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　可编程序控制器概论 ;2.1　PLC的发展、分类及应用 ;2.1.1　产生 ;2.1.2　发展 ;2.1.3　特点 ;2.1.4　分类 ;2.1.5　应用 ;2.2　结构和工作原理 ;2.2.1　结构 ;1. 中央处理单元 ;2. 存储器 ;3. 输入输出单元 ;通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由PLC内部提供。图2.2和图2.3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图，采用的是外接电源。 图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连，当行程开关闭合时，输入电路和一次电路接通，上面的发光管用于对外显示，同时光耦合器中的发光管使三极管导通，信号进入内部电路，此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。;图2.2 直流输入电路图;图2.3　交流输入电路图;2.2.2　工作原理 ;图2.4 工作原理图 ;可编程序控制器的输入处理、执行用户程序和输出处理过程的原理如图2.5所示。 PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。 ;;2. 与计算机的异同 ;3. 与继电接触器的异同 ;2.3　技术性能指标 ;2.4　编程语言 ; 　S7-200可编程序控制器 ;3.1　S系列PLC发展概述 ;3.2　S7-200 PLC系统组成 ;从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列小型可编程序控制器发展至今，大致经历了两代： 第一代产品其CPU模块为CPU 21X，主机都可进行扩展，它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，对第一代PLC产品不再作具体介绍。 第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投放市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，除CPU 221之外，其他都可加扩展模块。;3.2.1　系统基本构成 ;系统基本构成 1. 硬件 （1）基本单元 （2）扩展单元 （3）特殊功能模块 （4）相关设备 2. 工业软件 工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几大类构成。;3.2.2　主机结构 ;（2）基本结构特点;4种CPU各有晶体管输出和8继电器输??两种类型，具有不同电源电压和控制电压。各类型的型号如表3.1所示。 ;SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机及I/O特性如表3.2所示。;;图3.3　存储系统;;;（3）存储安全 1）主机CPU模块内部配备的EEPROM，上装程序时，可自动装入并永久保存用户程序、数据和CPU的组态数据。 2）用户可以用程序将存储在RAM中的数据备份到EEPROM存储器。 3）主机CPU提供一个超级电容器，可使RAM中的程序和数据在断电后保持几天之久。 4）CPU提供一个可选的电池卡，可在断电后超级电容器中的电量完全耗尽时，继续为内部RAM存储器供电，以延长数据所存的时间。 5）可选的存储器卡可使用户像使用计算机磁盘一样来方便地备份和装载程序和数据。 ;3.2.3　扫描周期及工作方式 ;1. 扫描周期 ;2. 工作方式 ;3. 改变CPU工作方式的方法 ;3.2.4　输入输出扩展 ;1. 设备连接 ;2. 最大I/O配置的预算 ;（2）电流提供 各CPU所能提供的最大5VDC电流如表3.4所示。 ;（3）模块电流CPU 22X可连接的各扩展模块消耗5VDC电流如表3.5所示。;3. 输入输出及CPU组态 ;例如，某一控制系统选用CPU 224，系统所需的输入输出点数各为：数字量输入24点、数字量输出20点、模拟量输入6点、模拟量输出2点。 本系统可有多种不同模块的选取组合，表3.6所示为其中的一种可行的系统输入输出组态状况。;若按表3.6的扩展方式，各模块在I/O链中的位置排列方式也可以有多种，图3.6所示为其中的一种模块连接形式。;S7-200 CPU为每个主机数字量输入提供了脉冲捕捉功能，它可以使主机能够捕捉小于一个扫描周期的短脉冲，并将其保持到主机读到这个信号，但前提是只有通过滤波器后，脉冲捕捉才有效。此外，在一个给定的扫描周期内如果有不只一个脉冲，则只有第一个脉冲可以被捕捉到，几种情况下的脉冲捕捉波形如图3.7所示。;表3.7　22X主机主要技术指标;3.2.5　主机性能指标 ;3.3 编程元件及程序知识 ;3.3.1　编程元件及寻址 ;1. 数据类型;（2）常数 在编程中经常会使用常数。常数数据长度可为字节、字和双字，在