西門子S7-400模塊6ES7422-1BH11-0AA0詳解

PLC可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數字運算操縱的電子系統，專為在產業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算,順序控制，定時，計數與算術操縱等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸進/輸出控制各種類型的機械或生產過程。DCS集散系統: DCS英文全稱 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全稱為集散型控制系統。DCS可以解釋為在模擬量回路控制較多的行業中廣泛使用的，盡量將控制所造成的危險性分散,而將治理和顯示功能集中的一種自動化高技術產品。DCS一般由五部份組成：1：控制器2：I/O板 3：操縱站 4：通訊網絡 5：圖形及遍程軟件。 

    一、PLC的發展歷程 

    在產業生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數據采集。傳統上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數字公司研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller（PC）。 

    個人計算機（簡稱PC）發展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC），現在，仍經常將PLC簡稱PC。 

    PLC的定義有很多種。國際電工委員會（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數字運算操縱的電子系統，專為在產業環境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操縱的指令，并通過數字的、模擬的輸進和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與產業控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。 

     上世紀80年代至90年代中期，是PLC發展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度進步，PLC逐漸進進過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統治地位的DCS系統。 

      PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在產業自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。　 

      二、PLC的構成 

      從結構上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規則組合配置。　　 

      三、CPU的構成 

     CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數據，用掃描的方式采集由現場輸進裝置送來的狀態或數據，并存進規定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進進運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經分析后再按指令規定的任務產生相應的控制信號，往指揮有關的控制電路。 

      CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態總線構成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。內存主要用于存儲程序及數據，是PLC的組成單元。 

       在使用者看來，不必要具體分析CPU的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震蕩信號控制。運算器用于進行數字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。
        CPU速度和內存容量是PLC的重要參數，它們決定著PLC的工作速度，IO數目及軟件容量等，因此限制著控制規模。