@PLC知多少?输入输出映像、电源模块与编程装置

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作者简介
王兆宇：


施耐德电气（中国）有限公司IAC-TCC 能力中心：Experience Principal engineer，Trainee ，爱迪生全球技术专家。


变频器和Motion产品的专家技术支持，以及变频器、TESYSU和TESYST、伺服等相关产品的现场服务。


内部培训讲师：对内部员工和经销商技术人员进行PLC编程软件、变频器、网络通讯、TVDA(PLC、伺服、变频器、HMI)培训，以及EMC、PCP和工控知识入门（PCP\VSD\PLC\SENSOR）培训。


第一章
PLC 的原理、 组成与编程环境


三、 PLC的内部结构


（四）输入输出映像


PLC的输入映像寄存器和输出映像寄存器的作用，就是连接外部物理输入点和物理输出点的桥梁，每个扫描周期输入输出映像寄存器都刷新一次。


1. 输入映像
开关量的输入接口属于物理输入，指的是外部输入给PLC的信号，例如传感器、按钮、位置开关等等。在每一个扫描周期结束后，外部物理输入点的实际状态将映射到输入映像寄存器中。通俗点说PLC是不值得这些物理输入元件究竟是些什么东西，那么就需要引入输入映像来解决这个问题。


这个输入映像就好像是外部输入端子的影像，当外部有信号输入时，它相对应的输入映像寄存区域就为1，当外部信号没有信号输入时，它对应的输入映像寄存区域就为0，这样，PLC就可以直接通过扫描映像寄存区来了解外部端子的通断的状态。


2. 输出映像
开关量的输出接口和输入接口一样，也是属于物理输出，指的是PLC输出给外部连接元件的信号，例如电磁阀、指示灯等等。在每一个扫描周期结束后，将输出映像寄存器的状态，映射到外部物理输出点。


和输入映像的情况一样，PLC中引入的输出映像和物理输出也是对应的关系，当相对应的输出映像是1时，这个输出映像所对应的输出端子就接通，而当相对应的输出映像是0时，这个输出映像所对应的输出端子就断开。


（五）电源模块


PLC 的电源模块能够将外部输入的电源经过处理后，转换成能够满足PLC 的CPU、存储器、输人输出接口等内部电路工作所需要的直流电源。


许多PLC 的直流电源采用直流开关稳压电源，不仅可以提供多路独立的电压供内部电路使用，而且还可以为输入设备（传感器）提供标准电源。


PLC配有开关式稳压电源，以提供内部电路使用。与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。因此，对于电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。


PLC根据型号的不同，有的采用交流供电，有的采用直流供电。交流一般为单相220V，有的型号采用交流100V，直流电源一般为DC24V。


对于整体机结构的PLC，电源通常封装在机箱内部，对于组合式PLC，有的采用单独电源模块，有的将电源与CPU封装到一个模块中。许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器的供电需求。


（六） 编程装置


系统应用程序是通过编程器或电脑送入的，对程序的修改也是通过它实现的，操作者可以通过它监视和修改程序的执行。


编程器是PLC专用的程序编辑器，有手持式和台式两种，一般是个人电脑和掌上编程器。属于电脑+编程软件集成的一种专用设备。


编程器用作用户程序的编制、编辑、调试和监视，还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数。它经过接口与CPU联系，完成人机对话。


编程器分简易型和智能型两种。
●简易型编程器只能在线编程，它通过一个专用接口与PLC连接。
●智能型编程器即可在线编程又可离线编程，还以远离PLC插到现场控制站��相应接口进行编程。智能型编程器有许多不同的应用程序软件包，功能齐全，适应的编程语言和方法也较多。


使用编程器编程时，选择在线和离线编程的方法如下：


离线编程是指主机和编程器共用一个CPU，通过编程器的方式选择开关来选择PLC的编程、监控和运行工作状态。


在线编程是指主机和编程器各有一个CPU，主机的CPU完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。
对定型产品、工艺过程不变动的系统可以选择离线编程，以降低设备的投资费用。


使用电脑送入系统应用程序，要预先在电脑上安装编程软件，编制好程序后，一般通过网络连接线进行下载。一些特殊行业可以使用无线进行下载，例如行车，就是通过无线WiFi下载的。


知识互动



邦友们，阅读完本文之后，是不是又学到了新知识，那静静就来考考大家：


“编程器分为哪两种不同的类型？”
答案就在原文，仔细阅读哦。



本期是连载《施耐德PLC电气设计与编程自学宝典》第四期—【输入输出映像、电源模块与编程装置】



邦友们如果有其他疑问，也可以在【施知道】中提出自己的问题，更多精彩内容，我们下期见！

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