假设一台PLC只有8个输入口，我用人机界面进行通讯，人机界面设计的时候能设计第九个输入口吗？

PLC和人机界面怎么通讯的？~

S7-200通信最经济的方式就是采用PPI协议和自由口通信协议。对于S7-200之间进行通信，PPI协议又更适合——它比自由口通信的编程更简单！下面就对这个PPI通信进行说明——以2台S7-200通信为例，做一个实例。

设备配置：1台S7-200 CPU 226CN的PLC、 1台S7-200 CPU 224XP的PLC

硬件连接：原则上需要配备1条紫色的Profibus电缆、2个黑色的Profibus-DP接头。如果需要在PLC通信时对所有在线的PLC进行监控/编程操作而不占用另外的通信口（也就是说，假如所有PLC用端口PROT1进行PPI通信，而现在要对所有PLC依次编程/监控，但又不想占用这些PLC的端口PROT0——端口PROT0可能已作它用），那么必须在其中1台PLC采用带编程口的Profibus-DP接头。所以说，带编程口的Profibus-DP接头在整个网络中只需要一个就可以了。这样，也就可以在某一台PLC处对在网的其它PLC进行编程/监控。

引脚分配：

........S7－－200 CPU上的通讯端口是符合欧洲标准EN 50170中PROFIBUS标准的RS－－485兼容9针D型连接器。下表列出了为通讯端口提供物理连接的连接器，并描述了通讯端口的针脚分配。下面是S7-200的通信接口——D型9孔母头的引脚定义。


网络电缆的偏压电阻和终端电阻

为了能够把多个设备很容易地连接到网络中，西门子公司提供两种网络连接器：一种标准网络连接器（引脚分配如表7-7所示）和一种带编程接口的连接器，后者允许您在不影响现有网络连接的情况下，再连接一个编程站或者一个HMI设备到网络中。带编程接口的连接器将S7－－200的所有信号（包括电源引脚）传到编程接口。这种连接器对于那些从S7－－200取电源的设备（例如TD200）尤为有用。两种连接器都有两组螺钉连接端子，可以用来连接输入连接电缆和输出连接电缆。两种连接器也都有网络偏置和终端匹配的选择开关。典型的网络连接器偏置和终端如图所示：


........处于中间节点的从站在不工作时可以断电。

PROFIBUS电缆的接法
........PROFIBUS电缆，紫色，只有两根线在里面，一根红的一根绿的，然后外面有屏蔽层，接线的时候，要把屏蔽层接好，不能和里面的电线接触到，要分清楚进去的和出去的线分别是哪个，假如是一串的，就是一根总线下去，中间不断地接入分站，这个是很常用的方法，在总线的两头的两个接头，线都要接在进去的那个孔里，不能是出的那个孔，然后这两个两头的接头，要把它们的开关置为ON状态，这时候就只有进去的那个接线是通的，而出去的那个接线是断的，其余中间的接头，都置为OFF，它们的进出两个接线都是通的（我觉得德国人真的是和我们的思维不同，我觉得应该是OFF表示关闭吧，他偏设置ON为关闭，搞不懂）。这就是线的接法，接好了线以后呢，还要用万用表量一量，看这个线是不是通的。假如你这根线上只有一个接头，你量它的收发两个针上面的电阻值，假如是220欧姆，那么就是对的，假如你这根线已经做好了，连了一串的接口，你就要从一端开始逐个检查了。第一个单独接线的接口，是ON状态，然后你把邻近的第一个接口的开关也置为ON，那么这个接口以后的部分就断了（出口的线已经被关掉了啊~）现在测最边上，就是单线接的那个接口，之后的东西一直都是测这个接口，测它的收发两个针，和刚才一样，假如电阻是110欧姆（被并联了），那么这段线路就是通的，然后把中间刚才那个改动为ON的接口改回到OFF，然后是下一个接口改为ON，。。。。。。就这么测下去，哪个的电阻不是110欧姆了，就是那一段的线路出问题了。

........PROFIBUS网络电缆（西门子产品号：6XV1 830-0EH10），波特率为100Kbps以下时也可使用普通双绞线（截面积不小0.22平方毫米）。 原则上绿色接RS485信号负（对应Profibus接头的A1）、红色接RS485信号正（对应Profibus接头的B1）。当然，统一反着接也可以——绿色接RS485信号正（对应Profibus接头的B1）、红色接RS485信号负（对应Profibus接头的A1）。不要交叉就行。

