PLC系統組成及各部分的功能
一．系統組成。
二．各部分的作用。
1． CPU運算和控制中心
起“心臟”作用。
縱：當從程式設計器輸入的程式存入到使用者程式儲存器中，然後CPU根據系統所賦予的功能（系統程式儲存器的解釋編譯程式），把使用者程式翻譯成PLC內部所認可的使用者編譯程式。
橫：輸入狀態和輸入資訊從輸入介面輸進，CPU將之存入工作資料儲存器中或輸入映象暫存器。然後由CPU把資料和程式有機地結合在一起。把結果存入輸出映象暫存器或工作資料儲存器中，然後輸出到輸出介面、控制外部驅動器。
組成：CPU由控制器、運算器和暫存器組成。
這些電路整合在一個晶片上。CPU透過地址匯流排、資料匯流排與I/O介面電路相連線。
2． 儲存器
具有記憶功能的半導體電路。
分為系統程式儲存器和使用者儲存器。
系統程式儲存器用以存放系統程式，包括管理程式，監控程式以及對使用者程式做編譯處理的解釋編譯程式。
由只讀儲存器、ROM組成。廠家使用的，內容不可更改，斷電不消失。
使用者儲存器：分為使用者程式儲存區和工作資料儲存區。由隨機存取儲存器（RAM）組成。使用者使用的。斷電內容消失。常用高效的鋰電池作為後備電源，壽命一般為3~5年。
3．輸入/輸出介面
（1）輸入介面：
光電耦合器由兩個發光二極度管和光電三極體組成。
發光二級管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電訊號，發光二極體就產生與輸入訊號變化規律相同的光訊號。
光電三級管：在光訊號的照射下導通，導通程度與光訊號的強弱有關。在光電耦合器的線性工作區內，輸出訊號與輸入訊號有線性關係。
輸入介面電路工作過程：當開關合上，二極體發光，然後三極體在光的照射下導通，向內部電路輸入訊號。
當開關斷開，二極體不發光，三極體不導通。向內部電路輸入訊號。也就是透過輸入介面電路把外部的開關訊號轉化成PLC內部所能接受的數字訊號。
（2）輸出介面
PLC的繼電器輸出介面電路
工作過程：當內部電路輸出數字訊號1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然後常開觸點閉合，提供負載導通的電流和電壓。
當內部電路輸出數字訊號0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然後常開觸點斷開，斷開負載的電流或電壓。也就是透過輸出介面電路把內部的數位電路化成一種訊號使負載動作或不動作。
三種類型：
繼電器輸出：有觸點、壽命短、頻率低、交直流負載
電晶體輸出：無觸點、壽命長、直流負載
閘流體輸出：無觸點、壽命長、交流負載
4．程式設計器
程式設計器分為兩種，一種是手持程式設計器，方便。
我們實驗室使用的就是手持程式設計器。二種是透過PLC的RS232口。與計算機相連。然後敲擊鍵盤。透過NSTP-GR軟體（或WINDOWS下軟體）向PLC內部輸入程式。
第二節 PLC的基本工作原理
一．PLC採用“順序掃描，不斷迴圈”的工作方式
1．每次掃描過程。
集中對輸入訊號進行取樣。集中對輸出訊號進行重新整理。
2．輸入重新整理過程。當輸入埠關閉時，程式在進行執行階段時，輸入端有新狀態，新狀態不能被讀入。只有程式進行下一次掃描時，新狀態才被讀入。
3．一個掃描週期分為輸入取樣，程式執行，輸出重新整理。
4．元件映象暫存器的內容是隨著程式的執行變化而變化的。
5．掃描週期的長短由三條決定。（1）CPU執行指令的速度（2）指令本身佔有的時間（3）指令條數
6．由於採用集中取樣。
集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯後的現象，即輸入/輸出響應延遲。
二．PLC與繼電器控制系統、微機區別
1．PLC與繼電器控制系統區別
前者工作方式是“序列”，後者工作方式是“並行”。
前者用“軟體”，後者用“硬體”。
2．PLC與微機區別
前者工作方式是“迴圈掃描”。後者工作方式是“待命或中斷”
PLC 程式設計方式
PLC最突出的優點採用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。
用“軟體程式設計邏輯”代替“硬體佈線邏輯”。
PLC程式語言有梯形圖、布林助記符語言，等等。尤其前兩者為常用。
梯形圖語言特點：
1．每個梯形圖由多個梯級組成。
2．梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。
當某一梯級的邏輯運算結果為“1”時，有假想的電流透過。
3．繼電器線圈只能出現一次，而它的常開、常閉觸點可以出現無數次。
4．每一梯級的運算結果，立即被後面的梯級所利用。
5．輸入繼電器受外部訊號控制。
只出現觸點，不出現線圈。
第四節 主要技術性能
使用者程式儲存容量：是衡量可儲存使用者應用程式多少的指標。通常以字或K字為單位。16位二進位制數為一個字，每1024個字為1K字。PLC以字為單位儲存指令和資料。
一般的邏輯操作指令每條佔1個字。定時/計數，移位指令佔2個字。資料操作指令佔2~4個字。
每五節 PLC的分類
按結構分類：
1． 整體式：是把PLC各組成部分安裝在一起或少數幾塊印刷電路板上，並連同電源一起裝在機殼內形成一個單一的整體，稱之為主機或基本單元、小型、超小型PLC採用這種結構。
模組式：是把PLC各基本組成做成獨立的模組。中型、大型PLC採用這種方式。便於維修。
