模块一 电动机的PLC控制系统设计、安装与调试

任务1 电动机单向启动、停止的PLC控制

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能力目标

1.学会I/O口分配表的设置。

2.掌握绘制PLC硬件接线图的方法并正确接线。

3.学会编程软件的基本操作，掌握用户程序的输入和编辑方法。

知识目标

1.理解输入/输出指令、与指令、或指令的含义。

2.熟悉基本指令的应用。

3.了解PLC控制系统的设计方法。

知识分布网络

任务导入

在广泛使用的生产机械中，一般都是由电动机拖动的，也就是说，生产机械的各种动作都是通过电动机的各种运动实现的。因此，控制电动机就间接地实现了对生产机械的控制。

生产机械在正常生产时，需要连续运行，但是在试车或进行调整工作时，往往需要点动控制实现短时运行。

电动机单向启动、停止控制线路如图1-1所示，它能实现电动机直接启动、自由停车的控制功能。

在图1-1（a）中，刀开关QS起接通电源和隔离电源作用，熔断器FU1对主电路起短路保护作用，接触器KM的主触点控制电动机启动、运行和停车。在图1-1（b）中，熔断器FU2对电路起短路保护作用，SB2为启动按钮，SB1为停止按钮，热继电器FR用作电动机的过载保护。上述电路可用PLC指令对控制电路进行改造，而主电路保持不变。

任务分析

在控制电路中，热继电器常闭触点、停止按钮、启动按钮属于控制信号，应作为PLC的输入量分配接线端子；而接触器线圈属于被控对象，应作为PLC的输出量分配接线端子。对于PLC的输出端子来说，允许额定电压为220V，因此需要将原线路图中接触器的线圈电压由380V改为220V，以适应PLC的输出端子需要。

对于线路图中的触点串并联接线，应根据逻辑关系采用PLC的基本位逻辑指令进行程序设计，本课题主要应用A、AN、O、ON指令。

知识链接

S7-200 PLC基本逻辑指令是PLC中最基本、最常见的指令，是构成梯形图及语句表的基本成分。基本逻辑指令是指构成基本逻辑运算功能的指令集合，包括基本位操作、置位/复位、边沿脉冲、定时、计数、比较等逻辑指令。

一、基本位操作指令

1.构成梯形图的基本元素

在PLC的梯形图中，触点和线圈是构成梯形图的最基本元素，触点是线圈的工作条件，线圈的动作是触点运算的结果。由触点或线圈符号和直接位地址两部分组成，含有直接位地址的指令又称为位操作指令，基本位操作指令操作数寻址范围：I、Q、M、SM、T、C、V、S、L。

2.梯形图中触点和线圈的状态说明

（1）触点代表CPU对存储器的读操作，动合触点和存储器的位状态一致，动断触点和存储器的位状态相反。用户程序中同一触点可使用无数次。

例如，存储器I0.0的状态为1，则对应的动合触点I0.0接通，表示能流可以通过；而对应的动断触点I0.0断开，表示能流不能通过。存储器I0.0的状态为0，则对应的动合触点I0.0断开，表示能流不能通过；而对应的动断触点I0.0接通，表示能流可以通过。

（2）线圈代表CPU对存储器的写操作，若线圈左侧的逻辑运算结果为“1”，表示能流能够达到线圈，CPU将该线圈所对应的存储器的位置位为“1”，若线圈左侧的逻辑运算结果为“0”，表示能流不能够达到线圈，CPU将该线圈所对应的存储器的位写入“0”用户程序中，同一线圈只能使用一次。