Profibus-DP现场总线电缆电缆：用于Siemens公司支持的Profibus-DP总线系统。

●能够对应12Mbps的高速传送，充分发挥PROFIBUS-DP的功能。

●铝箔PET带和高密度编织的双层屏蔽使抗干扰性能出色，通信的传送质量稳定。

●护套使用了柔软性和耐油、耐热性能良好的无铅聚氯乙烯混合物。

●护套的颜色以紫色(RAL001)为标准色。

........德国LAPP UNITRONICO BUS L2/FIP：实心裸铜丝导体，2芯绞合成对，芯线颜色为红+绿。 铝箔屏蔽后加裸铜丝编织，PVC外护套，阻燃，符合VDE 0472第804部份，B类试验(IEC 332.1)，紫色(RAL4001)。
........传输速率决定允许的总线电缆最大长度如下：
PROFIBUS-DP 1.5MBit/s＝最长200m
(SIMATIC网) 12.0MBit/s＝最长100m
工厂通讯处理层 1.0MBit/s=最长200m
2.5MBit/s=最长200m
........上述参数适用于PROFIBUS-DP及PROFIBUS—FMS总线电缆。

........国产普通屏蔽电缆也可以替代PROFIBUS电缆，没有问题，实践证明是可以用的。这样说吧，使用是没有问题的，但是是要有些请提条件的，比如西门子给出的多大速率下对应多大的通讯距离，西门子DP电缆没有问题，但是国产屏蔽电缆就有可能不能用到这么长的通讯距离。要选用质量好的国产屏蔽电缆。

........为了保证信号的稳定要在DP网络的两端接电阻,3和8脚接220电阻,3和VP引脚接390电阻,8脚和DGND脚接390电阻。如果有RS485连接器，就不用自己加终端电阻，RS485连接器中已经自带终端电阻了。

.......国产屏蔽电缆抗干扰的能力应该要若一些，如果是电磁环境很差的地方，例如有交交变频系统等，建议使用profibus-dp电缆。比较重要的系统中，对通讯安全非常严格的话，建议还是使用西门子的profibus-dp电缆。

........上面是官方提到的硬件连接方式， 在实际中，我们可能因为使用情况不同（临时使用、实验使用、同一个电控柜内使用等），手边没有现成的Profibus电缆和Profibus-DP接头。那么，在这种情况下就需要自己制作了。下面就简单说一下制作方法：

1、不带编程口的通信线制作：

........有多少个PLC就买多少个D型9针公头，然后买需要长度的Profibus电缆（实在没有，买屏蔽双绞线也可以，不过抗干扰性没那么好哟；近距离的话，随便用什么线连接都可以，哪怕是2根单股导线，也没问题）。通过电缆，把这些D型9针公头的3脚依次连接在一起，把这些D型9针公头的8脚也依次连接在一起。接线的时候注意点，不要接错了——笔者就因为疏忽大意接错线，导致查了几个小时的故障才发现接线错了（首先怀疑线错了，用万用表打，没发现问题，晕哟，可能是遇见鬼了；最后把线全拆了，重新焊接即恢复正常）。

........如果通信存在问题，那么建议把这些D型9针公头的5脚也接在一起，强制低电位相等。如果有屏蔽线的话，就接上屏蔽线。屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。

........至于终端电阻和偏置电阻，距离短的话，就可以不接了。不过，虽然不接，也得了解其原理——终端电阻和偏置电阻如17楼图示。因为PROFIBUS的连接电缆通常采用TYPE A标准，其中的电缆阻抗值最大为165欧，390/220/390的等效电阻是170，是为了实现阻抗匹配。当没有通讯进行时，终端电阻可以保证信号线间的电压差。通常加载在终端的电压为5V，390/220/390使得两信号线点的电压值分别为1.95和3.05V，是理想的静态电压（差分）。

........官方的PROFIBUS接头有进线和出线2个口，采用官方的PROFIBUS接头接线时需要注意：“首站”和“末站”都接进线。

........其实“首站”和“末站”接出也能通信的，但是为了保证通讯的稳定，“首站”和“末站”都要把终端电阻置为ON，这时如果还把“首站”和“末站”接出线，那么“首站”和“末站”都被终端掉了。所以西门子规定：“首站”和“末站”都接进线。

2、带编程口的通信线制作：

........先制作不带编程口的通信线，然后再找一个D型9孔母头，与其中一台PLC的D型9针公头一对一连接：1-1，2-2，3-3，4-4，5-5，6-6，7-7，8-8，9-9。PLC编程电缆（多主站电缆）连接那个D型9孔母头。这样，电脑就可以监控那台PLC了。同时，因为同时也连接到了网内所有PLC，所以也可以监控网内所有PLC。

