西门子模块6ES7321-1BP00-0AA0性能参数

为实现有效、正确的控制，需要大量存储器存储各种类型的数据，这些数据都存放在cpu内的存储区。为了管理上的方便，按功能及用途将存储器分为各类存储区域，通过用户程序可以存取数据的区域称为数据区域，其他存储区是用户区域(um)，实际上，控制的梯形图程序就存储在um区域。

在plc中，程序和数据可以放在rom中或是后备电池支持的ram中。

存储器的常用单位有位、字节、字等，一位二进制数称为一个位，一个字由16个位组成。一位存储器有“0”或“1”两种状态，也只有线圈“通电”或“断电”两种状态，因此可以将一位存储器看作一个“软”继电器，如果该位状态是“0”，则认为该软继电器线圈“通电”，常开触点断开；若位状态是“1”，则认为其线圈“通电”常开触点闭合。这样plc的存储器就可以看成是很多“继电器”了。

这些继电器被分为几类，在输入映像区中的“继电器”与输入端子（回路）一一对应，被称为输入继电器，当输入回路中有电流时，该输入继电器为“1”，其常开触点“闭合”；若输入回路没有电流，则输入继电器为“0”，其常开触点“断开”。在输出映像区的“继电器”与输出回路一一对应，被称为输出继电器，当该输出继电器为“1”，则相当于常开触点闭合使输出回路导通，若该输出继电器为“0”，则相当于常开触点断开使输出回路断电。存储器中没有固定用途的位，在用户程序中可以用它们去控制其他位，一般又称这些位为或工作位。

存储区内还有一类继电器被称为标志位或控制位。标志位可以被plc程序自动置“0”或“1”来反映特别的操作状态，用户程序可以根据需要使用这些标志位。由于大多数标志位是plc系统程序设置的，因此只能读而不能由用户程序直接控制。

与标志位对应的是控制位。控制位由用户程序设置为“0”或“1”来影响plc系统程序产生特定的操作。有了标志位和控制位后，plc系统程序和用户程序之间就可以进行互相“对话交流”了。

1．字与位

omron中型机c200hα系列plc存储器的基本度量单位是字。每个字由16位组成，依次从右到左，编号的顺序为00～15。位序号为00的位称为右位，而位序号为15的位称为左位。术语高位常指左位，而低位常指右位。

在用户程序中使用数据区域中的继电器时，一般应给出数据区的简称和字地址，并在组号后加后缀特别指出序号。若按照字使用继电器，则只要数据区的简称和字地址，一些例子见表。

表一些字或位指定的例子

从表中可以看出，ir区域和sr区域与其他区域不同，尽管在书中或文章中解释时经常加注前缀ir和sr以明确地指出ir和sr区域，但是在编程中并不要求加注前缀。无前缀的数据区域总是指ir和sr区域，这是因为ir和sr区域的地址是统一顺序编址的，字或位的地址足以区分这两个区域。

dm区域中只能进行字操作，而不能进行位操作，而在ir、sr、hr、ar和lr区域中既可以进行字操作，又能进行位操作。

tc区域与其他区域也有区别，因为每个定时器和计数器都是由位和字组成的复合元件，单独的位和字地址都不能确定一个定时器/计数器的地址。所以，tc区域由tc号组成，每个号用于程序中定义不同的定时器和计数器。一般情况下，如果tc号的数据类型是二进制位，则是指定时器或计数器动作触点，当定时时间到或计数到时该二进制位接通；若是tc的数据类型是无符号十进制数，则是指定时器或计数器动作过程中的时间或计数值。

2．数据结构

以十进制形式输入的数据用bcd码存储，以十六进制输入的数据用二进制形式存储，所以一个二进制字能够表示4位十进制或十六进制数字。对于整个字，数字序号为0的数称为右位数字，而数字序号为3的数称为左位数。在使用数据时，一定要注意十进制和十六进制，应该按照指令的要求输入。

3．不同形式的数据转换

不同数制的数之间可以进行转换，二进制与十六进制、bcd与十进制数之间都可以很容易地进行转换，而bcd与十六进制之间可以使用bcd与十六进制数转换指令进行转换。

4．十进制数的小数点

十进制的小数点仅用于定时器，0.1代表1/10s。

5．带符号及不带符号的二进制数

许多指令可以使用带符号数或不带符号数，但是有一些指令只能使用不带符号数，使用中要加以注意。

6．无符号二进制数

无符号二进制数在omron plc中是标准格式，除非特别声明，都是无符号数。无符号数的范围是0 (0000h)～65535(ffffh)，而8位无符号数的范围为0(0000 0000h)～4294967295(ffff ffffh)。

7．带符号二进制数

带符号二进制数的符号位是第15位，第15位为0表示正数，而第15位为1表示负数。正数范围从0(0000h)～32767(7fffh)，负数范围从-32768(8000h)～-1(ffffh)。

数字量输入模块用于连接外部的机械触点和数字式，例如光电开关和接近开关等。数字量输入模块将来自现场的外部数字量信号的电平转换为内部的信号电平。输入电流一般为数毫安。

图1是直流输入模块的内部电路和外部接线图，图中只画出了一路输入电路，m或n是同一输入组内各内部输入电路的公共点。当图1中的外部电路接通时，光耦合器中的发光( led)点亮，光敏饱和导通；外部电路断开时，光耦合器中的led熄灭，光敏三极管截止，信号经背板总线接口传送给cpu模块。

交流输入模块的额定输入电压为ac 120 v或230 v。图2的电路用隔离输入信号中的直流成分，用电阻限流，交流成分经桥式整流电路转换为直流电流。外部电路接通时，光耦合器中的发光二极管和显示用的发光二极管点亮，光敏三极管饱和导通。外部电路断开时，光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经背板总线接口传送给cpu模块。

