西門子CPU221PLC模塊

時間：2019-01-21作者：湖南暢富科技有限公司瀏覽：209

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掃描周期是每執(zhí)行一遍從輸入到輸出所需的時間。

工作過程是：

1、輸入現(xiàn)場信號：在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點，讀入各輸入點的狀態(tài)；

2、執(zhí)行程序：順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進行邏輯運算；

3、輸出控制信號：根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器（鎖存器）向各輸出點并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號，實現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。

PLC一般都有三種輸出形式可供用戶選擇，即繼電器輸出，晶體管輸出和晶閘管輸出。在線路結(jié)構(gòu)上都采用了隔離措施。

特點:

繼電器輸出:開關(guān)速度低，負載能力大，適用于低頻場合。

晶體管輸出:開關(guān)速度高，負載能力小，適用于高頻場合。

晶閘管輸出:開關(guān)速度高，負載能力小，適用于高頻場合。

注意事項:

(1) PLC輸出接口是成組的，每一組有一個COM口，只能使用同一種電源電壓。

(2) PLC輸出負載能力有限，具體參數(shù)請閱讀相關(guān)資料。

(3)對于電感性負載應(yīng)加阻容保護。

(4)負載采用直流電源小于30V時，為了縮短響應(yīng)時間，可用并接續(xù)流二極管的方法改善響應(yīng)時間。

可編程控制器的種類很多，用戶可以根據(jù)控制系統(tǒng)的具體要求選擇不同技術(shù)性能指標(biāo)的PLC?？删幊炭刂破鞯募夹g(shù)性能指標(biāo)主要有以下幾個方面：

注意事項:

(1) PLC輸出接口是成組的，每一組有一個COM口，只能使用同一種電源電壓。

(2) PLC輸出負載能力有限，具體參數(shù)請閱讀相關(guān)資料。

(3)對于電感性負載應(yīng)加阻容保護。




1. 輸入/輸出點數(shù)

可編程控制器的I/O點數(shù)指外部輸入、輸出端子數(shù)量的總和。它是描述的PLC大小的一個重要的參數(shù)。

2. 存儲容量

PLC的存儲器由系統(tǒng)程序存儲器，用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器三部分組成。PLC存儲容量通常指用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器容量之和，表征系統(tǒng)提供給用戶的可用資源，是系統(tǒng)性能的一項重要技術(shù)指標(biāo)。

3. 掃描速度

可編程控制器采用循環(huán)掃描方式工作，完成1次掃描所需的時間叫做掃描周期。影響掃描速度的主要因素有用戶程序的長度和PLC產(chǎn)品的類型。PLC中CPU的類型、機器字長等直接影響PLC運算精度和運行速度。

4. 指令系統(tǒng)

指令系統(tǒng)是指PLC所有指令的總和?？删幊炭刂破鞯木幊讨噶钤蕉?，軟件功能就越強，但掌握應(yīng)用也相對較復(fù)雜。用戶應(yīng)根據(jù)實際控制要求選擇合適指令功能的可編程控制器。

5. 通信功能

通信有PLC之間的通信和PLC與其他設(shè)備之間的通信。通信主要涉及通信模塊，通信接口，通信協(xié)議和通信指令等內(nèi)容。PLC的組網(wǎng)和通信能力也已成為PLC產(chǎn)品水平的重要衡量指標(biāo)之一。

廠家的產(chǎn)品手冊上還提供PLC的負載能力、外形尺寸、重量、保護等級、適用的安裝和使用環(huán)境如溫度、濕度等性能指標(biāo)參數(shù)，供用戶參考。

結(jié)合PLC的組成和結(jié)構(gòu)分析PLC的工作原理較容易理解。PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式，CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來完成的。一個掃描周期主要可分為：

（1）讀輸入階段。 每次掃描周期的開始，先讀取輸入點的當(dāng)前值，然后寫到輸入映像寄存器區(qū)域。在之后的用戶程序執(zhí)行的過程中，CPU訪問輸入映像寄存器區(qū)域，而并非讀取輸入端口的狀態(tài)，輸入信號的變化并不會影響到輸入映像寄存器的狀態(tài)，通常要求輸入信號有足夠的脈沖寬度，才能被響應(yīng)。

（2）執(zhí)行程序階段。 用戶程序執(zhí)行階段，PLC按照梯形圖的順序，自左而右，自上而下的逐行掃描，在這一階段CPU從用戶程序的**條指令開始執(zhí)行直到最后一條指令結(jié)束，程序運行結(jié)果放入輸出映像寄存器區(qū)域。在此階段，允許對數(shù)字量I/O指令和不設(shè)置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進行處理，在掃描周期的各個部分，均可對中斷事件進行響應(yīng)。

（3）處理通信請求階段。 是掃描周期的信息處理階段，CPU處理從通信端口接收到的信息。

（4）執(zhí)行CPU自診斷測試階段。在此階段CPU檢查其硬件，用戶程序存儲器和所有I/O模塊的狀態(tài)。

（5）寫輸出階段。每個掃描周期的結(jié)尾，CPU把存在輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)輸出給數(shù)字量輸出端點（寫入輸出鎖存器中），較新輸出狀態(tài)。然后PLC進入下一個循環(huán)周期，重新執(zhí)行輸入采樣階段，周而復(fù)始。

如果程序中使用了中斷，中斷事件出現(xiàn)，立即執(zhí)行中斷程序，中斷程序可以在掃描周期的任意點被執(zhí)行。

如果程序中使用了立即I/O指令，可以直接存取I/O點。用立即I/O指令讀輸入點值時，相應(yīng)的輸入映像寄存器的值未被修改，用立即I/O指令寫輸出點值時，相應(yīng)的輸出映像寄存器的值被修改。





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