存儲器的輸入/輸出接口電路相連。中央處理器的作用是處理和運(yùn)行用戶程序，進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算，控制整個系統(tǒng)使之協(xié)調(diào)。 [6] 

存儲器

存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，它的作用是存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息。其中系統(tǒng)程序是控制PLC實現(xiàn)各種功能的程序，由PLC生產(chǎn)廠家編寫，并固化到只讀存儲器(ROM)中，用戶不能訪問。 [6] 

輸入單元

輸入單元是PLC與被控設(shè)備相連的輸入接口，是信號進(jìn)入PLC的橋梁，它的作用是接收主令元件、檢測元件傳來的信號。輸入的類型有直流輸入、交流輸入、交直流輸入。 [6] 

輸出單元

輸出單元也是PLC與被控設(shè)備之間的連接部件，它的作用是把PLC的輸出信號傳送給被控設(shè)備，即將中央處理器送出的弱電信號轉(zhuǎn)換成電平信號，驅(qū)動被控設(shè)備的執(zhí)行元件。輸出的類型有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘門輸出。 [6] 

PLC除上述幾部分外，根據(jù)機(jī)型的不同還有多種外部設(shè)備，其作用是幫助編程、實現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通信。常用的外部設(shè)備有編程器、打印機(jī)、盒式磁帶錄音機(jī)、計算機(jī)等。 [6] 

工作原理

編輯 語音

當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 [5] 

輸入采樣

可編程邏輯控制器(2張)

在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 [5] 

用戶程序執(zhí)行

在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 [5] 

即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 [5] 

在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程映像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程映像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 [5] 

輸出刷新

當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。 [5] 

小結(jié)

根據(jù)上述過程的描述，可以對PLC工作過程的特點小結(jié)如下： [7] 

①PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，這種方式減少了外界干擾的影響。 [5] 

②PLC的工作過程是循環(huán)掃描的過程，循環(huán)掃描時間的長短取決于指令執(zhí)行速度、用戶程序的長度等因素。 [5] 

③輸出對輸入的影響有滯后現(xiàn)象。PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，當(dāng)采樣階段結(jié)束后，輸入狀態(tài)的變化將要等到下一個采樣周期才能被接收，因此這個滯后時間的長短又主要取決于循環(huán)周期的長短。此外，影響滯后時間的因素還有輸入濾波時間、輸出電路的滯后時間等。 [5] 

④輸出映像寄存器的內(nèi)容取決于用戶程序掃描執(zhí)行的結(jié)果。 [5] 

⑤輸出鎖存器的內(nèi)容由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定。 [5] 

⑥PLC當(dāng)前實際的輸出狀態(tài)由輸出鎖存器的內(nèi)容決定

如何在觸摸屏上修改S7-300PLC中定時器的定時時間

在S7-300PLC中使用定時器時，定時器的設(shè)定值數(shù)據(jù)類型為S5TIME格式的數(shù)據(jù)類型，而這個設(shè)定值想要在觸摸屏上能夠進(jìn)行修改，但在觸摸屏上建立變量選擇數(shù)據(jù)類型時并沒有S5TIME格式的數(shù)據(jù)類型選擇。不知道如何來實現(xiàn)在觸摸屏上修改這個定時器的設(shè)定值。

其實要實現(xiàn)這種功能，我們有很多種辦法的，我們以一個簡單的電機(jī)啟動后延時停止為例來做個說明，在這里我們使用兩種常見的方法來實現(xiàn)。

方法一、根據(jù)S5TIME的格式，然后使用轉(zhuǎn)換及邏輯運(yùn)算指令實現(xiàn)其功能。

S5TIME的格式如下圖所示：

時基基準(zhǔn)：00表示10ms，01表示100ms，10表示1s，11表示10s?？奢斎氲拇蠖〞r時間為：9990s或是2H_46M_30S

如果輸入的整形數(shù)小于K1，輸出限位到LO_LIM ，并返回錯誤代碼。雙極性 BIPOLAR ：即輸入的整形數(shù)為– 27648到27648 ，此時K1 = – 27648.0，K2 =+27648.0單極性UNIPOLAR ：即輸入的整形數(shù)為0到27648，此時 K1 = 0.0 ，K2 = +27648.0如果輸入的整形數(shù)大于K2 ，輸出 (OUT) 限位到HI_LIM, 并返回錯誤代碼。? 雙極性BIPOLAR ：即輸出的整形數(shù)為– 27648到27648，此時K1= – 27648.0， K2 =+27648.0單極性UNIPOLAR ：即輸出的整形數(shù)為0到27648 ，此時K1 = 0.0 ， K2 = +27648.0如果輸入值在下限LO_LIM 和上限HI_LIM 的范圍以外，輸出 (OUT) 限位到與其相近的上限或下限值（視其單極性UNIPOLAR 或雙極性BIPOLAR 而定），并返回錯誤代碼。

了解了S5TIME的格式后，我們只需要在觸摸屏上建立一個整數(shù)的變量，PLC里面通過I_BCD的指令轉(zhuǎn)換換成BCD碼后，然后確定時基得到的結(jié)果就是一個S5TIME的數(shù)據(jù)類型的數(shù)了。

方法二、通過累加及比較的方法來進(jìn)行實現(xiàn)，可以先讓定時器以1s的方式進(jìn)行定時，然后記錄定時器接通的次數(shù)，通過與設(shè)定的時間進(jìn)行比較來實現(xiàn)這種功能