超全的PLC的讲解，工作原理与数据类型都在这啦！

PLC概念（基本组成、工作原理）

PLC的数据类型&&寻址方式 (这个地方要分清楚，PLC的存储空间大小（位字节字双字BIT BYTE WORD DWORD）、储存器类型（西门子DIDQAIAQMSMVLTCHTHC区；三菱XYMDTCRVZ区）、

数据类型(INT16 DINT32 REAL STRING WORD16 DWORD32 BOOL TIME DATE CHAR8 BYTE8 ))

PLC的储存器类型（S7-200）

PLC系统开发流程

PLC STEP7中常数的表达方式（K10,H16,O8,BCD）

三菱中的D0是16位的，两个字节。M0是1位。

西门子1200中的则全是M区，用MB/MW /MD来表示8位16位32位

西门子200SMART和200中全是V区

PLC（Programmable Logic Controller），可编程逻辑控制器。工业控制用的计算机。

PLC的基本构成

其基本构成有电源、CPU、储存器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口。

（1）电源：PLC供电，可以是220VAC或者24VDC，CPU处理单元所需要的电源为5VDC。

（2）CPU（中央处理单元），包含了控制器、运算器、寄存器。

（3）存储器是之具有记忆功能的半导体电路，可以存放系统程序、用户程序、逻辑变量。分为ROM（Read Only Memory 系统存储区）和RAM（Random Access Memory）。

i.ROM存储区分为系统管理程序、用户程序编辑以及指令解释程序、子程序调用及管理程序

ii.RAM存储区包括用户程序存储区和数据存储区，分别用来放置用户程序和程序执行过程中各点的ON/OFF状态量。用户存储区的数据可读可写执行。采用的材质为CMOS RAM或者EPRAM和EEPRAM。容量一般以“字”为单位（16个位为1字，8个位为1字节）。所以我认为建议编程的时候使用偶数编程。

（4）￥输入单元是指接收信号的单元，检测信号传来的信息并且将其转化为高低电平的数字量信号。（分为开关量和模拟量，模拟量通常采用A/D转换电路，把模拟量转换成数字量。数字量采用的接口电路比较多，分为内部直流输入（12V或者24V）、外部交流输入（100-120V、200-240V）、外部交直流输入、与信号输出相连的输入电路。）（交流输入、直流输入、源型漏型、共阴极共阳极、外界信号输出接PLC输入单元（PNP，NPN））

（5）输出单元指将CPU处理之后的弱电信号转化为电平信号。（电平信号是指设备输出信号和输入信号的功率比然后取对数值，通常用P表示，P=lgP2/P1。）（输出接口分为开关量和模拟量。模拟量接口通常通过D/A转换电路，数字量转换成模拟量，数字量输出电路形式比较多，有继电器输出、晶体管输出（PNP，NPN）、晶体闸输出。）

（6）通信接口，和监视器、打印机、其他PLC、计算机等设备实现通讯。

（7）扩展接口，给PLC增加一些专用功能模块，比如高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块。

PLC的工作原理

PLC通电→内部处理→通信处理→自诊断→输入采样→用户程序执行→输出刷新

PLC采用周期循环扫描的方式，集中输入集中输出。

优点是：可靠性高、抗干扰能力强。缺点是：响应速度慢、响应滞后。PLC会采用WDT（看门狗）来监视扫描是否超过预定时间。

内部自处理：包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保护范围设定等等。在自诊断测试阶段，CPU检测PLC各模块的状态，若出现异常立即进行诊断和处理，同时给出故障信号，点亮CPU面板上的LED指示灯。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，停止执行程序。CPU的自诊断测试将有助于及时发现或提前预报系统的故障，提高系统的可靠性。

通信处理阶段：PLC和自身带有CPU的智能模块以及其他外部设备进行通信，完成数据的收发，响应编程器的命令，更新编程器显示的内容，更新时钟以及特殊寄存器的内容。在通信处理阶段，CPU检查有无通信任务，如果有则调用相应进程，完成与其他设备（例如，带微处理器的智能模块、远程I/O接口、编程器、HMI装置等）的通信处理，并对通信数据做相应处理。

（自诊断→输入采样→用户程序执行→输出刷新→）为一个扫描周期

输入采样阶段：扫描所有的输入端子并且将其的状态（0/1）存放到输入寄存器（PII）中。然后关闭输入通道，进行下一步程序。这种方式可靠性高，但是会有一定的时间延迟，在大型的项目中，由于时间的关系，可能会采取定期输入取样、直接输入取样、中断输入取样、智能I/O接口模块取样，用来提高速度。

用户程序执行阶段：此阶段中，数据从输入寄存器（PIQ）和内部元件寄存器（内部继电器、计数器、计时器）中，将有关元件的状态和数据取出，按照程序中的逻辑运算和算术运算，将结果写到输出映像寄存器和相关存储器中。所以，在PLC内部，内部元件寄存器的状态是一直在改变的。

输出处理阶段：程序执行完成后，把内部元件寄存器中的所有输出继电器状态在输出阶段一次性转存到输出锁存器中，经过隔离、驱动功率放大电路输送到输出端，并且外部PLC接线驱动实际负载。

输入输出滞后时间：该时间又称为系统响应时间，包括输入电路滤波时间、输出电路滞后时间、因扫描工作方式产生的滞后时间。PLC的响应延迟一般是几毫秒-几十毫秒，对于一般的系统没有影响。如果需要时间短的系统，我们可以采用扫描速度快的PLC或者采取中断等措施。

（1）输入电路滤波时间。主要是由于外部传入的信号可能存在噪音干扰、尖峰电压、外部抖动会影响我们的输入信号。所以使用RC滤波电路（利用电压源和电流源驱动电容和电阻组成的电路）和光耦合器（在输入侧采用光耦来切断内部与外部线路电气上的联系）来消除这些影响。滤波电路的时间常数决定了滤波时间的长短。

（2）输出模块电路滞后时间：与类型有关，继电器输出模块的滞后时间一般为10ms，双向晶闸管的滞后时间为1ms-10ms，晶体管的滞后时间为1ms以下。

（3）由扫描工作方式引起的滞后时间：最长可以达到2-3个扫描周期。