西門子ET200 IO模塊6ES7142-6BF50-0AB0

PLC的梯形圖與傳統(tǒng)的電氣原理圖非常相似,，信號的輸入/輸出形式及控制功能基本上也是相同的,；
它們的不同之處主要表現(xiàn)在：
（1）控制邏輯——繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián),，及時間繼電器等組合成控制邏輯,，其接線多而復(fù)雜、體積大,、功耗大,、故障率高，靈活性和擴展性很差,。而PLC采用存儲器邏輯,，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，靈活性和擴展性都很好,。
（2）工作方式——繼電器控制線路中各繼電器同時都處于受控狀態(tài),，屬于并行工作方式。而PLC的控制邏輯中,，各內(nèi)部器件都處于周期性循環(huán)掃描過程中,，各種邏輯,、數(shù)值輸出的結(jié)果都是按照在程序中的前后順序計算得出的，所以屬于串行工作方式,。
（3）可靠性和可維護性——繼電器控制邏輯使用了大量的機械觸點，連線也多,，可靠性和可維護性差,。而PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成,，PLC還配有自檢和監(jiān)督功能,，可靠性和可維護性好。
（4）控制速度——繼電器控制邏輯依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制,，工作頻率低,，且機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制,，屬于無觸點控制,，速度極快，且不會出現(xiàn)抖動,。
（5）定時控制——繼電器控制邏輯利用時間繼電器進行時間控制,。時間繼電器存在定時精度不高，定時范圍窄,，且易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響,，調(diào)整時間困難等問題。PLC使用半導(dǎo)體集成電路做定時器時基脈沖由晶振產(chǎn)生,，精度相當(dāng)高,，且定時時間不受環(huán)境的影響，定時范圍廣,，調(diào)整時間方便,。
（6）設(shè)計和施工——使用繼電器控制邏輯完成一項工程，其設(shè)計,、施工,、調(diào)試必須依次進行，周期長,、而且修改困難,。而用PLC完成一項控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成后,，現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計可以同時進行,，周期短，且調(diào)試和修改都很方便

 PLC的基本工作方式是順序執(zhí)行用戶程序,，每一時鐘周期執(zhí)行一條指令,。對用戶程序的執(zhí)行一般有循環(huán)掃描和定時掃描兩種，掃描過程分為三個階段，即輸入采樣階段,、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段,，如圖1所示。
（1）輸入采樣階段,。PLC在輸入采樣階段以掃描方式順序讀人所有輸入端子的狀態(tài),，存人輸人寄存器，接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段,。
（2）程序執(zhí)行階段,。PLC在程序執(zhí)行階段中順序?qū)γ織l指令進行掃描。先從輸人寄存器讀人所有輸入端子的狀態(tài),。圖 PLC程序執(zhí)行過程
（3）輸出刷新階段,。所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出寄存器中所有的輸出狀態(tài)送到輸出電路,，成為PLC的實際輸出,。
PLC執(zhí)行完上述的三個階段稱為一個掃描周期。

PLC的核心部件是CPU和存儲器：
（1）中央處理單元（CPU）
中央處理單元（CPU）是PLC 的控制中樞,。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能,，接受并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)，檢查電源,、存儲器,、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能檢查用戶程序的語法錯誤,。當(dāng)PLC投入運行時,，首先它以掃描的方式接受現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū), 然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術(shù)運算等任務(wù),。并將邏輯或算術(shù)運算等結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢以后,，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,，如此循環(huán)運行，直到停止運行為止,。
（2）存儲器
與微型計算機一樣,，除了硬件以外，還必須有軟件,。才能構(gòu)成一臺完整的PLC,。PLC的軟件分為兩部分: 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器,。
PLC存儲空間的分配：雖然大,、中,、小型 PLC的CPU的最大可尋址存儲空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理,， 其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲區(qū),，系統(tǒng)RAM存儲區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）和用戶程序存儲區(qū)

大型化PLC發(fā)展方向主要有以下幾個方面：
     ① 功能不斷加強：不僅具有邏輯運算、計數(shù),、定時等基本功能,，還具有數(shù)值運算、模擬調(diào)節(jié),、監(jiān)控、記錄,、顯示,、與計算機接口、通信等功能,。
         網(wǎng)絡(luò)功能是PLC發(fā)展的一個重要特征,。各種個人計算機，圖形工作站,、小型機等都可以作為PLC的監(jiān)控主機或工作站,，這些裝置的結(jié)合能夠提供屏幕顯示、數(shù)據(jù)采集,、記錄保持,、回路面板顯示等功能。大量的PLC聯(lián)網(wǎng)及不同廠家生產(chǎn)的PLC兼容性增加,，使得分散控制或集中管理都能輕易地實現(xiàn),。
     ② 應(yīng)用范圍不斷擴大：不僅能進行一般的邏輯控制，種類齊全的接口模塊還能進行中斷控制,、智能控制,、過程控制、遠程控制等,。
        用于過程控制的PLC往往對存儲器容量及速度要求較高,，為此，開發(fā)了高速模擬量輸入模塊,，專用獨立的PID控制器,，多路轉(zhuǎn)換器等，使得數(shù)字技術(shù)和模擬量技術(shù)在可編程序控制器中得到統(tǒng)一,。采用軟件,、硬件相結(jié)合的方法，使得編程和接線都比過去用常規(guī)儀表控制要方便得多,。