西門子S7-400模塊6ES7422-1BH11-0AA0詳解

PLC可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器,，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操縱的電子系統(tǒng)，專為在產(chǎn)業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器,，用于其內(nèi)部存儲程序,，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操縱等面向用戶的指令,，并通過數(shù)字或模擬式輸進(jìn)/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程,。DCS集散系統(tǒng): DCS英文全稱 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全稱為集散型控制系統(tǒng),。DCS可以解釋為在模擬量回路控制較多的行業(yè)中廣泛使用的，盡量將控制所造成的危險(xiǎn)性分散,而將治理和顯示功能集中的一種自動化高技術(shù)產(chǎn)品,。DCS一般由五部份組成：1：控制器2：I/O板 3：操縱站 4：通訊網(wǎng)絡(luò) 5：圖形及遍程軟件,。 

    一、PLC的發(fā)展歷程 

    在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中,，大量的開關(guān)量順序控制,，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制,，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集,。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的,。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,，采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制,，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller（PC）,。 

    個人計(jì)算機(jī)（簡稱PC）發(fā)展起來后,，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn),，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）,，現(xiàn)在，仍經(jīng)常將PLC簡稱PC,。 

    PLC的定義有很多種,。國際電工委員會（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操縱的電子系統(tǒng)，專為在產(chǎn)業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì),。它采用可編程序的存貯器,，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制,、定時(shí),、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操縱的指令,，并通過數(shù)字的,、模擬的輸進(jìn)和輸出,，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程,?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備,，都應(yīng)按易于與產(chǎn)業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì),。 

     上世紀(jì)80年代至90年代中期,，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期,，年增長率一直保持為30~40%。在這時(shí)期,，PLC在處理模擬量能力,、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度進(jìn)步,，PLC逐漸進(jìn)進(jìn)過程控制領(lǐng)域,，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。 

      PLC具有通用性強(qiáng),、使用方便,、適應(yīng)面廣、可靠性高,、抗干擾能力強(qiáng),、編程簡單等特點(diǎn)。PLC在產(chǎn)業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位,，在可預(yù)見的將來,，是無法取代的?！?nbsp;

      二,、PLC的構(gòu)成 

      從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種,。固定式PLC包括CPU板,、I/O板、顯示面板,、內(nèi)存塊,、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體,。模塊式PLC包括CPU模塊,、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊,、底板或機(jī)架,，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置?！　?nbsp;

      三、CPU的構(gòu)成 

     CPU是PLC的核心,，起神經(jīng)中樞的作用,，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù),，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸進(jìn)裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù),，并存進(jìn)規(guī)定的寄存器中，同時(shí),，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等,。進(jìn)進(jìn)運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號,，往指揮有關(guān)的控制電路。 

      CPU主要由運(yùn)算器,、控制器,、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成,，CPU單元還包括外圍芯片,、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù),，是PLC的組成單元,。 

       在使用者看來，不必要具體分析CPU的內(nèi)部電路,，但對各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解,。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令,、解釋指令及執(zhí)行指令,。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算,，在控制器指揮下工作,。寄存器參與運(yùn)算，并存儲運(yùn)算的中間結(jié)果,，它也是在控制器指揮下工作,。
        CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)目及軟件容量等,，因此限制著控制規(guī)模,。