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PLC系统中的作用类似于人的大脑，其主要任务是：接收输入的用户程序和数据，送入存储器存储；采集现场的输入信号，存入相应的数据区；监控和诊断电源、电路的工作状态和用户程序中的语法错误，执行用户程序，从存储器逐条读取用户指令并完成其功能；根据数据处理的结果刷新系统的输出。PLC采用的CPU芯片随机型不同而异，芯片的性能决定了PLC处理信号的能力和速度。
存储器主要用来存储程序和数据，分为系统程序存储器、用户程序存储器和系统RAM存储区。系统程序存储器用来存放系统管理程序、用户指令解释程序、标准程序模块与系统调用程序，是由生产厂家编写并固化在ROM内的，用户不能直接更改；用户程序存储器用来存放用户根据控制任务编写的控制程序，可以是RAM、EPROM或E2PROM存储器，其内容可以由用户任意修改或删减；系统RAM存储区包括I/O映像区和系统软设备存储区，如逻辑线圈、定时器、计数器、数据寄存器和累加器等。2.电源模块
电源模块将输入的交流电转换为CPU、存储器和I/O模块等需要的DC 5 V工作电源，是整个PLC的能源供给中心，直接影响到PLC的功能和可靠性。电源模块还向外部提供DC 24 V稳压电源，向传感器和其他模块供电。3.信号模块量输入信号，模拟量PLC的工作方式是从0000号存储地址存放的条用户程序开始，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，并周而复始地执行整个用户程序，直到停机或从运行（RUN）工作状态切换为停止（STOP）工作状态，这种执行程序的工作方式称为周期循环扫描工作方式。输入模块用来接收从电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的电压或电流模拟量信号。与外部设备交换信息。PLC与外部设备连接时，在每个扫描周期都要与外部设备交换信息。这些外部设备包括编程器、终端设备、彩色显示器和打印机等。
工作方式不同。继电器控制系统采用硬逻辑并行运行的方式，如果某个继电器的线圈通电或断电，无论该继电器的触点在控制系统的哪个位置，也无论是常开触点还是常闭触点，该继电器的所有触点都会立即同时动作。而PLC的CPU采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，如果一个输出线圈和逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作，所以是串行方式。2.语句表
语句表编程语言是用一系列操作指令（即指令助记符）组成的语句表将控制流程描述出来。不同PLC厂家语句表所使用的指令助记符并不相同。结构文本是一种基于“BASIC”或“C”等语音的文本，针对大型、的PLC具有很强的运算与数据处理功能。它是便于用户编程，增加程序的可移植性，用来描述功能、功能块和程序的编程语言。
1.1.5 PLC的应用和发展1.PLC的应用
近年来，随着PLC的成本下降和功能大大增强，能解决复杂的计算和通信问题，因而应用面也日益增大。目前，PLC已广泛应用于钢铁、采矿、石油、化工、电力、机械制造、汽车、造纸、环保以及娱乐等行业。PLC的应用领域包括以下几个方面。
（1）逻辑控制
逻辑控制是目前PLC应用广泛的领域，它取代了传统的继电器顺序控制，应用于单机控制、多机和生产自动线控制。
（2）运动控制
PLC把描述目标位置的数据送给拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，模块移动一轴或多轴到目标位置。当每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。
（3）过程控制
PLC能控制大量的物理参数，如温度、压力、速度和流量。采用PID（Proportional-Integral-Derivative）模块使PLC实现闭环控制的功能，即一个具有PID控制能力的PLC可用于过程控制。
（4）数据处理为了满足柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）和工厂自动化（FA）的要求，近年来开发的PLC都加强了通信功S7-200 PLC已于2007年10月正式进入退市阶段。S7-200 SMART是S7-200的升级，它们的指令、程序SIMATIC S7-300/400系列PLC的编程软件为STEP 7，中英文新版本为STEP 7 V5.6 SP1，多语言版为STEP 7 V5.6 SP1及SIMATIC STEP 7 Professional 2017 SR1。6.SIMATIC S7-1500能越强，技术指标的主要区别在CPU的内存容量、数据处理速度、通信资源及编程资源（定时器、计数器的个数）等方面，按功能可分为6个子系列。
