開關量模塊6ES7322-1FL00-0AA0_湖南迪碩自動化設備有限公司

PLC節省輸出點數的方法（1）分組輸出如圖7所示，當兩組負載不會同時工作時，可通過外部轉換開關或受PLC控制的電器觸點進行切換，使PLC的一個輸出點可以控制兩個不同時工作的負載。7分組輸出（2）矩陣輸出如圖8所示為4×4矩陣輸出電路，用8個輸出點可控制16個負載。

　　要使某個負載接通工作，只要它所在的行與列對應的輸出繼電器接通即可。例如，當Y010與Y004同時接通時，KM1得電吸合。應當注意的是：當只有某一行對應的輸出繼電器接通，各列對應的輸出繼電器才可以任意接通；或者當只有某一列對應的輸出繼電器接通，各行對應的輸出繼電器才可以任意接通。

　　否則將會錯誤接通負載。因此，採用矩陣輸出時，將同一時間段接通的負載安排在同一行或同一列中，否則將無法控制。8矩陣輸出（3）並聯輸出通斷狀態相同的負載，可以並聯後共用PLC的一個輸出點（要考慮PLC輸出點的負載驅動能力）。

　　例如PLC控制的交通信燈，對應方向（東與西對應、南與北對應）的燈通斷規律相同，將對應的燈並聯後可以節省一半的輸出點。（4）負載多功能化一個負載實現多種用途。例如，在傳統的繼電控制係統中，一個指示燈只指示一種狀態。

　　在PLC控制係統中，利用PLC的軟件很容易實現利用一個輸出點控制指示燈的常亮和閃亮，這樣就可以利用一個指示燈表示兩種不同的信息，從而節省PLC的輸出點。（5）某些輸出信號不進入PLC係統中某些相對獨立、比較簡單的部分可以考慮不用PLC來控制，直接採用繼電器控制即可。

　　（6）利用輸出點擴展輸出點與利用輸出點擴展輸入點相似，也可以用輸出點分時控制一組輸出點的輸出內容。例如：在輸出端口上接有多位LED7段碼顯示器時，如果採用直接連接，所需的輸出點是很多的。這時可使用圖9的電路利用輸出點的分時接通逐個點亮多位LED7段碼顯示器。

　　在圖9所示的電路中，CD4513是具有鎖存、譯碼功能的共陰極7圖9輸出口擴展輸出口段碼顯示器驅動電路，兩只CD4513的數據輸入端A～D共用可編程序控制器的4個輸入端，其中A為低位，D為高位。LE端是鎖存使能輸入端，在LE信號的上升沿將數據輸入端的BCD數據鎖存在片內的寄存器中，並將該數譯碼後顯示出來，LE為低電平時，顯示器的數不受數據輸入信號的影響。

　　顯然，N位顯示器所佔用的輸出點P=4+N。圖9中Y004及YOO5分別接通時，輸出的數據分別送到上下兩片CD4513中。PLC的用戶程序執行過程對於用戶來說，在編寫用戶程序或選擇設備時，清楚下面介紹的三個階段，即用戶程序執行過程的原理。

　　PLC採用集中處理的方法，即對輸入掃描信號、執行用戶程序和輸出刷新都採用集中分批處理的工作方式。（1）輸入掃描在這一階段中，PLC以掃描方式讀入所有輸入端子上的輸入信號，並將輸入信號存入輸入映像區，輸入映像存儲器被刷新。

　　在程序執行階段和輸出刷新階段中，輸入映像存儲器與外界隔離，其內容保持不變，直至下一個掃描周期的輸入掃描階段，才被重新讀入的輸入信號刷新。可見，PLC在執行程序和處理數據時，不直接使用現場當時的輸入信號，而使用本次採樣時輸入到映像區中的數據。

　　如果輸入設備能使PLC輸入端形成閉合回路，對應輸入端編號的內部輸入繼電器內保存為“1”，即相當於繼電器線圈導通。在程序執行過程中，該編號對應的觸點動作；如果輸入設備能使輸入開路，則對應輸入端編號的內部輸入繼電器內保存為“0”，即相當於繼電器線圈沒導通，在程序執行過程中，該編號對應的觸點不動作。

　　如果在PLC處於非輸入掃描的階段，PLC外的輸入設備狀態發生了變化，內部輸入繼電器也不會發生變化，要等到下一個輸入掃描階段才能根據此時的輸入狀態來刷新。所以，對於少於十幾毫秒的輸入信號，經常採集不到。（2）執行程序在執行用戶程序過程中，PLC按梯形圖程序順序自上而下、從左至右逐個掃描執行，即按助記符指令表的先後順序執行。

　　但遇到程序跳轉指令，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序跳轉地址。程序執行過程中，PLC從輸入映像區中取出輸入變量的當前狀態，然後進行由程序確定的邏輯運算或其他運算，根據程序指令將運算結果存入相應的內部繼電器中，包括輸出繼電器、內部輔助繼電器、定時器、計數器等。

