PLC在工业自动化控制中的应用研究
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摘 要：本文对PLC进行了概述，介绍了PLC的特点、基本结构以及PLC的工作原理。以西门子公司PLC为例介绍了S7-200、300、400系列PLC的特点以及适用场合。以S7-300系列PLC介绍了PLC的选型方法，最后通过案例介绍了PLC在工业自动化控制中的应用。
1 PLC概述
1.1 PLC概述
PLC自二十世纪70年代问世以来，即在工业领域得到了广泛的应用和不断的发展进步，从最初的仅仅具有简单的逻辑运算能力和开关量输入输出功能到现如今的功能丰富强大，在工业技术领域占据了不可替代的一席之地。PLC具备的特点主要有：
①编程方法简便、易学、易上手;②可靠性强，具有较强大的抗干扰能力;③功耗低、体积小;④前期安装、使用、调试以及后期维护、维修、更改等操作简便，工作量小;⑤功能强大，扩展模块丰富，扩展能力强大[1]。
1.2 PLC基本结构
PLC基本结构如图1所示，主要由中央处理器（CPU）、存储器（ROM/RAM）、输入输出接口（I/O）、通讯接口、电源模块、以及其他扩展模块组成。CPU是PLC的最重要的核心。
图1 PLC基本结构
1.3 PLC工作原理
PLC工作过程如图2所示，其工作过程主要分为输入采样、执行用户程序以及刷新输出三个阶段。完成这三个阶段所用时间即为PLC的一个扫描周期。
图2 PLC工作过程
①输入采样阶段。PLC的CPU将读取到的输入端子的输入信号输入至输入映像寄存器。
②执行用户程序阶段。CPU对用户编写的程序进行从上到下，从左到右逐行扫描执行，根据输入、输出映像寄存器以及内存数据寄存器的数据进行处理，并将处理结果存储到输出映像寄存器。
③刷新输出阶段。根据程序执行后的结果，将输出映像寄存器的输出信号送至输出端子上，完成刷新输出阶段[2]。
2 PLC的选型
2.1 常用PLC及特点
以西门子公司生产的PLC为例，西门子公司的S7-300系列的PLC属于中型PLC。它可以处理的开关量输入/输出点数能够达到256到1024个，同时它对模拟量处理的能力远远大于S7-200系列的PLC。S7-300系列PLC的处理数据速度、数字计算能力、网络通信能力要优于S7-200系列，并且相对于S7-200系列拥有更加完善、更加丰富的指令，比如在处理模拟量输入时，S7-200系...
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