西门子S7-1200PLC

应用概况

开环控制开关量的开环控制是PLC的较基本控制功能。PLC的指令系统具有强大的逻辑运算能力，很容易实现定时、计数、顺序(步进)等各种逻辑控制方式。大部分PLC就是用来取代传统的继电接触器控制系统。模拟量闭环对于模拟量的闭环控制系统，除了要有开关量的输入输出外，还要有模拟量的输入输出点，以便采样输入和调节输出实现对温度、流量、压力、位移、速度等参数的连续调节与控制。目前的PLC不但大型、中型机具有这种功能外，还有些小型机也具有这种功能。数字量控制控制系统具有旋转编码器和脉冲伺服装置(如步进电动机)时，可利用PLC实现接收和输出高速脉冲的功能，实现数字量控制，较为先进的PLC还专门开发了数字控制模块，可实现曲线插补功能，近来又推出了新型运动单元模块，还能提供数字量控制技术的编程语言，使PLC实现数字量控制更加简单。数据采集监控由于PLC主要用于现场控制，所以采集现场数据是十分必要的功能，在此基础上将PLC与上位计算机或触摸屏相连接，既可以观察这些数据的当前值，又能及时进行统计分析，有的PLC具有数据记录单元，可以用一般个人电脑的存储卡插入到该单元中保存采集到的数据。PLC的另一个特点是自检信号多．利用这个特点，PLC控制系统可以实现白诊断式监控，减少系统的故障，提高系统的可靠性。 

PLC由CPU、电源、输入电路、输出电路、存储器和通信接口电路几大部分组成如图所示

PLC内部结构

一、CPU

PLC的CPU实际上就是*处理器，能够进行各种数据的运算和处理，将各种输入信号转化输入寄存器，然后进行逻辑的运算、计时、计数、算数运算、数据的处理和传送、通信联网以及各种操作，对编制的程序进行编译、执行命令，把结果传送到输出端，去响应各种外部设备。

二、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的存储器包括系统程序存储器和用户存储器。

1. 系统程序存储器（ROM）

系统程序存储器（ROM）用以存储系统管理程序、监控程序和系统内部数据，PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或者PROM中，用户不能更改。

2. 用户存储器（RAM）

RAM包括用户程序存储器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。

RAM存储各种暂存数据、中间结果和用户程序。这类存储器一般有低功率的CMOS-RAM构成，其中的存储内容可以读出并修改。掉电后存储内容丢失，一般由锂电池保持。也就是说用户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程序。用户存储器根据所选择的存储器的类型不同（可以是RAM、EPROM和EEPROM存储器），用户可以对程序进行修改和增减。用户数据存储器可以用来存放用户所使用的器件的ON/OFF状态和数据等，用户存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。

PLC为了便于读出、写入和修改，用户程序一般存储在CMOS静态RAM中，用锂电池保持电源的持续供应，以保证掉电后程序不会丢失。

存放在RAM中的工作数据是PLC运行过程中经常变化和经常存取得一些数据，用来适应随机存取的需求，在PLC的工作数据存储器中，设有存入输入输出继电器、辅助继电器、计数器、定时器等逻辑数据存储区，这些器件的状态都是有用户程序的初始值设置和运行情况而确定的。根据需求，部分数据在掉电时用备用电池维持现有状态，这部分在掉电时可保存数据的存储区称为保持数据区。