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一、外部输入设备的选用与PLC输入继电器的使用1.外部输入信号的采集PLC的外部设备主要是指控制系统中的输入输出设备，其中输人设备是对系统发出各种控制信号的主令电器，在编写控制程序时必须注意外部输入设备使用的是常开还是常闭触点，并以此为基础进行程序编制。

　　否则易出现控制错误。在PLC内部存储器中有专用于输入状态存储的输入继电器区，各输入设备（开关、按钮、行程开关或传感器信号）的状态经由输入接口电路存储在该区域内，每个输入继电器可存储一个输入设备状态。PLC中使用的"继电器"并非实体继电器，而是"软继电器"，可提供无数个常开、常闭触点用于编程。

　　每个"软继电器"仅对应PLC存储单元中的一位（bit），该位状态为"1"，表示该"软继电器线圈"通电，则程序中所有该继电器的触点都动作。输入继电器作为PLC接收外部主令信号的器件，通过接线与外部输入设备相联系，其"线圈"状态只能由外部输入信号驱动。

　　输入信号的采集工作示意图如图1。输入继电器线圈其状态取决于外部设备状态图1PLC输入信号采集示意图图1中，输入设备选用的是按钮SB0的常闭触点，输入继电器X0的线圈状态取决于SB0的状态。该按钮未按下时，输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态，程序中所有X0触点均动作，即常开触点接通，常闭触点断开；若按下该按钮，则输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态，程序中所有X0触点均恢复常态。

　　如果输入继电器连接的输入设备是按钮SB0的常开触点，则情况恰好在该按钮未按下时，输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态，程序中所有X0触点均不动作；若按下该按钮，输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态，程序中所有X0触点均动作。

内诊断是PLC内部各部件性能和功能的诊断，外诊断是中央处理机与I/O模块信息交换的诊断--7串行接口（RS-232C）一中型以上的PLC都提供一个或一个以上串行标准接口（RS-232C），以例连接打印机、CRT、上位计算机或另一台PLC--8通信功能现在的PLC能够支持多种通信协议。

　　这样，同一机型的PLC模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理；其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发；由于其外部设备通用，资源可以共享，配以上位计算机后即可把控制各独立系统的多台PLC联成一个多级分布式控制系统，这样便于相互通信，集中管理。

　　根据不同的应用对象，表1列出了PLC的几种功能选择。比如现在比较流行的工业以太网等对通信有特殊要求的用户对于一个大型企业系统，应尽量做到机型统一。2输入／输出的选择PLC是一种工业控制系统，它的控制对象是工业生产设备或工业生产过程，工作环境是工业生产现场。

　　它与工业生产过程的联系是通过I／O接口模块来实现的。通过I／O接口模块可以检测被控生产过程的各种参数，并以这些现场数据作为控制信息对被控对象进行控制。通过I／O接口模块将控制器的处理结果送给被控设备或工业生产过程，从而驱动各种执行机构来实现控制。

PLC从现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离，为了确保这些信息的正确无误，PLC的I／O接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实际需要，一般情况下，PLC都有许多I／O接口模块，包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其它一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。

　　2．1确定I／O点数根据控制系统的要求确定所需要的I／O点数时应再增加10％～20％的备用量，以便随时增加控制功能。对于一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，I／O点数也应有所不同。表2列出了典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I／O点数。

　　表2典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数通过标准的输入／输出接口可从传感器和开关（如按钮、限位开关等）及控制（开／关）设备（如指示灯、报好器、电动机起动器等）接收信号。典型的交流输入／输出信号为24～240V，直流输入／输出信号为5～240V。

　　输入电路因制造厂家不同而不同，但有些特性是相同的。如用于错误信号的抖动电路；免于较大瞬态过电压的浪涌保护电路等。大多数输入电路在高压电源输入和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。在评估离散输出时，应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。

　　熔丝电路也许在开始时花费较多，但可能比在外部安装熔丝耗资要少。2．3模拟量输入／输出模拟量输入／输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量流量、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。

　　这些接口的典型量程为－10～＋10V、0～＋10V、4～20mA或10～50mA。一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口，可接收低电平信号如RTD、热电偶等。一般来说，这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或RTD混合信号。

4特殊功能输人／输出在选择一台PLC时，用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准I／O实现的I／O限定如定位、快速输入、频率等。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于大限度减小控制作用的模块。

　　有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据，从而使CPU从耗时的任务处理中解脱出来。2．5智能式输入／输出当前，PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的输入／输出模块。一般智能式输入／输出模块本身带有处理器，可对输入或输出信号作预先规定的处理，并将处理结果送入CPU或直接输出，这样可提高PLC的处理速度并节省存储器的容量。

　　智能式输入／输出模块有高速计数器（可作加法计数或减法计数）、凸轮模拟器（用作编码输人）、带速度补偿的凸轮模拟器、单回路或多回路的PID调节器、ASCII／BASIC处理器、RS—232C／422接口模块等。

　　表3选择PLC的I/O接口模块的一般规则I/O模块类型现场设备或操作（举例）说明离散输入模块和I/O模块选择开关、按钮、光电开关、限位开关、电路断路器、接近开关、液位开关、电动机起动器触点、继电器触点、拨盘开关输入模块用于接收ON/OFF或OPENED/CLOSED（开/关）信号，离散信号可以是直流。

　　离散信号可以是交流或直流模拟量输入模块温度变送器、压力变送器、湿度变送器、流量变送器、电位器将连续的模拟量信号转换成PLC处理器可接受的输入值模拟量输出模块模拟量阀门、执行机构、图表记录器、电动机驱动器、模拟仪表将PLC处理器的输出转为现场设备使用的模拟量信号（通常是通过变送器进行）特种I/O模块电。

第二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按照表4的公式来估算。为了使用方便，一般应留有25％～30％的裕量，获取存储容量的佳方法是生成程序，即用了多少字。知道每条指令所用的字数，用户便可确定准确的存储容量。

　　表4控制目的估算存储器容量的方法控制目的公式说明代替继电路M=Km（10DI+5D0）DI为数字（开关）量输入信号；Do为数字（开关）量输出信号；AI为模拟量输入信号；Km为每个接点所点存储器字节数；M为存储器容量模拟量控制M=Km(10DI+5Do+100AI)多路采样控制M=Km[10DI+5D。

　　表4给出了存储器容量的估算方法。用户应当对所选择PLC产品的软件功能有所了解。通常情况下，一个系统的软件总是用于处理控制器具备的控制硬件的。有些应用系统也需要控制硬件部件以外的软件功能。例如，一个应用系统可能包括需要复杂数学计算和数据处理操作的特殊控制或数据采集功能。

　　指令集的选择将决定实现软件任务的难易程度。可用的指令集将直接影响实现控制程序所需的时间和程序执行的时间。5支撑技术条件的考虑选用PLC时，有无支撑技术条件同样是重要的选择依据。支撑技术条件包括下列内容：（1）编程手段●便携式简易编程器主要用于小型PLC，其控制规模小，程序简单，可用简易编程器。

　　●CRT编程器适用于大中型PLC，除可用于编制和输入程序外，还可编辑和打印程序文本。●由于IBM—PC已得到普及推广，IBM—PC及其兼容机编程软件包是PLC很好的编程工具。目前，PLC厂商都在致力于开发适用自己机型的IBM—PC及其兼容机编程软件包，并获得了成功。