........注意：无论是否采用西门子原装的总线电缆和接头，如果是不带编程口，那么就只能监控到1台PLC而监控不到在网的其它PLC————例如，1台PLC采用端口PORT1与其他PLC进行通信，而编程电缆连接到了这台PLC的端口PORT0，那么在电脑上是无法监控到在网的其它PLC的。因为，电脑的编程电缆的通信线3，8脚和在网的其它PLC都不存在物理连接嘛。

采用了不带编程口的通信线，PLC插在不是联网那个通信口上监控，只能看到1台PLC：



采用了带编程口的通信线，PLC插在联网那个通信口上监控，能看到在网的所有PLC：


不过，最好只搜索设定的波特率就可以了，不要搜索所有波特率，否则可能出现问题：


要监控在网的哪台PLC，需要打开相应的PLC程序，然后搜索出所有的PLC，再把光标置于相应的PLC上，点击“确定”。然后可以下载和监控那台PLC：


如果电脑上当前PLC程序和“通信”的当前地址的PLC的程序不同，是无法监控该PLC的。

如果电脑上当前PLC程序“系统块”中的地址和“通信”的当前地址不同，那么将无法下载：


下面就来针对dingqw1234网友的要求做一个实例：1台CPU 226CN 作为主站，1台CPU 224XP作为从站，要把CPU 224XP的输入点数据全部传到CPU 226CN里面。

一、硬件连接：

........按照上面所说的方法，用到编程口的通信电缆把CPU 226CN和CPU 224XP的端口PORT1连接起来。当然，这个连接口可以随意组合，不过，根据不同的情况，可能会影响到程序的编制——如果同一台PLC的2个编程口的地址不同（要连接多个通信设备或不同的用途，就需要把2个通信口设置为不同的地址），那么就可能会影响到程序的编制。

二、PLC地址分配：

........编程软件TEP 7 MicroWIN分配的地址固定是0；程序中PLC的默认地址为2，这个我们要修改；因为该系统中没有其它设备，例如人机界面/触摸屏，这里就把CPU 226CN的PROT0口的地址设为1，把CPU 226CN的PROT1口的地址设为2，把CPU 224XP的PROT0口的地址设为3，把CPU 224XP的PROT1口的地址设为4。

........当然，每个PLC的2个端口可以设置为相同的地址，这样的好处是：当一个通信口坏掉时，可以插到另外一个通信口，而不用更改主站PLC的程序。

........把每个PLC的2个端口设置为不相同的地址，笔者认为这样做没有什么好处（如果你知道，请告诉笔者，多谢！），只有坏处：当一个通信口坏掉时，插到另外一个通信口，需要更改与这台PLC通信的主站PLC的程序。不过这个例子中笔者这样分配地址，是做个实验而已。

三、编程：

........针对上面的控制要求，从站CPU 224XP就不需要编程了，只需要把CPU 224XP的PROT0口的地址设为3，把CPU 224XP的PROT1口的地址设为4并下载系统块就可以了。这个步骤就不赘述了，地址设置方法请参阅对CPU 226CN的设置。

........下面是对主站CPU 226CN进行编程和系统块地址设置的步骤。该例中，采用PPI协议进行通信（比自由口通信要简单得多），而且采用指令向导来编程（比直接设置特殊存储器SMB、调用NETR和NETW指令要简单得多）。

........点“设置PG/PC接口”，选中“PC/PPI Cable(PPI)”，点“属性”，在“本地连接”中选择你的编程程电缆的类型——COM1、COM2或是USB；在PPI中勾选“高级PPI”——非西门子官方电缆就不要选了，即使选了也不支持。点击“确定”——“确定”。

........把编程电缆插到每个PLC，对每个PLC设置指定的地址和设置统一的波特率——如果电缆质量不好，非原装电缆，波特率设置不要过高。先点“通信”，然后双击“双击刷新”。搜索到PLC地址后，设置好当前PLC地址。然后修改系统块中的PLC端口，按照预设的地址进行修改。最后下载系统块，把PLC相应端口设置为预设的地址。这个操作比较简单，我就不在贴图赘述了。