输入通道的模拟量输入模块。4.输出信号模块（DO/AO）
输出信号模块主要负责对CPU处理的结果进行电平转换并从PLC向外输出，然后驱动现场执行设备（如电磁阀、电动机等）或控制设备（如按钮、状态指示灯等）。根据输出的信号类型，可以将输出信号模块分为数字量输出信号模块（DO）和模拟量输出信号模块（AO）。数字量输出信号模块（DO）只能输出高、低变化的电平信号，使被控对象工作或停止工作，如控制电动机的起动和停机、指示灯的点亮和熄灭；模拟量输出信号模块（AO）可输出连续变化的模拟量电信号，使被控对象连续改变工作状态，如控制电磁阀的开度等。
数字量输出模块有8点、16点、32点和64点几种，有继电器（适用于感性及交流负
SIMATIC S7-1500 PLC是SIMATIC S7-300/400 PLC的升级版结构和监控方法等几乎完全相同。S7-200 SMART一方面继承了S7-200丰富的功能，另一方面融入了新的亮点产品上市至今，S7-200 SMART在包装、纺织、机床、食品机架用于安装和连接PLC的所有模块，CPU所在机架为主机架，如果主机架不能容纳控制系统的全部模块，可以增设一个或者多个扩展机架。2.中央处理单元（CPU）
与一般计算机一样，中央处理单元（CPU）是PLC的核心，它按PLC系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊地进行工作，其主要任务有：为背板总线提供5 V电源；通过输入信号模块接收外部设备信息；存储、检查、校验和执行用户程序；通过输出信号模块送出控制信号；通过通信处理器或自身的通信接口与其他设备交换数据；进行故障诊断等。
S7-300系列PLC的CPU模块从CPU 312～CPU 319有20多种型号，CPU序号越高，其功、橡胶和塑料等众多行业得到广泛应用，在提升设备性能和降低设备成本上发挥着重要作用。能。
（4）新器件和模块不断推出SIMATIC S7-400系列PLC是针对大中型控制系统而设计的大型PLC，采用模块化、无风扇结构，一般适用于I/O点数为10000点左右的自动化控制系统。SIMATIC S7-400系列PLC
为了满足工业自动化各种控制系统的需要，近年来，利用微电子学、大规模集成电路（LSI）等新技术成果，先后开发了不少新器件和模块。的PLC一般采用多个CPU以提高处理速度，CPU用32位微处理器，使每条指令
对待开发的软件提出的需求进行分析并给出详细的定义。开发人员与用户共同讨论决定哪些需求是可以满足的，并对其加以确切的描述。首先要收集用户的需求，对所收集的需求进行分析、整理和提炼，来理解和建模系统的行为。在这个过程，可能还要返回去继续收集更多的需求。在对系统的行为进行明确之后，还要使用文档的形式，把待开发系统的行为定义出来，并且检查和确认这个文档是否满足用户的要求。在确认的过程中，还要反复收集、分析、再补充这样的一个过程。确认通过之后，形成一个正式的软件需求规格说明书。这个需求规格说明将作为后续开发的一个基础。
2.开发阶段
主要是要确定待开发的软件应怎样做，即软件开发人员必须确定对所开发的软件采用怎样的数据结构和体系结构、怎样的过程细节、怎样把设计语言转换成编程语言以及怎样进行测试等。开发阶段大致分为三个步骤。
（1）软件设计
有了需求规格说明之后，需要对软件进行设计以形成软件设计说明书。软件设计主要是把软件的需求翻译为一系列的表达式（如图形、表格、伪码等）来描述数据结构、体系结构、算法过程以及界面特征等。软件设计一般又可分为总体设计和详细设计。其中总体设计主要进行软件体系结构的设计，详细设计主要进行算法过程的实现。具体的设计活动包括：首先要对软件的整体结构进行设计；然后定义出每个模块的接口，并且进一步地设计每一个组件的实现算法和数据结构；同时，还要对整个系统的数据库进行设计。
（2）编码成测试和验收测试等。测试需在不同的层次上进行，以保证每一个模块、整个系统和终产品的质量。
3.维护阶段
测试通过以后，产品就可以发布了。但是系统投入使用后还会进行不断的修改，以适应不断变化的需求。维护阶段主要是进行各种修改，使系统能持久地满足用户的需要。
维护阶段还要进行再定义和再开发，所不同的是在软件已经存在的基础上进行。应该说，完全从头开发的系统是很少的，整个开发和维护其实是一个连续交叉的过程。当新的需求出现之后，需要首先定义这个需求，然后查看现有的系统是不是能够满足当前这个新的需求。如果现有的系统不能满足需求，就要进行进一步的开发，提出系统的变更；针对这个系统的变更，对现有的系统进行修改，形成一个新的系统。整个过程是一个循环往复的过程。
通常有四类维护活动。改正性维护，即诊断和改正在使用过程中发现的软件错误；适应性维护，即修改软件使之能适应环境的变化；完善性维护，即根据用户的新要求扩充功能和改进性能；预防性维护，即修改软件为将来的维护活动进行准备。
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