图1数字量输入模块电路

图2数字量输入模块电路

直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接，dc 24 v是一种安全电压。如果信号线不是很长，plc所处的物理环境较好，应考虑优先选用dc 24 v的输入模块。交流输入方式适合在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

数字量输入模块可以直接连接两线式bero接近开关，后者的输出信号为0状态时，其输出电流（空载电流）不为0。在选型时应保证两线式bero的空载电流小于输入模块允许的静态电流，否则将会产生错误的输入信号。

根据输入电流的流向，可以将输入电路分为源输入电路和漏输入电路。漏输入电路（见图1）的输入回路电流从模块的信号输入端流进来，从模块内部输入电路的公共点m流出去。pnp集电极开路输出的传感器应接到漏输入的数字量输入模块。

在源输入电路的输入回路中，电流从模块的信号输入端流出去，从模块内部输入电路的公共点m流进来。npn集电极开路输出的传感器应接到源输入的数字量输入模块。

数字量模块的输入/输出电缆的大长度为1000 m（屏蔽电缆）或600 m（非屏蔽电缆）

(1)单人多地控制

甲地起动控制。在甲地按下起动按钮sb1时→x000常开触点闭合→线圈y000得电→y000常开自锁触点闭合，y0端子内部硬触点闭合→y000常开自锁触点闭合锁定y000线圈供电，y0端子内部硬触点闭合使线圈km得电→主电路中的km主触点闭合，得电运转。

甲地停止控制。在甲地按下停止按钮sb2时→x001常闭触点断开→线圈y000失电→y000常开自锁触点断开，y0端子内部硬触点断开→接触器线圈km失电→主电路中的km主触点断开，电动机失电停转。

(2)多人多地控制

起动控制。在甲、乙、丙三地同时按下按钮sb1、sb3、sb5→线圈y000得电→y000常开自锁触点闭合，y0端子的内部硬触点闭合→y000线圈供电锁定，接触器线圈km得电→主电路中的km主触点闭合，电动机得电运转。

停止控制。在甲、乙、丙三地按下sb2、sb4、sb6中的某个停止按钮时→线圈y000失电→y000常开自锁触点断开，y0端子内部硬触点断开→y000常开自锁触点断开使y000线圈供电切断，y0端子的内部硬触点断开使接触器线圈km失电→主电路中的km主触点断开，电动机失电停转。

是综合控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的，这就使plc具有许多其他控制器所无法相比的特点。

1.plc的功能

plc是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，具有可靠性高、体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用及维护方便等一系列的优点，因而在冶金、能源、化工、交通、等领域中有着广泛的应用，成为现代工业控制的三大支柱（plc、机器人和cad/cam）之一。根据plc的特点，可以将其功能形式归纳为以下几种类型。

（1）开关量逻辑控制

plc具有强大的逻辑运算能力，可以实现各种简单和复杂的逻辑控制。这是plc的基本也广泛的应用领域，它取代了传统的继电器接触器的控制。

（2）模拟量控制

plc中配置有a/d和d/a转换模块。a/d模块能将现场的温度、压力、流量、速度等模拟量转换变为数字量，再经plc中的微处理器进行处理（微处理器处理的只能是是数字量），然后进行控制；或者经d/a模块转换后变成模拟量，然后控制被控对象，这样就可实现plc对模拟量的控制。

（3）过程控制

现代大中型的plc一般都配备了pid控制模块，可进行闭环过程控制。当控制过程中某一个变量出现偏差时，plc能按照pid算法计算出正确的输出，进而控制调整生产过程，把变量保持在整定值上。目前，许多小型plc也具有pid控制功能。

（4）定时和计数控制

plc具有很强的定时和计数功能，它可以为用户提供几十甚至上百、上千个定时器和计数器。其计时的时间和计数值可以由用户在编写用户程序时任意设定，也可以由操作人员在工业现场通过编程器进行设定，进而实现定时和计数的控制。如果用户需要对频率较高的信号进行计数，可以选择高速计数模块。

（5）顺序控制

在工业控制中，可采用plc步进指令编程或用移位寄存器编程来实现顺序控制。

（6）数据处理

现代的plc不仅能进行算术运算、数据传送、排序及查表等操作，而且还能进行数据比较、数据转换、、数据显示和打印等，它具有很强的数据处理能力。

（7）通信和联网

现代plc大多数都采用了通信、网络技术，有rs-232或rs-485接口，可进行远程i/o控制。多台plc彼此间可以联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间可以实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。通信接口或通信处理器按标准的硬件接口或专有的通信协议完成程序和数据的转移。

2.plc的应用领域

目前，plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。

（1）开关量的逻辑控制

这是plc基本，也是广泛的应用领域，它取代了传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制；既可用于单台设备的控制，也可用于多机**及自动化流水线，如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线及电镀流水线等。

（2）模拟量控制

在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使plc处理模拟量，必须实现模拟量和数字量之间的a/d转换及d/a转换。plc厂家都生产配套的a/d和d/a转换模块，使plc用于模拟量控制。

（3）运动控制

plc可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量i/o模块连接位置和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块，可驱动或的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要plc生产厂家的产品几乎都具有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、等场合。

（4）过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制，在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。作为工业控制计算机，plc能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法，大中型plc都有pid模块，目前许多小型plc也具有此功能模块。pid处理一般是运行专用的pid子程序。

（5）数据处理

现代plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表及位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，进而完成一定的控制操作；也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

（6）通信及联网

plc通信含plc间的通信及plc与其他智能设备间的通信。随着的发展，工厂自动化网络发展得很快，各plc生产厂商都十分重视plc的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的plc都具有通信接口，通信非常方便。纷纷推出各自的网络系统。新近生产的plc都具有通信接口，通信非常方便。