　　輸出繼電器的信號存放在輸出映像區，即輸出繼電器與PLC外部的同編號的輸出點對應。在程序執行過程中，同一周期內，前面的邏輯結果影響後面的觸點，即後執行的程序可能用到前面的新中間運算結果；但同一周期內，後面的運算結果不影響前面的邏輯關係。

　　該掃描周期內除輸入繼電器以外的所有內部繼電器的終狀態（導通與否），將影響下一個掃描周期各觸點的開與閉。（3）輸出刷新程序執行階段的運算結果被存入輸出映像區，而不送到輸出端口上。在輸出刷新階段，PLC將輸出映像區中的輸出變量送入輸出鎖存器，然後由鎖存器通過輸出模塊產生本周期的控制輸出。

　　如果內部輸出繼電器的狀態為“1”，則輸出繼電器觸點閉合。全部輸出設備的狀態要保持一個掃描周期。PLC的主要應用場合1用於開關量控制PLC控制開關量的能力是很強的。所控制的入出點數，少的十幾點、幾十點，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬點。

　　由於它能聯網，點數幾乎不受限制，不管多少點都能控制。所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的、時序的；即時的、延時的；不需計數的，需要計數的；固定順序的，隨機工作的；等等，都可進行。PLC的硬件結構是可變的，軟件程序是可編的，用於控制時，非常靈活。

　　必要時，可編寫多套，或多組程序，依需要調用。它很適應於工業現場多工況、多狀態變換的需要。用PLC進行開關量控制實例是很多的，冶金、機械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業行業都需要用到它。目前，PLC首用的目標，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方便並可靠地用於開關量的控制。

　　2用於模擬量控制模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續變化的。工業生產，特別是連續型生產過程，常要對這些物理量進行控制。作為一種工業控制電子裝置，PLC若不能對這些量進行控制，那是一大不足。

　　為此，各PLC廠家都在這方面進行大量的開發。目前，不僅大型、中型機可以進行模擬量控制，就是小型機，也能進行這樣的控制。PLC進行模擬量控制，要配置有模擬量與數字量相互轉換的A／D、D／A單元。它也是I/O單元，不過是特殊的I/O單元。

　　A/D單元是把外電路的模擬量，轉換成數字量，然後送入PLC。D/A單元，是把PLC的數字量轉換成模擬量，再送給外電路。作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗幹擾、內外電路隔離，與輸入輸出繼電器（或內部繼電器，它也是PLC工作內存的一個區。

　　可讀寫）交換信息等等特點。這裏的A/D中的A，多為電流，或電壓，也有為溫度。D/A中的A，多為電壓，或電流。電壓、電流變化範圍多為0～5V，0～10V，4～20mA。有的還可處理正負值的。這裏的D，小型機多為8位二進制數，中、大型多為12位二進制數。

　　A/D、D/A有單路，也有多路。多路佔的輸入輸出繼電器多。有了A/D、D/A單元，餘下的處理都是數字量，這對有信息處理能力的PLC並不難。中、大型PLC處理能力更強，不僅可進行數字的加、減、乘、除，還可開方，插值，還可進行浮點運算。

　　有的還有PID指令，可對偏差制量進行比例、微分、積分運算，進而產生相應的輸出。計算機能算的它幾乎都能算。這樣，用PLC實現模擬量控制是可能的。控制的單位值可小到212分之一的測量程值，多數也是足夠的。

　　PLC進行模擬量控制，還有A/D、D/A組合在一起的單元，並可用PID或模糊控制算法實現控制，可得到很高的控制質量。用PLC進行模擬量控制的好處是，在進行模擬量控制的同時，開關量也可控制。這個優點是別的控制器所不具備的，或控制的實現不如PLC方便。

　　當然，若純為模擬量的係統，用PLC可能在性能價格比上不如用調節器。這也是應當看到的。3用於數字量控制實際的物理量，除了開關量、模擬量，還有數字量。如機床部件的位移，常以數字量表示。數字量的控制，有效的辦法是NC，即數字控制技術。

　　這是50年代誕生於美國的基於計算機的控制技術。當今已很普及，並也很。目前，的金屬切削機床，數控化的比率已超過40％～80％，有的甚至更高。PLC也是基於計算機的技術，並日益。故它也可以用於數字量控制。

　　PLC可接收計數脈衝，頻率可高達幾k到幾十k赫茲。可用多種方式接收這脈衝，還可多路接收。有的PLC還有脈衝輸出功能，脈衝頻率也可達幾十k。有了這兩種功能，加上PLC有數據處理及運算能力，若再配備相應的傳感器（如旋轉編碼器）或脈衝伺服裝置（如環形分配器、功放、步進電機），則可以依NC的原理實現種種控制。