3.基本位操作指令的格式和功能

基本位操作指令的格式和功能如表1-1所示。

【例1-1】 输入/输出指令的应用示例如图1-2所示。

4.输入/输出指令使用说明

（1）LD、LDN和=指令的操作数均可以是Q、M、SM、T、C、V、S、L，此外，LD、LDN的操作数还可以是输入映像继电器I。

（2）LD、LDN指令用于与输入母线相连的触点，也可用于指令块的开头与OLD、ALD指令配合使用。

（3）在同一程序中不能使用双线圈，即同一个元件在同一个程序中只能使用一次=指令。=指令必须放在梯形图的最右端。=指令可以并联使用任意次，但不能串联使用。

【例1-2】 触点串联与触点并联指令的应用示例如图1-3所示。

5.触点串联与触点并联指令使用说明

（1）A、AN、O、ON的操作数：I、Q、M、SM、T、C、V、S 、L。

（2）A、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用。

（3）O、ON是单个触点并联指令，可连续使用。

6.与块指令和或块指令的使用说明

（1）ALD、OLD指令无操作数。

（2）在块电路开始时要使用LD或LDN指令。

（3）电路块串联结束时使用ALD指令，电路块并联结束时使用OLD指令。

（4）ALD、OLD指令可根据块电路情况多次使用。

【例1-3】 与块指令和或块指令的应用示例如图1-4所示。

二、STEP7-Micro/WIN32编程软件的使用

STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的应用软件，它是西门子公司专门为S7-200系列可编程控制器而设计开发，是PLC用户不可缺少的开发工具。目前STEP7-Micro/WIN32编程软件已经升级到了4.0版本，本书将以该版本的中文版为编程环境进行介绍。

1.硬件连接

为了实现PLC与计算机之间的通信，西门子公司为用户提供了两种硬件连接方式：一种是通过PC/PPI电缆直接连接，另一种是通过带有MPI电缆的通信处理器连接。

典型的单主机与PLC直接连接如图1-5所示，它不需要其他的硬件设备，方法是把PC/PPI电缆的PC端连接到计算机的RS-232通信口（一般是COM1），把PC/PPI电缆的PPI端连接到PLC的RS-485通信口即可。

2.软件的安装

（1）系统要求

STEP7-Micro/WIN32软件安装包是基于Windows的应用软件，4.0版本的软件安装与运行需要Windows 2000/SP3或Windows XP操作系统。

（2）软件安装

STEP7-Micro/WIN32软件的安装很简单，将光盘插入光盘驱动器，系统自动进入安装向导（或在光盘目录里双击“setup”.eve，则进入安装向导），按照安装向导完成软件的安装。软件程序安装路径可使用默认子目录，也可以使用“浏览”按钮弹出的对话框中任意选择或新建一个新子目录。

首次运行STEP7-Micro/WIN32软件时系统默认语言为英语，可根据需要修改编程语言。例如，将英语改为中文，其具体操作如下：运行STEP7-Micro/WIN32编程软件，在主界面执行Tools→Options→General命令，然后在对话框中选择Chinese选项即可将English改为中文。

3.STEP7-Micro/WIN32软件的窗口组件

（1）基本功能

STEP7-Micro/WIN32的基本功能是协助用户完成应用程序的开发，同时它具有设置PLC参数、加密和运行监视等功能。

编程软件在联机工作方式（PLC与计算机相连）可以实现用户程序的输入、编辑、上传、下载运行，通信测试及实时监视等功能。在离线条件下，也可以实现用户程序的输入、编辑、编译等功能。

（2）主界面

启动STEP7-Micro/WIN32编程软件，其主要界面外观如图1-6所示。

主界面一般可分为6个区域：菜单栏（包含8个主菜单项）、工具栏（快捷按钮）、浏览栏（快捷操作窗口）、指令树（快捷操作窗口）、输出窗口和用户窗口（可同时或分别打开图中的5个用户窗口）。除菜单栏外，用户可根据需要决定其他窗口的取舍和样式的设置。

4.编程软件的使用

STEP7-Micro/WIN4.0编程软件具有编程和程序调试等多种功能，下面通过一个简单程序示例，介绍编程软件的基本使用。

STEP7-Micro/WIN4.0编程软件的基本使用示例，如图1-7所示。

（1）编程的准备

① 创建一个项目或打开一个已有的项目。

在进行控制程序编程之前，首先应创建一个项目。执行【文件】→【新建】命令或单击工具栏的“新建”按钮，可以生成一个新的项目。执行【文件】→【打开】命令或单击工具栏的“打开”按钮，可以打开已有的项目。项目以扩展名为. mwp的文件格式保存。

② 设置与读取PLC的型号。

在对PLC编程之前，应正确地设置其型号，以防止创建程序时发生编辑错误。如果指定了型号，指令树用红色标记“X”表示对当前选择的PLC无效的指令。设置与读取PLC的型号可以有以下两种方法。

