PLC 学习day01 了解PLC 的组成和知识。

1.资料来源

链接：3.三菱PLC编程视频关于PLC工作原理的介绍_哔哩哔哩_bilibili

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2. PLC 的知识

2.1 PLC 的概述及特点功能

        PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的英文缩写，是融合了继电器控制功能和计算机运算功能而开发的，它利用一套系统程序来执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟输出控制各种类型的机械生产过程。
        自20世纪70、80年代发展至今，PLC已经从小规模集成化电路到超大规模集成化电路，从8位CPU微处理器到32位CPU微处理器，从最初的只能实现简单的逻辑控制、运算处理发展到现在以智能化、网络化和集成化为主要特色的层面，其功能和应用领域可以说是得到了巨大的发展。

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2.2 PLC 的常用品牌介绍

1. 三菱

2. 西门子

3. 罗克韦尔（AB ）(美国品牌)

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2.3 PLC 的功能特点

1.可靠性高，接口电路电气隔离、输入滤波、屏蔽干扰、自诊断功能。
2.可灵活编程、传统的计数器、定时器、继电器变成了编程变量，使得控制更简单，更容易实现，同时在线监控功能大大提高了排故效率。
3.丰富的接口扩展，可实现通讯、数字量、模拟量、运动控制扩展功能。

4.模块化的结构可根据现场需求自由组合。
5.安装简单、维修方便、结构紧凑。

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2.4 PLC 的基本组成

(1)PLC硬件系统主要由中央处理器（CPU)、存储器、输入单元，输出单元等部分组成，如下图所示，其中CPU是PLC的核心;输入单元和输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，也称为输入接口和输出接口。另外，PLC硬件系统还包括通信接口、扩展接口、电源等。

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2.5 中央处理器的介绍 （CPU）

中央处理器(CPU)
CPU是PLC的核心，跟我们的电脑的处理器一样的道理，只不过是针对工业控制研发的一种特殊微处理器，处理器的特性决定了整个PLC的性能特点，一般应用时需要根据控制场合和控制精度要求选择不同性能的CPU;但是不管什么性能的处理器，其组成原理是不变的，其功能作用包括以下几个方面:
1. 接收从编程装置输入的程序和数据。
2. 诊断内部电路中的工作故障和编程语法错误。
3. 将输入接口采集的现场数据存入输入映像寄存器或数据寄存器中。

4. 从存储器逐条的读取用户程序并执行。
5. 根据执行结果，更新输出映像寄存器内容并通过输出单元输出控制外部连接。

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2.6 存取器的介绍

存储器
        存储器包括可读写操作的随机存储器RAM (Random Acess Memory）和只读存储器ROM（ Read Only Memory )，PLC的许多数据一般保存在RAM中，RAM中的数据需要超级电容或者后备电池来进行保存。超级电容保存的数据一般是20天左右，具体需要看超级电容的规格。后备电池保存的数据是3年左右。

        一般PLC中的过程数据会保存在RAM中，原因是过程数据不断地在读写，随着控制器的断电运行，基本上过程数据都会丢失，类似于我们电脑的运行内存。

        PLC的存储器主要用于存储系统程序、用户程序和工作数据，系统程序是PLC制造商编写的，一般固化在只读存储器中，用户不能访问和修改，主要完成系统诊断、逻辑运算、通信及参数设定等功能，提供了PLC运行的平台;

        用户程序是由用户根据生产工艺要求编制的应用程序，为了便于读出、检查和修改，所以一般存储在RAM中;工作数据是PLC运行过程中经常变化存取的一些数据，也存储在RAM中，以适应随机存取的要求，比如输入/输出继电器、定时器、变量存储器的状态数据，部分数据在掉电时用后备电池维持其现有状态，这部分区域称为保持数据区。

        当PLC提供的用户存储器容量不够时，许多PLC还提供存储器扩展功能。

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2.7 PLC 的基本框架

        如下图所示， PLC根据外部操作盘上的按钮开关、选择开关和数字开关等发出的指令输入，或者一些检测开关如限位开关、接近开关等传感器输入进行运算，从而对电磁阀、电动机、指示灯等外部负载实施控制，
        输出信号与输入信号的关系取决于给PLC装载的程序内容。

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3. PLC 的工作方式

3.1  PLC 循环扫描工作方式

1. PLC 有两个状态 :STOP （停止） // RUN(运行)

2. RUN  状态： 在RUN工作模式,PLC也会反复执行5个阶段的操作，而输入处理、程序处理和输出处理，则是执行用户程序的三个阶段。PLC处于运行(RUN)状态时，CPU以一定的扫描速度重复执行左边的3个阶段 ，简单来说他会一直循环扫描输入/输出的信号，然后执行对应的程序。

3.  STOP状态（自检）:：PLC首先进行系统的初始化，清除内部缓冲存储区。然后进行自诊断，检测模块内部硬件是否正常。同时处理各种编程器的通信请求并显示相关内容。此状态一般用于程序的编制与修改。

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