西門子CPU224XP中央處理器6ES7214-2AD23-0XB8
近年來隨著科技的飛速發(fā)展，PLC的應用正在不斷地走向深入，由于體積小能耗低價格低廉設計調試周期短的特點，帶動了工業(yè)控制裝置的新趨勢。PLC的迅猛發(fā)展提高了操作的精準性及安全性，避免了依靠人員的操作誤差，減少了工人的勞動量及勞動強度。同時對勞動人員的技術要求水平不高且能易學易于操作。對工人的需求量日益減少降低了企業(yè)的生產的成本提高了效益，并對企業(yè)的發(fā)展奠定了重要的基礎。
自動控制技術在各個領域的應用越來越廣泛。這項技術作為自動化強有力的措施，與計算機技術電子技術信息技術相結合，對我國現代化建設起到了舉足輕重的作用。自動化控制技術是在沒有人直接接觸，依靠控制裝置進行控制的，實現對生產設備的生產及過程的限制，要求有個恒定的物理量。到目前為止絕大部分的自動化都是計算機來控制的，計算機技術促進了自動化技術的應用及發(fā)展。
一章 PLC概述
1.1 PLC的基本概念
可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為PLC工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC,plc自1966年出現，美國，日本，德國的可編程控制器質量優(yōu)良，功能強大
一、PLC內部運作方式
雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計時器與計數器等名稱，但PLC內部并非實體上具有這些硬件，而是以內存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并借由輸出元件連接外部機械裝置做實體控制。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實際上PLC執(zhí)行階梯圖程式的運作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中并最后執(zhí)行控制運作。在整個的掃描過程包括三大步驟，“輸入狀態(tài)檢查"、“程式執(zhí)行"、“輸出狀態(tài)更新"說明如下：
步驟一“輸入狀態(tài)檢查"：PLC首先檢查輸入端元件所連接之各點開關或傳感器狀態(tài)（1 或0 代表開或關），并將其狀態(tài)寫入內存中對應之位置Xn。
步驟二“程式執(zhí)行"：將階梯圖程式逐行取入CPU 中運算，若程式執(zhí)行中需要輸入接點狀態(tài)，CPU直接自內存中查詢取出。輸出線圈之運算結果則存入內存中對應之位置，暫不反應至輸出端Yn。
4、步驟三“輸出狀態(tài)更新"：將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至PLC輸出部接點，并且重回步驟一。 此三步驟稱為PLC之掃描周期，而完成所需的時間稱為PLC 之反應時間，PLC 輸入訊號之時間若小于此反應時間，則有誤讀的可能性。每次程式執(zhí)行后與下一次程式執(zhí)行前，輸出與輸入狀態(tài)會被更新一次，因此稱此種運作方式為輸出輸入端“程式結束再生"。
二、 PLC從何處來？
可編程控制器的10項招標指標1968年，美國通用汽車公司（GM）根據多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌的戰(zhàn)略思想，以降低生產成本，縮短新產品開發(fā)周期為設想，針對汽當時車生產線的自控系統現狀：工裝基本上由繼電器控制裝置構成。當時汽車的每一次改型都直接導致繼電器控制裝置的重新設計和安裝，因而繼電器控制裝置就需要經常地重新設計和安裝，這不僅費時、費工、費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標，希望用新的控制裝置來取代繼電器控制裝置，并提出了以下10項招標指標：
①在使用者的工廠里，能以最短的中斷服務時間，迅速、方便地對其控制的硬件和設備進行編程及重新進行程序的設計。
②所有的系統組件必須能在工廠內無特殊支持的設備、硬件及環(huán)境條件下進行。
③系統的維修必須簡單易行。在系統中應設計有狀態(tài)指示器及插入式模塊，以便在在最短的停車時間內使維修和故障診斷變得簡單易行；
④裝置的體積應小于原繼電器控制柜的體積，它的能耗也應較小；
⑤必須能與數據采集處理系統進行通信，以便監(jiān)視系統的運行狀態(tài)和運行情況。
⑥輸入開關量可以是已有的標準控制系統的按鈕和限位開關的交流115V(注：美國電網電壓為115V，我們中國是AC220V)；
⑦輸出的驅動信號都必須能驅動以交流運行的電動機驅動器和電磁閥線圈，每個輸出量將設計為可開停和連續(xù)操縱具有交流115V，2A以下容量的電磁閥等負載設備。
⑧具有靈活的擴展能力。在擴展時，必須能以最小的系統變動及最短的更換、停頓時間，使原有裝置從系統的最小配置擴展到系統的大配置。
⑨在購買和安裝費用上應有與原有繼電器控制和固態(tài)邏輯控制系統的競爭力，即有高的性價比。
⑩用戶存儲器容量至少在4KB1以上（根據當時汽車裝配廠的要求）