方法一，执行【PLC】→【类型】命令，在出现的对话框中，可以选择PLC型号和CPU版本，如图1-8所示。

方法二，双击指令树的【项目1】，然后双击“PLC型号”和“CPU版本”选项，在弹出的对话框中进行设置即可。如果已经成功地建立通信连接，单击对话框中的【读取PLC】按钮，可以通过通信读出PLC的信号与硬件版本号。

③ 选择编程语言和指令集。

S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3两种。SIMATIC编程模式选择，可以执行【工具】→【选项】→【常规】→【SIMATIC】命令来确定。

编程软件可实现3种编程语言（编程器）之间的任意切换，执行菜单【查看】→【梯形图】或【STL】或【FBD】命令便可进入相应的编程环境。

④ 确定程序的结构。

简单的数字量控制程序一般只有主程序，系统较大、功能复杂的程序除了主程序外，可能还有子程序、中断程序。编程时可以单击编辑窗口下方的选项来实现切换以完成不同程序结构的程序编辑。用户程序结构选择编辑窗口如图1-9所示。

主程序在每个扫描周期内均被顺序执行一次。子程序的指令放在独立的程序块中，仅在被程序调用时才执行。中断程序的指令也放在独立的程序块中，用来处理预先规定的中断事件，在中断事件发生时操作系统调用中断程序。

（2）梯形图的编辑

在梯形图编辑窗口中，梯形图程序被划分成若干个网络，一个网络中只能有一个独立电路块。如果一个网络中有两个独立电路块，在编译时输出窗口将显示“1个错误”，待错误修正后方可继续。可以对网络中的程序或者某个编程元件进行编辑，执行“删除”、“复制”或“粘贴”操作。

①首先打开STEP7-Micro/WIN4.0编程软件，进入主界面，STEP7-Micro/WIN4.0编程软件主界面如图1-10所示。

② 单击浏览栏的【程序块】按钮，进入梯形图编辑窗口。

③ 在编辑窗口中，把光标定位到将要输入编程元件的地方。

④ 可直接在指令工具栏中单击“常开触点”按钮，选取触点如图1-11所示。在打开的位逻辑指令中单击图标，选择常开触点，如图1-12所示。输入的常开触点符号会自动写入到光标所在位置，如图1-13所示。也可以在指令树中双击位逻辑选项，然后双击“常开触点输入”。

⑤ 在“？？.？”中输入操作数I0.1，光标自动移到下一列，如图1-14所示。

⑥ 用同样的方法在光标位置输入和，并填写对应地址，T37和Q0.1编辑结果如图1-15所示。

⑦ 将光标定位到I0.1下方，按照I0.1的输入办法输入Q0.1。Q0.1编辑结果如图1-16所示。

⑧ 将光标移到要合并的触点处，单击指令工具栏中的向上连线按钮，将Q0.0和I0.0并联连接。如图1-17所示。

⑨ 将光标定位到网络2，按照I0.1的输入办法编写Q0.1。

⑩ 将光标定位到定时器输入位置，双击指令树的【定时器】选项，然后再双击“接通延时定时器”图标，在光标位置即可输入接通延时定时器。选择定时器图标，如图1-18所示。

在定时器指令上面的“????”处输入定时器编号T37，在左侧“????”处输入定时器的预置值100，编辑结果如图1-19所示。

经过上述操作过程，编程软件使用示例的梯形图就编辑完成了。如果需要进行语句表和功能图编辑，可按下面办法来实现。

（3）语句表的编辑

执行【查看】→【STL】命令，可以直接进行语句表的编辑。语句表的编辑如图1-20所示。

（4）程序的状态监控与调试

① 编译程序。

执行【PLC】→【编译】或【全部编译】命令，或单击工具栏的 或图标，可以分别编译当前打开的程序或全部程序。编译后在输出窗口中显示程序编译结果，必须在修正程序中的所有错误，编译无错误后，才能下载程序。若没有对程序进行编译，在下载之前编程软件会自动对程序进行编译。

② 下载与上传程序。

下载是将当前编程器中的程序写入到PLC的存储器中。计算机与PLC建立其通信连接正常，并且用户程序编译无错误后，可以将程序下载到PLC中。下载操作可执行【文件】→【下载】命令，或单击工具栏按钮。

