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可编程序控制器的外部接线方法

  图2-6是CPU222模块的外部接线图,8个输人点I0.0-10.7分为两组,1M和2M分别是两组输人点内部电路的公共端。L和M端子分别是模块提供的24V直流电源的正极和负极，可用该电源作为输人电路的电源(见图2-6)。24V直流电源还可以用于外部的电子传感器。

  1L和2L分别是两组输出点内部电路的公共端。如果是继电器输出,输出回路可使用AC220V电源电压。

  可编程序控制器的交流电源接在L1(相线)和N(零线)端,此外还有保护接地(PE)端子。

  图2-6 CPU222的外部接线

  可编程序控制器的工作原理

  用触点和线圈实现逻辑运算

  在数学量控制系统中,变量仅有两种相反的工作状态,如高电平和低电半、继电器线圈的通电和断电、触点的接通和断开,可用逻辑代数中的1和0束表示它们。在波形图中,用高电平表示1状念,用低电平表示0状态。

远程控制系统软件设计不仅需要应用PLC基本指令与应用指令，而且还需要对现场总线的通信，现场监视器、状态显示器等外部设备进行设计与编程，用户程序较复杂，对程序存储容量要求较高;系统软件设计、现场调试的工作量较大;安装、调试的时间较长。

  ④分布式控制系统

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  分布式PLC控制系统是一种以PLC为主体构成的网络控制系统。系统的一个(或相对集中的数个)控制对象由一台独立的PLC进行控制，构成相对独立的单机(或集中控制)控制单元;各单元PLC之间通过网络总线连接，组成生产现场控制网，并由上位机进行统一调度与管理。分布式PLC控制系统适用于柔性加工系统(FMS)、车间自动化系统、大型生产线、装配流水线等，是目前PLC应用领域的**阶段。

分布式控制系统

  分布式PLC控制系统与远程I/O控制系统、集中控制系统是整体与局部的关系，系统需要对多台PLC控制单元进行集中、统一的调度与管理。因此，它事实上是单机控制系统、集中控制系统、远程ID控制系统的集成与综合。

  分布式PLC控制系统各相对独立的PLC单元，同样需要使用现场总线等通信技术进行PLC与I/O单元间、PLC与PLC、PLC与上位机、PLC与I/O设备间的数据通信与信息交换，系统上位机还需要对各PLC单元间进行调度与管理，因此，对PLC的网络通信功能要求很高。

  “与"、“或”、“非”逐辑运算的输人/输出关系如表2-1所示,用继电器电路或梯形图可以实现“与”、“或"、“非”逻辑运算(见图27)。用多个触点的串、并联电路可以实现复朵的逻辑运算,例如图2-8中的繼电器电路实现的逻辑运算可用逻辑代数式表示为：

  KM=(SB1 KM)•SB2•FR

  表2-1 逻辑运算关系表

  上式左边的KM与图中的线圈相对应,右边的KM与KM的常开触点相对应，SB2与SB2的常闭触点相对应。在继电器电路围和梯形图中，战圈的状态是输出量或被控量,触点的状态是输人量。继屯器的线围通电时,其常开触点接通.常闭触点断开;线的断电时,北常开触占断开素风融点闭合。梯光图中的位操作元性如可偏整序控制器的输出00.0)的缺点和线圈也有类似的关系。

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 例如：执行ROUND指令后，数据123456.789将成为123457;执行ROUND指令后，数据123456.785讲成为123456。

 相对来说，S7-300/400移位指令的功能没有S7-200强，它的特点如下。

  a.S7-300/400只能进行整数I、双字长整数DI的右移，字或双字的左、右移动，双字的循环移动等共8种移位操作。

  b.S7-300/400的移位只能通过累加器1进行，当存储器需要移位时，应首先将存储器的内容移动到累加器1中。

  cS7-300/400的移位操作只能对字、双字长的数据进行，不能用于字节。

  d.对于整数1、双字长整数DI，只能进行右移操作，数据被移出后的"空位"自动连续补入符号位的状态(正数为“0”、负数为“1”)。

  e.被移出的*后一位状态被保存在状态字的CC1位中。f.移位位数N可以采用如下两种方式指定。

s7-300移位指令的梯形图编程格式

  (a)在指令中直接指定位数;

