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基本结构编辑

PLC实质是一种于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。

*处理单元

*处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，zui后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高PLC的可*性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

电源

PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。

程式输入装置 负责提供操作者输入、修改、监视程式用作的功能

输入\输出回路 负责接收外部输入元件信号和负责接收外部输出元件信号.

3工作原理编辑

扫描技术

当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

（一）输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

（二）用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

（三）输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和

很多用户谈“干扰”色变，觉得干扰既看不到也摸不着，排除干扰引起的故障也毫无头绪。的确，由不同干扰引起的故障现象多种多样，有通信不稳定掉站的，有模块读数不准确的，也有烧毁模块的……下面咱们来看看这个用户碰到了什么奇怪现象。
前两天听一个用户抱怨S7-300 CPU的数据丢失，但重新上电后CPU又可以运行，不得其解。与用户沟通后，可以判定丢失的只是CPU的过程数据，而存储于MMC卡中的CPU程序并没有丢失，否则重新上电后CPU是不能运行的。这样的现象大部分是由于CPU受到干扰造成的，CPU进入故障模式，所有的LED灯全闪，所有通信中断，不控制输出信号，形象地说就是CPU死机了，像PC的蓝屏一样，这也是一种保护模式，防止设备误动作而造成不必要的损失。这时CPU的内部数据丢失，再次上电后（可能需要一段释放时间），MMC中存储的程序复制到CPU的工作存储器后CPU运行，但是所有的过程数据被初始化，诊断缓冲区的数据保持，过程分析应该是这样的。

什么样的情况会造成CPU进入故障模式呢？首先需要了解一下CPU内部的逻辑地接线，

缺省的情况下，PLC的逻辑地与供电系统M端以及PE相通，在接地良好且有等电位连接的情况下，各个分散的设备之间电位相同，便于互连。但是如果接地不好，例如共模干扰或其他干扰通过地线传导，这样干扰将会影响到PLC的逻辑地的点位，使之不能提供一个参考点位，造成CPU数据的混乱，从而使CPU进入故障模式。这种情况下，将PE与PLC的逻辑地分开及所说的浮地（CPU31X不能分开），将会避免干扰进入CPU的数据总线，但是在多个PLC连接时要注意之间的点位差是否在允许的范围内。

另外一种情况也需要注意，例如24V的电源不但给CPU供电，还给一些中间继电器供电，一些情况下，线圈在断开后释放能量，在电源回路上产生的高电压将影响到CPU的逻辑地，从图1种可以看到，高电压干扰直接影响到逻辑地，即使将PE与PLC的逻辑地分开也没有多少作用，因为与PE没有关系，有没有干扰可以使用示波器直接连接PLC的电源侧进行测量，如果有干扰，可以将CPU的电源与继电器控制回路分开，也可以使用二极管作为释放高电压，在西门子的手册可以找到这些资料，图2为使用二极管和齐纳二极管连接的释放回路，这些保护回路是对触点的保护，使用齐纳二极管也可以起到钳制电压的作用。

希望大家通过这个故事不仅可以解决与此相同故障，还能够掌握一些解决干扰的问题的思路和方法