........把编程电缆插回到D型9孔母头。点击“通信”，取消勾选“搜索所有波特率”，然后双击“双击刷新”：


把光标移动到要监控／下载的PLC上面。如果要编226CN主站，移到地址2，如上图。

点击“工具”——“指令向导”，选择“NETR／NETW”，点击“下一步”：


选择需要配置的操作数量（这个例子为1），点击“下一步”：


选择主站的通信口（本例为端口1），点击“下一步”：


选择读还是写（本例为读），选择读几个数据（本例读2个数据，IB0－IB1；对于226CN的输入，应当读3个数据，IB0－IB2，共24个输入），选择PLC的地址（本例为4）：


说明：

如果您在配置NETR，指定以下内容：

- 数据存储在本地 PLC 中的位置。有效操作数：VB、IB、QB、MB、LB。
- 从远程 PLC 读取数据的位置。有效操作数：VB、IB、QB、MB、LB。

如果您在配置 NETW，指定以下内容：

- 数据存储在本地 PLC 中的位置。有效操作数：VB、IB、QB、MB、LB。

- 向远程 PLC 写入数据的位置。有效操作数：VB、IB、QB、MB、LB。

点击“下一步”：


至此，向导完成。

然后在组程序中调用生成的加密子程序：


然后，下载该程序到PLC中即可。

然后监控程序，如果错误输出为1，那么是有问题的，表示通信不成功。如下图，M0.1的值为1：


只有错误输出为0，通信才是成功的（网络读写成功），如下图：


通信成功以后，重站PLC的输入就被读取到主站的VB存储器中了：

PLC的产生
1．继－接控制回顾
由学生回答继电器（接触器）的结构、原理、画出三相异步电机启－停的主电路图、控制电路图
由学生归纳出继－接控制的不足，从而引出“PLC的产生”
2．PLC的产生
68年美国通用汽车公司（GM）招标要求：
（1）软连接代替硬接线 （2）维护方便 （3）可靠性高于继电器控制柜 （4）体积小于继电器控制柜 （5）成本低于继电器控制柜 （6）有数据通讯功能 （7）输入115V （8）可在恶劣环境下工作 （9）扩展时，原系统变更要少 （10）用户程序存储容量可扩展到4K
核心思想：
·用程序代替硬接线
·输入/输出电平可与外部装置直接相联
·结构易于扩展
这是PLC的雏形。
69年美国DEC公司研制出世界上第一台PLC（PDP-14），并在GM公司汽车生产线上应用成功
PLC的诞生：
·1969年，美国研制出世界第一台PDP-14
·1971年，日本研制出第一台DCS-8
·1973年，德国研制出第一台PLC
·1974年，中国研制出第一台PLC
二、PLC的特点、现状与发展
（一）特点
（1）体积小 （2）可靠性高 （3）柔性好，可在线更改程序 （4）对环境条件无要求 （5）价格低廉……具备招标要求的所有功能
（二）现状
80%以上的行业，80%以上的设备均可使用PLC
（三）发展
发展史：
第一代：1969年~1972年，代表产品有
·美国DEC公司的PDP-14/L
·日本立石电机公司的SCY-022
·日本北辰电机公司的HOSC-20
第二代：1973年~1975年，代表产品有
·美国GE公司的LOGISTROT
·德国SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列
·日本富士电机公司的SC系列
第三代：1976~1983年，代表产品有
·美国GOULD公司的M84、484、584、684、884
·德国SIEMENS公司的SIMATIC S5系列
·日本三菱公司的MELPLAC-50、550
第四代：1983年~现在，代表产品有
·美国GOULD公司的A5900
·德国西门子公司的S7系列
发展方向：
·产品规模向两极分化
·处理模拟量
·追求高可靠性
·通讯接口和智能模块
·系统操作站配高分辨率的监视器
·追求软、硬件标准化
三、PLC的分类
·按结构分：
·整体型
·组合型
·按I/O点数及内存容量分：
·超小型：小于64点，256Byet~1KB
·小 型：65~128点，1~3。6KB
·中 型：129~512点，3。6~13KB
·大 型：513~896点，大于13KB
·超大型：大于896点，大于13KB
四、网络型PLC与DCS的关系
DCS起源于模拟量
PLC起源于开关量
二者相互渗透、取长补短，功能上日趋接近，使数字世界、模拟世界更加模糊
决定DCS与PLC应用面大小的是其性能/价格比
1、PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：
PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”
PLC的特点
2.1可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2.2配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
2.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
2.5体积小，重量轻，能耗低
以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
3。PLC基础知识
1.1 PLC的发展历程 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
4. 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、机械制造、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。
4.1开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
4.2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。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）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，使可编程控制器用于模拟量控制。
4.3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模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4.4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。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。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
4.5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、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，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。
4.6通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC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。
5. PLC的国内外状况
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable ,是世界上公认的第一台PLC.
限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
6. PLC未来展望
21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
1.2 PLC的构成
从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
1.3 CPU的构成
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