PLC系統組成及各部分的功能
一．系統組成。
二．各部分的作用。
1． CPU運算和控制中心
起“心臟”作用。
縱：當從程式設計器輸入的程式存入到使用者程式儲存器中，然後CPU根據系統所賦予的功能（系統程式儲存器的解釋編譯程式），把使用者程式翻譯成PLC內部所認可的使用者編譯程式。
橫：輸入狀態和輸入資訊從輸入介面輸進，CPU將之存入工作資料儲存器中或輸入映象暫存器。然後由CPU把資料和程式有機地結合在一起。把結果存入輸出映象暫存器或工作資料儲存器中，然後輸出到輸出介面、控制外部驅動器。
組成：CPU由控制器、運算器和暫存器組成。
這些電路整合在一個晶片上。CPU透過地址匯流排、資料匯流排與I/O介面電路相連線。
2． 儲存器
具有記憶功能的半導體電路。
分為系統程式儲存器和使用者儲存器。
系統程式儲存器用以存放系統程式，包括管理程式，監控程式以及對使用者程式做編譯處理的解釋編譯程式。
由只讀儲存器、ROM組成。廠家使用的，內容不可更改，斷電不消失。
使用者儲存器：分為使用者程式儲存區和工作資料儲存區。由隨機存取儲存器（RAM）組成。使用者使用的。斷電內容消失。常用高效的鋰電池作為後備電源，壽命一般為3~5年。
3．輸入/輸出介面
（1）輸入介面：
光電耦合器由兩個發光二極度管和光電三極體組成。
發光二級管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電訊號，發光二極體就產生與輸入訊號變化規律相同的光訊號。
光電三級管：在光訊號的照射下導通，導通程度與光訊號的強弱有關。在光電耦合器的線性工作區內，輸出訊號與輸入訊號有線性關係。
輸入介面電路工作過程：當開關合上，二極體發光，然後三極體在光的照射下導通，向內部電路輸入訊號。
當開關斷開，二極體不發光，三極體不導通。向內部電路輸入訊號。也就是透過輸入介面電路把外部的開關訊號轉化成PLC內部所能接受的數字訊號。
（2）輸出介面
PLC的繼電器輸出介面電路
工作過程：當內部電路輸出數字訊號1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然後常開觸點閉合，提供負載導通的電流和電壓。
當內部電路輸出數字訊號0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然後常開觸點斷開，斷開負載的電流或電壓。也就是透過輸出介面電路把內部的數位電路化成一種訊號使負載動作或不動作。
三種類型：
繼電器輸出：有觸點、壽命短、頻率低、交直流負載
電晶體輸出：無觸點、壽命長、直流負載
閘流體輸出：無觸點、壽命長、交流負載
4．程式設計器
程式設計器分為兩種，一種是手持程式設計器，方便。
我們實驗室使用的就是手持程式設計器。二種是透過PLC的RS232口。與計算機相連。然後敲擊鍵盤。透過NSTP-GR軟體（或WINDOWS下軟體）向PLC內部輸入程式。
第二節 PLC的基本工作原理
一．PLC採用“順序掃描，不斷迴圈”的工作方式
1．每次掃描過程。
集中對輸入訊號進行取樣。集中對輸出訊號進行重新整理。
2．輸入重新整理過程。當輸入埠關閉時，程式在進行執行階段時，輸入端有新狀態，新狀態不能被讀入。只有程式進行下一次掃描時，新狀態才被讀入。
3．一個掃描週期分為輸入取樣，程式執行，輸出重新整理。
4．元件映象暫存器的內容是隨著程式的執行變化而變化的。
5．掃描週期的長短由三條決定。（1）CPU執行指令的速度（2）指令本身佔有的時間（3）指令條數
6．由於採用集中取樣。
集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯後的現象，即輸入/輸出響應延遲。
二．PLC與繼電器控制系統、微機區別
1．PLC與繼電器控制系統區別
前者工作方式是“序列”，後者工作方式是“並行”。
前者用“軟體”，後者用“硬體”。
2．PLC與微機區別
前者工作方式是“迴圈掃描”。後者工作方式是“待命或中斷”
PLC 程式設計方式
PLC最突出的優點採用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。
用“軟體程式設計邏輯”代替“硬體佈線邏輯”。
PLC程式語言有梯形圖、布林助記符語言，等等。尤其前兩者為常用。
梯形圖語言特點：
1．每個梯形圖由多個梯級組成。
2．梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。
當某一梯級的邏輯運算結果為“1”時，有假想的電流透過。
3．繼電器線圈只能出現一次，而它的常開、常閉觸點可以出現無數次。
4．每一梯級的運算結果，立即被後面的梯級所利用。
5．輸入繼電器受外部訊號控制。
只出現觸點，不出現線圈。
第四節 主要技術性能
使用者程式儲存容量：是衡量可儲存使用者應用程式多少的指標。通常以字或K字為單位。16位二進位制數為一個字，每1024個字為1K字。PLC以字為單位儲存指令和資料。
一般的邏輯操作指令每條佔1個字。定時/計數，移位指令佔2個字。資料操作指令佔2~4個字。
每五節 PLC的分類
按結構分類：
1． 整體式：是把PLC各組成部分安裝在一起或少數幾塊印刷電路板上，並連同電源一起裝在機殼內形成一個單一的整體，稱之為主機或基本單元、小型、超小型PLC採用這種結構。
模組式：是把PLC各基本組成做成獨立的模組。中型、大型PLC採用這種方式。便於維修。