上传是将PLC中未加密的程序向上传送到编程器中。上传操作可执行【文件】→【上载】菜单命令，或单击工具栏按钮。

③ PLC的工作方式。

PLC有两种工作方式，即运行和停止工作方式。在不同的工作方式下，PLC进行调试的操作方法不同。可以通过执行【PLC】→【运行】或【停止】命令来选择工作方式，也可以在PLC的开关处操作来选择工作方式。PLC只有处在运行工作方式下，才可以启动程序的状态监控。

④ 程序运行与调试。

程序的调试及运行监控是程序开发的重要环节，很少有程序一经编制就是完整的，只有经过调试运行甚至现场运行后才能发现程序中不合理的地方，从而进行修改。STEP7-Micro/WIN4.0编程软件提供了一系列工具，可使用户直接在软件环境下调试并监视用户程序的执行。

⑤ 程序的运行。

单击工具栏的按钮，或执行【PLC】→【运行】命令，在对话框中确定进入运行工作模式，这时黄色STOP（停止）状态指示灯灭，绿色RUN（运行）灯点亮。程序运行后如图1-21所示。

⑥ 程序的调试。

在程序调试中，经常采用程序状态监控、状态表监控和趋势图监控三种监控方式反映程序的运行状态。下面结合示例介绍基本使用情况。

方式一，程序状态监控。

单击工具栏中的按钮，或执行【调试】→【开始程序状态监控】命令，进入程序状态监控。启动程序运行状态监控后：当I0.1触点断开时，编程软件使用示例的程序状态如图1-21所示；当I0.1触点接通后，编程软件使用示例的程序状态如图1-22所示。

在监控状态下，“能流”通过的元件将显示蓝色，通过施加输入，可以模拟程序实际运行，从而检验我们编制的程序。梯形图中的每个元件的实际状态也都显示出来，这些状态是PLC在扫描周期完成时的结果。

方式二，状态表监控。

可以使用状态表来监控用户程序，还可以采用强制表操作修改用户程序的变量。编程软件使用示例的状态表监控如图1-23所示，在“当前值”栏目中显示了各元件的状态和数值大小。

可以选择下面办法之一来进行状态表监控。

a. 执行【查看】→【组件】→【状态表】命令。

b. 单击浏览栏的【状态表】按钮。

c. 单击装订线，选择程序段，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【创建状态图】选项，能快速生成一个包含所选程序段内各元件的新的表格。

方式三，趋势图监控。

趋势图监控是采用编程元件的状态和数值大小随时间变化关系的图形监控。可单击工具栏的按钮，将状态表监控切换为趋势图监控。

任务实施

图1-1电动机单向启动、停止控制线路的系统功能采用PLC控制系统来完成时，我们仍然需要保留主电路部分，图1-1（b）控制电路的功能由PLC执行程序取代，在PLC的控制系统中，还要求对PLC的输入/输出端口进行设置即I/O分配，根据I/O分配情况完成PLC的硬件接线，最后系统调试符合控制要求为止。

一、I/O分配表

I/O分配情况如表1-2所示。

二、PLC硬件接线图

PLC的硬件接线图如图1-24所示。

三、控制程序

控制程序和运行结果分析如图1-25所示。

四、系统调试

（1）完成接线并检查确认接线正确。（2）输入并运行程序，监控程序运行状态，分析程序运行结果。（3）程序符合控制要求后再接通主电路试车，进行系统调试，直到最大限度满足系统控制要求为止。

拓展知识

一、PLC简介

1.PLC定义

可编程控制器（Programmable Controller），简称PLC，是以微处理器为基础，融合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置。随着计算机技术的发展，可编程控制器作为通用的工业控制计算机，其功能日益强大，性价比越来越高，已经成为工业领域的主流设备。PLC是目前最可靠的工控机，是工业控制的三大支柱（机械人、PLC、CAD/CAM）之一。

2.PLC主要特点

（1）高可靠性、抗干扰能力强

工业生产一般对控制设备的可靠性要求很高，并且要有很强的抗干扰能力。PLC能在恶劣的环境中可靠地工作，平均无故障时间达到数万小时以上，已被公认为最可靠的工业控制设备之一。