1.4 I/O模块
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
常用的I/O分类如下：
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
1.5 电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。
1.6 底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
1.7 PLC系统的其它设备
1.7.1
编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。
1.7.2 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
1.8 PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC
之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口（MPI）的数据通讯、PROFIBUS
或工业以太网进行联网。
2 PLC控制系统的设计基本原则
2.1 最大限度的满足被控对象的控制要求。
2.2 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。
2.3 保证控制系统安全可靠。
2.4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。
3 PLC软件系统及常用编程语言
3.1 PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视。
3.2 PLC提供的编程语言
3.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点
3.2.1.1 它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。
3.2.1.2 梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。
3.2.1.3 梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。
3.2.1.4 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。
3.2.1.5 PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。
3.2.2 语句表语言，类似于汇编语言。
3.2.3 逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。
4 STEP7程序的使用
4.1 创建一个项目结构，项目就象一个文件夹，所有数据都以分层的结构存在于其中，任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后，所有其他任务都在这个项目下执行。
4.2 组态一个站，组态一个站就是指定你要使用的可编程控制器，例如S7300、S7400等。
4.3 组态硬件，组态硬件就是在组态表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板，地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值。
4.4 组态网络和通讯连接，通讯的基础是预先组态网络，也就是要创建一个满足你的控制方案的子网，设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。
4.5 定义符号，可以在符号表中定义局部或共享符号，在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代绝对地址。符号的命名一般用字母编写不超过8个字节，最好不要使用很长的汉字进行描述，否则对程序的执行有很大的影响。
4.6 创建程序，用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的重要工作之一，一般可以采用线形编程（基于一个块内，OB1）、分布编程（编写功能块FB,OB1组织调用）、结构化编程（编写通用块）。我们最常采用的是结构化编程和分布编程配合使用，很少采用线形编程。
4.7 下载程序到可编程控制器，完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后，可以下载整个用户程序到可编程控制器。在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下（STOP或RUN-P）,
RUN-P模式表示，这个程序将一次下载一个块，如果重写一个旧的CPU程序就可能出现冲突，所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。
5 WINCC程序的使用
5.1 简介，WINCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。具有控制自动化过程的强大功能，是基于个人计算机的操作监视系统，它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面精确的满足生产实际要求。WINCC有两个版本RC版（具有组态和开发环境）、RT版（只有运行环境），我们一般使用的是RC版。
5.2 WINCC简单使用步骤
5.2.1 变量管理，首先确定通讯方式安装驱动程序，然后定义内部变量和外部变量，外部变量是受你买的WINCC软件授权限制的最大授权64K字节，内部变量没有限制。
5.2.2 画面生成，进入图形编辑器，图形编辑器是一种用于创建过程画面的面向矢量的作图程序。也可以使用包含在对象和样式库中的众多的图形对象来创建复杂的过程画面。可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上。
5.2.3 报警记录设置，报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。可以任意地选择消息块、消息级别、消息类型、消息显示以及报表。为了在运行中显示消息，可以使用包含在图形编辑器中的对象库中的报警控件。
5.2.4 变量记录，变量记录是用来从运行过程中采集数据并准备将它们显示和归档。
5.2.5 报表组态，报表组态是通过报表编辑器来实现的。是为消息、操作、归档内容和当前或已归档的数据定时器或事件控制文档的集成的报表系统，可以自由选择用户报表的形式。
5.2.6 全局脚本的应用，全局脚本就是C语言函数和动作的通称，根据不同的类型脚本被用于给对象组态动作并通过系统内部C语言编译器来处理。全局脚本动作用于过程执行的运行中。一个触发可以开始这些动作的执行。
5.2.7 用户管理器设置，用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。每建立一个用户，就设置了WINCC功能的访问权利并独立的分配给此用户。至多可分配999个不同的授权。
5.2.8 交叉表索引，交叉索引用于为对象寻找和显示所有使用处，例如变量、画面和函数等。使用“链接”功能可以改变变量名称而不会导致组态不一致。

如果是按钮累的输入，人机界面可以无限多个，如果是传感器类型的就不行了

这是可以的，物理上还是8个输入，你可以在CPU里编程来实现

关键是要什么样的输入口，如果输入只是用于设定，那在人机界面上设置一个状态或者标志那就可以，但如果是要采集过程变量那就不行了。
网络中如果有变频器，你可以利用变频器的输出输入来作为远程IO，这是一个常用的办法。

---

潼关县15017212318： 假设一台PLC只有8个输入口,我用人机界面进行通讯,人机界面设计的时候能设计第九个输入口吗?？
权瑶右旋： 关键是要什么样的输入口,如果输入只是用于设定,那在人机界面上设置一个状态或者标志那就可以,但如果是要采集过程变量那就不行了. 网络中如果有变频器,你可以利用变频器的输出输入来作为远程IO,这是一个常用的办法.

