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plc模块关键分为两种，一类是数字信号plc模块，另一类是模拟量输出控制模块。数字信号plc模块依据导出等级的差异一般分为4do、8do和16do等，4do就是指有4个数字信号导出点，8do就是指有8个数字信号导出点，依此类推。模拟量输出控制模块一般分为2ao和4ao等。做plc控制系统时实际使用哪一种控制模块应该根据建筑项目要求来决定。

图1.6　plc模块归类

控制模块数量是依据建筑项目市场需求的i/o点来计划和确立的，同时也要预埋一部分i/o点。另外还要依据控制模块指南或是使用说明详尽核查该控制模块类型和总数是否符合具体使用需求

混和控制模块关键分为两种，一类是数字量输入和输出混和控制模块，另一类是模拟量输入和输出混和控制模块。混和控制模块便是既具有输入信号也拥有脉冲信号的控制模块，一般输入输出通道是分开的，键入安全通道只有接键入，而导出安全通道只有接导出。不过也有那类通用性通道控制模块，是该安全通道既能接键入还可以接导出，都不区别数字信号和模拟量输入。布线的基本原则依旧是依照使用说明布线，越复杂的机器越是要详细解读使用说明。在日常工作中，混和控制模块一般是为了能配对输入输出等级，并且也节省了控制模块团块的总数。

不一样的机器工作模式也不一样。电子计算机的工作状态为等候指令的工作状态，而plc的工作状态为反复扫描仪的工作状态。

plc的循环扫描仪基本原理如下所示：cpu从第一条命令开始启动周期性地循环系统扫描仪，假如无跳转指令，将从第一条控制指令逐渐逐一按顺序执行可执行程序，直到碰到结束符之后又回到第一条命令，循环往复持续循环系统，每一个循环系统称之为一个扫描周期。一个扫描周期主要分3个步骤：键入更新环节、程序执行环节和输出更新环节。

键入扫描仪：将输入模块的系统状态载入到cpu的键入印象存储器中，以便程序流程扫描仪。

程序流程扫描仪：cpu从第一条可执行程序逐渐，依据键入印象存储器，及其它数据状态来决定对外围设备控制，将控制信息送至导出印象存储器。

导出扫描仪：将导出印象存储器状态输送到plc模块。

plc关键工作原理图和执行过程。plc循环往复地实行一系列每日任务，每日任务循环系统实行一次称之为一个扫描周期，只需cpu在工作状态便会不断地扫描仪。

cpu控制模块主要是由微控制器（cpu处理芯片）和存储芯片构成。cpu控制模块主要运用于确诊plc开关电源、内部结构电源电路的工作环境及可执行程序里的拼写错误。收集现场情况或数据信息，并键入plc的存储器中；逐一载入命令，完成各种计算及使用；将处置结果送往输出端口；回应各种各样外围设备工作要求。

存储芯片分成系统软件程序存储器与用户程序存储器。系统软件程序存储器用于放置系统软件管理流程、监控程序及系统内部数据信息。plc出厂前已经将系统程序干固在随机存储器rom或prom中，客户无法变更。客户存储芯片包含可执行程序存放区及工作中文件存储区。这种存储芯片一般由低能耗的cmos-ram组成，这其中的存放具体内容可读取并可改。

plc原理平面图留意：plc产品说明书中给的“存储芯片种类”和“程序流程容积”就是针对客户程序存储器来说的。

2．数字输入通信接口

输入电路中每路输入信号均经过光电隔离、过滤，随后送进键入油压缓冲器等候cpu取样，每路输入信号都有led表明，以指出数据信号是不是抵达plc的输入端子，输入信号的开关电源都可由客户提供，直流电输入信号的开关电源也可由plc本身给予。输入模块的种类有：直流电键入与交流键入。

（1）直流电键入。直流电输入电路如下图1.10所显示，虚线框内是plc内部输入电路，框外左边为外界客户电极连接线，有一些中小型系统软件外置的直流稳压电源的正负极随意。图上只绘制对应于一个输入点的输入电路，而每个输入点相对应的输入电路均同样。t为一个光耦合器、发光二极管和光电三极管封装形式在一个列管式中。当二极管含有电流量时发亮，可让光电三极管通断。r1为功率电阻，r2和c组成低通滤波器，可滤掉输入信号里的高频干扰，led表明该输入点情况。