PLC本身具有较强的自诊断功能，保证硬件核心设备（CPU、存储器、I/O总线等）在正常情况下执行用户程序，一旦出现故障则立即给出出错信号，停止用户程序的执行，切断所有输出信号，等待修复。PLC的主要模块均采用大规模和超大规模集成电路，I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路。在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有精确的考虑，在硬件上采用隔离，屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施，在软件上采用数字滤波等措施。与继电器系统和通用计算机相比，PLC更能适应工业现场环境要求。

（2）硬件配套齐全，使用方便，适应性强

PLC是通过执行程序实现控制的。当控制要求发生改变时，只要修改程序即可，最大限度地缩短了工艺更新所需要的时间。PLC的产品已标准化、系列化、模块化，而且PLC及配套产品的模块品种多，用户可以灵活方便地进行系统配置组合成各种不同规模、不同功能的控制系统。在PLC控制系统中，只需在PLC的端子上接入相应的输入/输出信号线即可，不需要进行大量且复杂的硬接线，并且PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。

（3）编程直观、易学易会

PLC提供了多种编程语言，其中梯形图使用最普遍。PLC是面向用户的设备，PLC的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯，因此PLC程序的编制采用梯形图的简单指令形式。梯形图与继电器原理图相似，这种编程语言形象直观，易学易懂，不需要专门的计算机知识和语言，现场工程技术人员可在短时间内学会使用。用户在购买PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和进行简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。

（4）系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便

PLC用软件取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大为减少。同时PLC的用户程序大部分可以在实验室进行模拟调试，模拟调试好后再将PLC控制系统安装到生产现场，进行联机调试，既安全又快捷方便。

PLC的故障率很低，并且有完善的自诊断和显示功能。当发生故障时，可以根据PLC的状态指示灯显示或编程器提供的信息迅速查找到故障原因，排除故障。

（5）体积小，能耗低

由于PLC采用了半导体集成电路，其体积小，重量轻，结构紧凑、功耗低、便于安装，是机电一体化的理想控制器。对于复杂的控制系统，采用PLC后，一般可将开关柜的体积缩小到原来的1/10～1/2。

3.PLC分类

（1）按I/O点数分类

PLC所能接收的输入信号个数和输出信号个数分别称为PLC的输入点数和输出点数。其输入、输出点数的数目之和称为PLC的输入/输出点数，简称I/O点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。

一般而言，PLC控制系统处理的I/O点数较多时，则控制关系比较复杂，用户要求的程序存储器容量也较大，要求PLC指令及其他功能比较多。按PLC输入、输出点数的多少可将PLC分为以下三类。

① 小型机。小型PLC输入、输出总点数一般在256点以下，用户程序存储器容量在4K字左右。小型PLC的功能一般以开关量控制为主，适合单机控制和小型控制系统，如西门子S7-200系列、三菱FX系列、欧姆龙CPM2A系列。

② 中型机。中型PLC的输入、输出总点数在256～2048点之间，用户程序存储器容量达到8K字左右。中型机适用于组成多机系统和大型控制系统，如西门子S7-300系列、三菱A系列、欧姆龙C200H系列。

③ 大型机。大型PLC的输入、输出总点数在2084点以上，用户程序存储器容量达到16K字以上。大型机适用于组成分布式控制系统和整个工厂的集散控制网络，如西门子S7-400系列、三菱Q系列、欧姆龙CS1系列。

上述划分没有一个十分严格的界限，随着PLC技术的飞速发展，一些小型PLC也具备中型或大型PLC的功能，这也是PLC的发展趋势。

（2）按结构形式分类

按照PLC的结构特点可分为整体式、模块式两大类。

① 整体式结构。把PLC的CPU、存储器、输入/输出单元、电源等集成在一个基本单元中，其结构紧凑、体积小、成本低、安装方便。基本单元上设有扩展端口，通过电缆与扩展单元相连，可配接特殊功能模块。微型和小型PLC一般采用整体式结构，适用于简单控制的场合，如S7-200系列。

② 模块式结构。模块式结构的PLC由一些模块单元构成，这些标准模块包括CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块和各种特殊功能模块等，使用时将这些模块插在标准机架内即可。各模块功能是独立的，外形尺寸是统一的。模块式PLC的硬件组态方便灵活，装配和维修方便，易于扩展。