潼关县15017212318： 欧姆龙PLC(CPM2A)8个输入开关量如何传送到HR或者DM - ？
权瑶右旋： 输入位ir00000-00915 输出位ir01000-01915 mov 0 hr0,将输入位前16位输入到hr0,,ir通道最大227,你写10000肯定出错

潼关县15017212318： 请教:三菱小型plc中,需要用8个输入,8个输出,两个485通讯口,请问有那款plc的配置相近?谢谢! - ？
权瑶右旋： FX2N-16MR-001 交流110~220V供电电源 8点输入 8点继电器输出 两个485通讯口则需配置两个通讯扩展板(模块)——FX2N-485-BD.我认为最是最理想的配置了!

潼关县15017212318： 最近刚学VC++,求一个PC与PLC之间进行通讯的程序,用自由口模式通讯 - ？
权瑶右旋： 直接用编程线连接就可以了,PLC是8口的,属于RS232口,在手册上有编程线的做法,直接连接,不用IC芯片的. 针对补充问题的 不需要什么驱动的.只要有对应的编程软件就可以了.

潼关县15017212318： 我要选一个三菱PLC,不知道用哪一个比较好,I/O口只需要八个输入六个输出,要有485接口 - ？
权瑶右旋： 没有,必须要扩展

潼关县15017212318： 我想买台三菱FX2N - MR - 001的PLC,如果我想用光电开关作为输入量时,是不是还要买模拟量输入 - ？
权瑶右旋： FX2N-128MR-001 输入点: 64,64 继电器输出FX2N-80MR-001 输入点: 40,40 继电器输出FX2N-64MR-001 输入点: 32,32 继电器...

潼关县15017212318： 用8点输出Plc如何分别控制100个独立的灯,要求输入不同信号,对应不同灯,想用在取料车上,就是说有一... - ？
权瑶右旋： 控制对象即是独立的,对应的控制指点也要独立.所以你的输出点8点远远不够.如果你增加外围辅助中间继电器,比如你1到8各自一个信号,1跟2组合一个,1跟3组合一个,以此类推最多也能实现32个的控制.但这样做起来外围线就多了.建议每个灯一个点独立控制,方便实现.

潼关县15017212318： 如何设计一个具有8选一输入,8选一输出功能的组合逻辑电路 - ？
权瑶右旋： 不论是八选一输入还是输出,对与要设计的电路都是在八个输入里选一个输出.你可以用双4选一数据选择器74HC153接成八选一数据选择器也可以直接用八选一的74HC151来设计.八个输入D0~D7,一个输出Y.三个地址输入端A0~A2.Y=(A0'A1'A2')D0+(A0'A1'A2)D1+(A0'A1A2')D2+(A0'A1A2)D3+(A0A1'A2')D4+(A0A1'A2)D5+(A0A1A2')D6+(A0A1A2)D7 根据具体要求接线就可以了.

潼关县15017212318： 我要用S7 - 200和霍尔传感器测轴的转速.要同时测24根轴的测速,plc只有6个高速计数器输入端,怎么解决? - ？
权瑶右旋： 方案一:采用外部电路,转速信号先通过计数器分频,变为低速信号,与普通IO口相连进行测试.方案二:采用多个带8点高速输入的主模块,多个主模块之间通过通讯功能互联,可扩展至任意数量输入.方案三:采用湖南银河电气有限公司的基于前端数字化技术的分布式测控系统的频率测试子站,每个转速采用一个,多个子站通过总线连接至主站,主站与上位机相连.

潼关县15017212318： 三菱PLC:编写一段程序,假设有8个指示灯,从左到右以0.5s速度依次点亮,到达最右端后,再从右到左依次亮 - ？
权瑶右旋： 先mov一个1亮一个灯 使用SFR或者SFL右移左移指令,每0.5s就移动一次 到达最右端做个计数或者读取进位SM700 再反向移动过来