其工作原理如下所示：当s关闭时，光耦合器通断，led照亮，表明键入电源开关s处在接入情况。这时a点为上拉电阻，该脉冲信号经过滤器送至内部结构电路板上。如在cpu周而复始的键入环节锁入该路数据信号时，将这个输入点相对应的印象存储器情况置1；当s切断时，光耦合器不通断，led没亮，表明键入电源开关s处在断掉情况。这时a点为低电频，该脉冲信号经过滤器送至内部结构电路板上。当cpu在键入环节锁入该路数据信号时，将这个输入点相对应的印象存储器情况置0，以便在程序执行环节应用。

（2）沟通交流键入。沟通交流输入电源电路plc内部输入电路，框外左边为外界客户电极连接线。图上只绘制对应于一个输入点的输入电路，而每个输入点相对应的输入电路均同样。在图1.11中，c为隔直电容器，此电容器对交流电流等同于短路故障，电阻器r1和r2组成分压电路。这儿光耦合器里是2个反方向并接的发光二极管，任意一个二极管发亮均能使光电三极管通断，用以标注的2个发光二极管led都是反方向并接的，该电源电路能接受外部沟通交流输出电压，其工作原理与直流电输入电路基本一致。

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plc的输入电路分成汇点式、分类式、隔离式三种。键入模块只有一个公共性接线端子（com）的称之为汇点式，外界输入电子器件都有一个接线端子与com相连；分类式是指由输入端子分成若干组，每一组各自共用一个公共性接线端子；隔离式键入模块就是指具备公共性接线端子的每组输入点互相防护，可分别应用单独的开关电源。【拓展了解】一般用一个开关来控制信号，但还可以用好几个电源开关来控制信号。好几个电源开关能够并接，还可以串连去完成一个信号的键入。针对大中型全面的直流电输入模块，许多com端固定不动接负或是接正。com端固定不动接负又称为源型（source），上拉电阻合理，指的是电流量从输入点注入（灌电流）时数据信号为on。com端固定不动接正也称之为漏型（sink），低低电频合理，指的是电流量从输入点排出（拉电流量）时数据信号为on。自然光电传感器和限位开关也分为pnp和npn导出，因此挑选检测开关时导出形式一定和plc输入模块相一致。负com端（源型）的plc输入模块挑选pnp输出电源开关，正com端（漏型）的plc输入模块挑选npn输出电源开关。

此外会有很多人明确提出这样一个问题：“假如我想要键入交流信号呢？”一般的处理方式主要有两种，第1种是交流信号收到正中间继电器线圈，根据小型继电器的接触点来连接plc输入模块；第2种是可以直接采用沟通交流输入数字量输入控制模块，将输入信号连接输入模块就可以。

3．数字输出通信接口

数据输出接口作用是将内部电平信号转换成外界所需的脉冲信号级别脉冲信号，并发送给外界负荷。每一个导出点输出电路能够等效电路成一个导出电磁阀，按负荷应用电源不一样，可以分为直流电导出、沟通交流输出和交直流电源导出三种；按输出电路所使用的开关器件不一样，可以分为晶体三极管导出、可控硅输出和继电器输出。他们能够驱动负载类型、负荷大小和响应速度是不一样的。

（1）继电器输出种类：继电器输出根据线圈的通与断来调节接触点导出，为有源接触点输出方式，用以接入或断掉工作频率相对较低的直流负载或交流负载控制回路。

如下图1.12所显示，k为一中小型直流继电器，其工作原理如下所示：当导出锁存的相匹配位为1时，k得电吸合，其自锁电路关闭，载荷得电，led照亮，表明该导出点接入；当导出锁存的相匹配位为0时，k跳停，其自锁电路断掉，负荷跳停，led灭掉，表明该导出点断掉。