目前，中、大型PLC多采用模块式结构形式，如西门子的S7-300和S7-400系列。

4.PLC应用领域

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，随着其性能价格比的不断提高，应用的范围还在不断扩大，PLC的应用大致可归纳为以下几类。

（1）开关量的逻辑控制

这是PLC最基本、最广泛的应用领域。PLC的逻辑控制取代传统的继电器系统控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单机控制也可用于多机群控制及自动化生产线的控制等，如机床电气控制、装配生产线、电梯控制、冶金系统的高炉上料系统以及各种生产线的控制。

（2）运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。目前，大多数的PLC制造商都提供拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，这一功能可广泛用于各种机械，如金属切削机床、金属成型机床、机器人、电梯等。

（3）过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。现在的大、中型PLC一般都有闭环PID控制模块，这一功能可以用PID子程序来实现，而更多的是使用专用PID模块来实现。

（4）数据处理

PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以通过通信接口传送到指定的智能装置进行处理，或将它们打印备用。数据处理一般用于大型控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

（5）通信及联网

PLC的通信包括PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间、PLC与其他智能设备之间的通信。PLC与其他智能控制设备一起，可以构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，满足工厂自动化系统发展的需要。

二、S7-200 PLC的组成

1.PLC的硬件系统

PLC的硬件系统一般主要由中央处理单元（CPU）、输入/输出接口、I/O扩展接口、编程器接口、编程器和电源等几个部分组成，如图1-26所示。

（1）中央处理器（CPU）

一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。

与一般的计算机一样，CPU是整个PLC的控制中枢，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊的进行工作。CPU主要完成下述工作。

① 接收、存储用户通过编程器等输入设备输入的程序和数据。

② 用扫描的方式通过I/O部件接收现场信号的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据存储器中。

③ 诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。

④ PLC进入运行状态后，执行用户程序，完成各种数据的处理、传输和存储相应的内部控制信号，以完成用户指令规定的各种操作。

⑤ 响应各种外围设备（如编程器、打印机等）的请求。

PLC采用的CPU随机型不同而不同，目前，小型PLC为单CPU系统，中型及大型则采用双CPU甚至多CPU系统。目前，PLC通常采用的微处理器有三种：通用微处理器、单片微处理器（即单片机）、位片式微处理器。

（2）存储器

PLC系统中的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。

① 系统存储器。系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能更改。它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏很大程度上决定了PLC的性能。

② 用户存储器。用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务采用PLC编程语言编写的各种用户程序。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同（可以是RAM、EPROM或EEPROM存储器），其内容可以由用户修改或增删。用户数据存储器可以用来存放（记忆）用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数据等。用户存储器的大小关系到用户程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指标之一。

（3）输入/输出接口

输入/输出接口是PLC与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。PLC通过输入接口把外部设备（如开关、按钮、传感器）的状态或信息读入CPU，通过用户程序的运算与操作，把结果通过输出接口传递给执行机构（如电磁阀、继电器、接触器等）。

（4）电源部分

PLC内部配有一个专用开关型稳压电源，它将交流/直流供电电源变换成系统内部各单元所需的电源，即为PLC各模块的集成电路提供工作电源。

PLC一般使用220V的交流供电电源。PLC内部的开关电源对电网提供的电源要求不高，与普通电源相比，PLC电源稳定性好、抗干扰能力强。许多PLC都向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。

对于整体式结构的PLC，通常电源封装在机壳内部；对于模块式PLC，有的采用单独电源模块，有的将电源与PLC封装到一个模块中。

技能训练

一、控制要求

在生产实际中，为了操作方便，对有些生产机械（特别是大型机械），往往要求能在多个地点进行控制。设计PLC梯形图，完成两地点控制电动机启动、停止及点动控制任务。

二、训练过程

（1）写出I/O分配表。

（2）绘制主电路图和PLC硬件接线图。

（3）根据控制要求，设计梯形图程序。

（4）完成接线并检查确认接线正确。

（5）输入并运行程序，监控程序运行状态，分析程序运行结果。

（6）程序符合控制要求后再接通主电路试车，进行系统调试，直到最大限度满足系统控制要求为止。

（7）汇总整理并编制实验报告，保留工程文件。

三、技能训练评价

技能训练评价表如表1-3所示。