西门子TP177B人机界面

制程序运行所需的数据，在数据块中允许以下数据类型：布尔型，表示编程元件的状态；二进制、十进制或十六进制；字母、数字和字符型。

3. 参数块

参数块也是可选部分，它主要存放的是CPU的组态数据，如果在编程软件或其他编程工具上未进行CPU的组态，则系统以默认值进行自动配置。

1.6.3 PLC的工作原理

1. PLC的扫描工作方式

PLC的工作原理是建立在计算机工作原理基础之上的，即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的。PLC控制器程序的执行是按照程序设定的顺序依次完成相应的电器的动作，PLC采用的是一个不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。CPU从第一条指令执行开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令，开始新一轮的扫描，PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描过程的。

PLC的工作方式是用串行输出的计算机工作方式实现并行输出的继电器-接触器工作方式。其核心手段就是循环扫描。每个工作循环的周期必须足够小以至于我们认为是并行控

PLC的用户程序是用户利用PLC的编程语言，根据控制要求编制的程序。在PLC的应用中，*重要的是用PLC的编程语言来编写用户程序，以实现控制目的。根据系统配置和控制要求而编制

，使主机循环扫描并连续执行用户程序来实现的，用户程序决定了一个控制系统的功能。程序的编制可以使用编程软件在计算机或其他专用编程设备中进行（如图形输入设备、编程器等）。

广义上的程序由3部分组成：用户程序、数据块和参数块。

1. 用户程序

用户程序在存储器空间中又称为组织块（OB），它处于*高层次，可以管理其他块，可采用各种语言（如STL、LAD、FBD等）来编制。不同机型的CPU，其程序空间容量也不同。用户程序的结构比较简单，一个完整的用户程序应当包含一个主程序（OB1）、若干子程序和若干中断程序3部分。不同的编程设备，对各程序块的安排方法也不同。PLC程序结构示意

软件是PLC的“灵魂”。当PLC硬件设备搭建完成后，通过软件来实现控制规律，高效地完成系统调试。PLC的软件系统包括系统程序和用户程序。系统程序是PLC设备运行的基本程序；用户程序使PLC能够实现特定的控制规律和预期的自动化功能

5. 通信接口模块表）后，才能输入。它一般由简易键盘和发光二极管或其他显示器件组成。简易编程器体积小、价格低，可以直接插在PLC的编程插座上，或通过专用电缆与PLC连接，以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒，可用来存储用户程序，如三菱的FX-20P-E简易编程器。

智能型的编程器又称图形编程器，不仅可以联机编程，还可以脱机编程，具有LCD或CRT图形显示功能，也可以直接输入梯形图并通过屏幕进行交换。本质上它就是一台专用便携计算机，如三菱的GP-80FX-E智能编程器。智能编程器使用更加直观、方便，但价格较高，操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器，提供录音机接口和打印机接口。

专用编程器只能对特定厂家的几种PLC进行编程，使用范围有限，价格较高。同时，由于PLC产品的不断更新换代，所以专用编程器的生命周期也很有限。因此，现在的趋势是使用以个人计算

撑的编程装置，用户只需购买PLC厂家提供的编程软件和应用的硬件接口装置。这样，用户只用较少的投资即可得到高性能的PLC程序开发系统。

PLC配有多种通信接口模块，这些模块大多配有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其他PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其他设备连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制；与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。

6. 电源部件

电源部件的功能是将交流电转换成PLC正常运行的直流电。PLC配有开关电源，小型整体式PLC内部有一个开关式稳压电源。电源一方面可为CPU板、I/O板及控制单元提供工作电源（DC 5V），另一方面可为外部输入元件提供DC 24V（200mA）电源。与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般运行电源电压在其额定值±15%的范围内波动。PLC电源一般使用的是220V的交流电源，也可以选配380V的交流电源。由于工业环境存在大量的干扰源，这就要求电源部件必须采取较多的滤波环节，还需要集成电压调整器以适应交流电网的电压波动，对过电压和欠电压都有一定的保护作用。另外，电源部件还需要采取较多的屏蔽措施来防止工业环境中的空间电磁干扰。常用的电源电路有串联稳压电源、开

、编译、调试和监视用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它是开发、应用、维护PLC不可或缺的工具。编程装置可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由厂家生产的，**该厂家生产的PLC产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。专用编程器分两种：简易编程器和智能编程器。

简易型的编程器只能进行联机编程，且往往需要将梯形图转化成机器语言助记符（指令

模拟量输入接口把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合PLC内部处理的数字信号。模拟量输入接口能够处理标准模拟量电压和电流信号。由于工业现场中模拟量信号的变化范围并不标准，所以在送入模拟量接口前，一般需要经转换器处理，模拟量信号输入后一般经多路转换后，再进行A/D转换，存入锁存器，再经光电隔离电路转换为PLC的数字信号址编号。用户存储器容量的大小，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。

用户程序是根据PLC的控制对象的需要编制的，是由用户根据对象生产工艺和控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常时，不需要改变，可将其固化在只读存储器EPROM中。现在许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。

工作数据是PLC运行过程中经常变化、存取的一些数据。工作数据存放在RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中，设有存放输入/输出继电器、辅助继电器、定时器、