继电器输出点承担把公共端和输出点之间接入。假如公共性线接负，导出便是负；假如公共性线接正，导出便是正；假如接火线零线l，导出便是火线零线l；假如接零线n，导出便是零线n。汇总成一句话就是：公共端给什么也导出哪些。

由图1.12能够得知，继电器输出型plc的负荷开关电源能是交流电流，还可以是直流电源，为按钮开关，带负载能力比较厉害，一般在2a上下，但期限比无触点开关要短，电源开关姿势工作频率也随之低一些，一般不大于1hz。

（2）晶体三极管导出型：如下图1.13所显示为npn导出通信接口，它输出电路选用晶体三极管推动，又叫晶体三极管plc模块。但在实际使用时，晶体三极管plc模块也不一定全选用三极管，而是采用的许多晶体三极管，比如s7-200smart晶体三极管plc模块选用的便是mosfet场效管。这里讲的是晶体三极管导出基础知识，多种类型详细产品样本。在图1.13中，t是光耦合器，led用以标示导出点情况，vt为导出晶体三极管，vd为了保护二极管，能防止负载电压正负极接反或大电流、交流电流毁坏晶体三极管。fu为断路器，能防止负荷短路故障时毁坏plc。其工作原理是：当导出锁存的相匹配位为1时，通过内部电源电路使光耦合器t通断，从而使得晶体三极管vt饱和状态通断，使负荷得电，与此同时照亮led，以表明该路导出点有输出。当导出锁存的相匹配位为0时，光耦合器t不通断，晶体三极管vt截至，使负荷跳停，这时led没亮，表明该导出点状态为0。假如负荷是感性，则需给负荷并接续流二极管，使负荷关闭时，可以通过续流二极管消耗能量，维护导出晶体三极管vt免遭大电流冲击。

晶体三极管输出电路留意：s7-200 smart晶体三极管导出为源型（上拉电阻），公共性线接正。

晶体三极管plc模块用以带直流负载，每一个导出点带负载能力一般为零点几皮安。因晶体三极管plc模块为无触点开关plc模块，因此使用期限非常长、响应时间快。

浔之漫智控技术（上海）有限公司（s）

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（3）可控硅输出类型：可控硅输出电路采用的是光控开关双向可控硅驱动，因此也叫双向可控硅plc模块。在图1.14中，t为光控开关双向可控硅，r2和c组成阻容消化吸收短路保护。其工作原理是：当导出锁存的相匹配位为1时，发亮二极管导通发光，使双向可控硅t通断，从而使得负荷得电，与此同时导出显示灯led亮，表明该导出点值on；当导出锁存的相匹配位为0时，双向可控硅t不通断，负荷跳停，导出显示灯led灭，表明该导出点值off。

可控硅plc模块必须另加交流电，带负载能力一般工作电压为250v，而电流量为1a上下，不同型号的另加电压和带负荷能力各有不同。双向可控硅为无触点开关，使用期限很长，反应速度快，可靠性高。

plc的输出电路分成汇点式、分类式、隔离式等几种。【拓展了解】我们应该按照实际负荷的需要配备plcplc模块，在出现多种多样电流和电压种类时，尽量采用统一输出类型的控制模块来降低全面的多元性。比如：操纵交流负载时，还可以用晶体三极管plc模块操纵直流电小型继电器或是交流接触器，从而操纵220v或380v的交流负载。

plc的开关电源是指由外界输入交直流电源转化成供cpu、存储芯片、输入输出插口等内部结构电源电路工作需求的直流稳压电源。很多plc的直流稳压电源选用外界开关电源电路，不但可以给控制模块供电系统，还可以为输入输出机器设备给予负荷开关电源。

一般继电器输出的cpu控制模块，键入开关电源是ac220v。而晶体三极管输出cpu控制模块，键入开关电源是dc24v。有一些cpu控制模块还搭载了负荷开关电源。

20世际60时代，当年的工业控制系统主要以电磁阀-交流接触器所组成的自动控制系统。此系统存在机器设备结构复杂，调节与维护工作强度大，实用性及协调能力差，稳定性低，作用简易，不具备当代工业控制系统所需的数据通讯、运动控制系统及联网控制等服务。