6ES7212-1AE40-0XB0西门子CPU模块 1212C

二、PLC的"串行"运行方式与控制程序的编制

   PLC与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制系统是按"并行"方式工作的，也就是说是按执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个电器动作。而PLC是以"串行"方式工作的，PLC在循环执行程序时，是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算，而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。梯形图编程时，各语句的位置也会对控制功能产生关键影响。例如：

5 程序1

    程序1调试结果：X0接通3次，Y3接通，X0再接通1次，Y3断开。

6 程序2

    程序2程序调试结果．X0接通3次，Y3接通瞬间即断开。

   上面两个程序中，输出Y3、计数器CTl02及内部通用继电器R0前面的逻辑条件均相同，仅仅是计数器CTl02所在语句位置发生了变化，而两段程序的运行结果就截然不同。这是因为CTl02对输出Y3的影响方式发生了变化。执行段程序时，将判断输出Y3的状态，再判断CTl02的状态，CTl02的状态变化只能在下一个扫描周期对Y3产生影响；而执行第二段程序时，将判断CTl02的状态，再判断输出Y3的状态，CTl02的状态变化将在该扫描周期直接影响Y3的状态。

控制系统中选择PLC的一般方法

摘要：介绍了在制系统中选择PLC的一般方法，详细说明了在PLC机型的多样性，以及在PLC的输入输出点数功能等方面作如何选择。

   关键词：PLC I/O 选择 开关量 模拟量 数字量

随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和数量越来越多，功能也日趋完善。近年来，从美国、日本、德国等国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。PLC的品种繁多，其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重。合理选择PLC，对于提高PLC在控制系统中的应用起着重要作用。

1　机型的选择

PLC机型选择的基本原则是，在功能满足要求的前提下，选择可靠、维护使用方便以及性能价格比的优化机型。

在工艺过程比较固定、环境条件较好（维修量较小）的场合，建议选用整体式结构的PLC；其它情况则好选用模块式结构的PLC。

对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中，一般其控制速度无须考虑，选用带A／D转换、D／A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。

1

替代继电器

继电器触点输入/输出、逻辑线圈、定时器、计数器

替代传统使用的继电器，完成条件控制和时序控制功能

2

数学运算

四则数学运算、开方、对数、函数计算、双倍精度的数学运算

设定值控制、流量计算；PID调节、定位控制和工程量单位换算

3

数据传送

寄存器与数据表的相互传送等

数据库的生成、信息管理、BAT-CH（批量）控制、诊断和材料处理等

4

矩阵功能

逻辑与、逻辑或、异或、比较、置位（位修改）、移位和变反等

这些功能通常按“位”操作，一般用于设备诊断、状态监控、分类和报好处理等

功能

表与块间的传送、校验和、双倍精度运算、对数和反对数、平方根、PID调节等

通信速度和方式、与上位计算机的联网功能、调制解调器等

6

诊断功能

PLC的诊断功能有内诊断和外诊断两种。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

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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。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。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。

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。