  (b)如果在指令中未指定位数，以累加器2的低字节存储值作为移动位数。S7-300/400移位指令的梯形图编程格式如图3-75所示。

  接触器的结构和工作原理与继电器的基本相同,区别仅在于继电器触点的钢定电流较小

  图2-7 基本理辑运算

  a)与b)或c)非

  (如几十毫安),而接触器是用来控制大电流负载的,例如它可以控制额定电流为几十安培至上千安培的异步电动机。

  图2-8是用交流接触器控制异步电动机的主电路、控制电路和有关的波形图。按下起动按钮SB1,它的常开触点接通,电流经过SB1的常开触点和停止按钮SB2的常闭触点,流过交流接触器KM的线圈,接触器的衔铁被吸合,使主电路中KM的3对常开触点闭合,异步电动机M的三相电源接通,电动机开始运行,控制电路中接触器KM的辅助常开触点同时接通。放开起动按钮后,SB1的常开触点断开,电流经KM的辅助常开触点和5B2的常闭触点流过KM的线围,电动机继续运行。KM的辅助常开触点实现的这种功能称为“自锁"或“自保持"，它使继电器电路具有类似于RS触发器的记忆功能。

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  在电动机运行时按停止按钮SB2,它的常闭触点断开,使KM的线圈失电,KM的主触点断开、异步电动机的三相电源被切断,电动机停止运行,同时控制电路中KM的辅助常开触点断开。当停止按钮SB2被放开,其常闭触点闭合后,KM的线圈仍然失电,电动机继续保持停止运行状态。图2-8给出广有关信号的波形图,图中用高电平表示1状态(线圈通电、按钮被按下),用低电平表示0状态(线圈断电、按钮被放开)。

  图2-8异步电动机控制电路

  图中的热继电器FR用于过载保护,电动机过载时，经过一段时间后,FR的常闭触点断开,使KM的线圈断电,电动机停转。

 ①系统存储器

  系统存储器用于存放输入/输出过程映像区(PII、PIQ)、位存储器(M)、定时器(T)、计数器(C)、块堆栈和中断堆栈以及临时存储器(本地数据堆栈)。

  ②工作存储器

  工作存储器仅包含运行时使用的程序和数据。RAM工作存储器集成在CPU中，RAM的内容通过电源模块供电或后备电池保持。除了CPU417-4可以通过插入专用的存储卡来扩展工作存储器外，其他PLC的工作存储器都无法扩展。

s7-300 plc存储区分配

  ③装载存储器

  装载存储器是用于存放不包含符号地址分配或注释(这些保留在编程设备的存储器中)的用户程序。装载存储器可以是存储卡、内部集成的RAM或内部集成的E?PROM，现在的S7-300PLC必须配置FlashE?PROM才能下载程序。

  ④保持存储器

  保持存储器是非易失性的RAM，通过组态可以在PLC掉电后即使没有安装后备电池的情况下，保存一部分位存储器(M)、定时器(T)、计数器(C)和数据块(DB)。在设置CPU参数时一定要指定应保持的区域。注意：由于S7-400PLC没有非易失性的RAM，即使组态了保持区域，掉电时若没有后备电池，也将丢失所有数据。这是S7-300PLC与 S7-400 PLC的重要区别。

  a.当在STEP7中执行下载(Download)时，会把编程设备中的用户程序下载到CPU的装载存储区，同时会把运行时使用的程序和数据写入工作存储器(如OB1和数据块)。b.若CPU没有后备电池，当系统断电时，在工作存储器中定义了保持特性的数据块会把数据写入保持存储器中，上电后保持存储器会把断电时的数据写入工作存储器，保证了运行数据断电不丢失(见图3-16和图3-17)。

  c.若CPU没有后备电池，当系统断电时，系统存储器中定义的保持位存储器(M)、定时器(T)、计数器(C)断电时也会写人保持存储器。恢复上电时断电时的数据重新写入，保证了运行数据断电不丢失。