西门子OP77A控制面板

列，取代了S3系列，目前S5系列产品仍然有小部分在工业现场使用，在20世纪末，西门子又在S5系列的基础上推出了S7系列产品。*新的SIMATIC产品为SIMATIC S7和C7等几大系列。C7是基于S7-300 系列PLC性能，同时集成了HMI。

SIMATIC系列控制器产品分为：通用逻辑模块（LOGO!）、S7-200/S7-200CN系列、S7-200 SMART系列、S7-1200系列、S7-300系列、S7-400系列和S7-1500系列七个产品系列。S7-200/S7-200CN是在西门子收购的小型PLC的基础上发展而来，因此其指令系统、程序结构和编程软件和S7-300/400有较大的区别，在西门子PLC产品系列中是一个特殊的产品，S7-200/S7-200CN均已停产，仅有配件销售。S7-200 SMART是S7-200的升级版本，是西门子家族的新成员，于2012年发布，其绝大多数的指令和使用方法与S7-200类似，其编程软件也和S7-200的类似，而且在S7-200运行的程序，大部分可以在S7-200 SMART中运行。S7-1200系列是在2009年才推出的新型小型PLC，定位于S7-200和S7-300产品之间，其发展势头良好。S7-300/400是由西门子的S5系列发展而来，是西门子公司*具竞争力的PLC产品。2013年西门子公司又推出了新品S7-1500系列产品。西门子的PLC产品系列的定

（3）输出刷新

在执行到END指令，即执行完用户所有程序后，PLC上将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。扫描时间取决于输出模块的数量。

从以上的介绍可以知道，PLC程序扫描特性决定了PLC的输入和输出状

常由三个因素决定，一是CPU的时钟速度，越高档的CPU，时钟速度越高，扫描时间越短；二是I/O模块的数量，模块数量越少，扫描时间越短；三是程序的长度，程序长度越短，扫描时间越短。一般的PLC执行容量为1K的程序需要的扫描时间是1～10ms。

1.2.3 可编程序控制器的立即输入、输出功能

比较高档的PLC都有立即输入、输出功能。

（1）立即输出功能

所谓立即输出功能就是输出模块在处理用户程序时，能立即被刷新。PLC临时挂起（中断）正常运行的程序，将输出映像表中的信息输送到输出模块，立即进行输出刷新，然后再回到程序中继续运行，立即输出的示意图

PLC完成了输入扫描工作后，按顺序从0号地址开始的程序进行逐条扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理。再将程序执行的结果写入输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送

PLC运行程序的方式与微型计算机相比有较大的不同，微型计算机运行程序时，一旦执行到END指令，程序运行结束。而PLC从0号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序，直到END指令结束。然后再从头开始执行，并周而复始地重复，直到停机或从运行（RUN）切换到停止（STOP）工作状态

外，PLC对输入、输出信号的处理与微型计算机不同。微型计算机对输入、输出信号实时处理，而PLC对输入、输出信号是集中批处理。下面具体介绍PLC的扫描工作过程。其运行

⑥ PLC的软件化与PC化。目前已有多家厂商推出了在PC上运行的可实现PLC功能的软件包，也称为“软PLC”，“软PLC”的性能价格比比传统的“硬PLC”更高，是PLC的一个发展方向。

PC化的PLC类似于PLC，但它采用了PC的CPU，功能十分强大，如GE的RX7i和RX3i使用的就是工控机用的赛扬CPU，主频已经达到1GHz。和利时、深圳汇川和无锡信捷等公司生产的小型PLC已经比较成熟，其可靠性在许多低端应用中得到了验证，但其输出接口电路的组成和作用 输出接口电路由多路选择开关模块、信号锁存器、电隔离电路、模块状态显示、输出电平转换电路和接线端子组成，如图1-7所示。在输出扫描期间，多路选择开关模块接受来自映像表中的输出信号，并对这个信号的状态和目标地址进行译码，*后将信息送给锁存器；信号锁存器是将多路选择开关模块的信号保存起来，直到下一次更新；输出接口的电隔离电路作用和输入模块的一样，但是由于输出模块输出的信号比输入信号要强得多，因此要求隔离电磁干扰和浪涌的能力更高；输出电平转换电路将隔离电路送来的信号放大成足够驱动现场设备的信号，放大器件可以是双向晶闸管、三极管和干簧继电器等；输出端的接线端子用于将输出模块与现场设备相连接。知名度与世界先进水平还有相当的差距。

总的来说，我国使用的小型可编程序控制程只读存储器可以用来存放系统程序，PLC断电后再上电，系统内容不变且重新执行。只读存储器也可用来固化用户程序和一些重要参数，以免因偶然操作失误而造成程序和数据的破坏或

RAM中取指令并执行。用户程序执行过程中产现场的信号必须连接在输入端子才可能将信号输入到CPU中，它提供了外部信号输入的物理接口；调理和电平转换电路十分重要，可以将工业现场的信号（如强电220V AC信号）转化成电信号（CPU可以识别的弱电信号）；电隔离电路主要利用电隔离器件将工业现场的机械或者电输入信号和PLC的CPU的信号隔开，它能确保过高的电干扰信号和浪涌不串入PLC的微处理器，起保护作用，有三种隔离方式，用得*多的是光电隔离，其次是变压器隔离和干簧继电器隔离；当外部有信号输入时，输入模块上有指示灯显示，这个电路比较简单，当线路中有故障时，它帮助用户查找故障，由于氖灯或LED灯的寿命比较长，所以这个灯通常是氖灯或LED灯；多路选择开关接受调理完成的输入信号，并存储在多路开关模块中，当输入循环扫描时，多路开关模块中信号输送到I/O状态寄存器中。PLC在设计过程中就考虑到了电磁兼容（EMC）。生的中间结果也在RAM中暂时存放。RAM通常由CMOS型集成电路组成，功耗小，但断电时内容消失，所以一般使用大电容或后备锂电池保证掉电后PLC的内容在一定时间内不丢失。1.2.1.3 输入/输出接口输入/输出接口模块是PLC系统中*大的部分，输入/输出接口模块通常需要电源，输入电路的电源可以由外部提供，对于模块化的PLC还需要背板（安装机架）。

（1）输入接口电路

① 输入接口电路的组成和作用 输入接口电路由接线端子、输入调理和电平转换电路、模块状态显示、电隔离电路和多路选择开关模块组成，

可编程序控制器的输入和输出信号可以是开关量或模