PLC系统存储器与用户存储器的功能
plc的基本知识点
plc的基本知识点一、PLC的定义与基本概念。
1. 定义。
- PLC（Programmable Logic Controller），即可编程逻辑控制器。
它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。
- 它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
2. 工作原理。
- 输入采样阶段：PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的信号状态读入到输入映像寄存器中存储起来。
在本扫描周期内，这个输入映像寄存器中的数据不会改变，即使外部输入信号状态发生了变化。
- 程序执行阶段：PLC按从左到右、从上到下的顺序对用户程序进行扫描，并根据输入映像寄存器中的数据以及其他内部元件（如辅助继电器、定时器、计数器等）的状态进行逻辑运算，将运算结果写入到对应的输出映像寄存器中。
- 输出刷新阶段：在所有指令执行完毕后，将输出映像寄存器中的状态转存到输出锁存器中，通过输出电路驱动外部负载。
二、PLC的硬件组成。
1. 中央处理单元（CPU）- 功能：是PLC的核心部分，它执行用户程序，进行数据处理、逻辑判断、数值运算等操作，同时还对PLC的内部工作进行协调和控制。
- 类型：不同品牌和型号的PLC，其CPU的性能和功能有所差异。
例如，有的CPU 处理速度快，能够处理复杂的控制算法；有的CPU集成了多种通信接口，方便与其他设备进行通信。
2. 输入输出（I/O）接口。
- 输入接口：用于接收外部设备（如传感器、按钮等）的信号。
常见的输入信号类型有数字量输入（如开关信号的通断）和模拟量输入（如温度、压力等连续变化的信号）。
输入接口电路通常具有光电隔离等功能，以提高抗干扰能力。
- 输出接口：用于将PLC的运算结果输出给外部设备（如继电器、接触器、变频器等）。
输出接口也分为数字量输出（如控制继电器的吸合与断开）和模拟量输出（如输出0 - 10V或4 - 20mA的模拟信号来控制调节阀的开度）。
PLC中常使用存储器类型
PLC中常使用存储器类型
依据存放信息的性质不同，在plc中常使用以下类型的存储器：
1.只读存储器(ROM)。
只读存储器中的内容由PLC制造厂家写入，并永久固化，PLC掉电后，ROM中内容不会丢失。
用户只能读取，不能改写。
因此ROM常用于存放系统程序，系统程序具有开机自检、键盘输入处理、用户程序翻译、信息传递、工作方式选择等功能。
2.随机存储器(RAM)。
随机存储器又称为可读写存储器。
信息读出时，RAM中的内容保持不变；写入时，新写入的信息掩盖原来的内容。
它用来存放既要读出，又要常常修改的内容。
因此RAM常用于存人用户程序、规律变量和其他一些信息。
掉电后，RAM中的内容不再保留，为了防止掉电后RAM中的内容丢失，PLC使用锂电池作为RAM 的备用电源，在PLC掉电后，RAM由电池供电，保持存储在RAM中的信息不消逝。
3.可擦写、可编程只读存储器(EPROM、EEPROM)，EPROM是只读存储器，失电后，写入的信息不丢失，但要改写信息时，必需先用紫外线擦除原信息，才能重新改写。
一些小型的PLC厂家也常将系统程序驻留在EPROM中，用户调试好的应用程序也可固化在EPROM中。
EEPROM也是只读存储器，不同的是写入的信息需用一个较高的电压擦除。
1。
PLC各组成部件的作用
PLC各组成部件的作用1.CPU——是PLC的核心部分。
与通用微机CPU一样，CPU在PC系统中的作用类似于人体的神经中枢。
其功能：（1）用扫描方式（后面介绍）接收现场输入装置的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器；（2）接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；（3）诊断电源和PC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误；（4）在PC进入运行状态后：a）执行用户程序——产生相应的控制信号（从用户程序存储器中逐条读取指令，经命令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制信号，去启闭有关的控制电路）b）进行数据处理——分时、分渠道地执行数据存取、传送、组合、比较、变换等动作，完成用户程序中规定的逻辑或算术运算任务c）更新输出状态——输出实施控制（根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输入映象寄存器或数据寄存器的内容，实现输出控制、制表、打印、数据通讯等）2.存储器系统程序存储器——存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数*不能由用户直接存取用户存储器用户程序存储器——存放用户程序。
即用户通过编程器输入的用户程序。
功能存储器（数据区）——存放用户数据PC的用户存储器通常以字（16位/字）为单位来表示存储容量。
注意：系统程序直接关系到PC的性能，不能由用户直接存取，所以，通常P C产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量，是指用户程序存储器而言。
3.I/O（输入/输出部件）（I/O模块：接口电路、I/O映像存储器）——CPU与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件。
PLC提供了各种操作电平与驱动能力的I/O模块，以及各种用途的I/O组件供用户选用：输入/输出电平转换电气隔离串/并行转换数据传送A/D、D/A转换误码校验其他功能模块I/O模块可与CPU放在一起，也可远程放置。
通常，I/O模块上还具有状态显示和I/O接线端子排。
plc
2间接寻址（1地址指针建立2地址指针修改 3利用地址指针取数据）
RC和RV压敏电阻作用：消除触点断开时电弧
继电器作用：隔离，放大信号
继电器线圈通电时，其常开触点接通，常闭触点断开；
继电器线圈断电时，其常开触点断开，常闭触点闭合
存储器 分为 系统程序存储器和 用户程序存储器。
PLC使用一下几种物理存储器：
1）随机存取存储器（RAM） 缺点：是易失性的存储器，它的电源中断后，储存的信息将会丢失。
优点：工作速度高、价格便宜、改写方便。
2）只读存储器（ROM）只能读出，不能写入。
顺序功能图中转换实现应完成的操作：
1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。
2）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。
课后作业
（1）PLC主要由(CPU)、(输入模块)、(输出模块 )和(编程器)等组成。
（2）继电器的线圈"断电"时，其常开触点（断开），常闭触点（闭合）
跳变触点指令：正跳变触点检测到一次正跳变时，或负跳变触点检测到一次负跳变时，触点接通一个扫描周期。
17、 有记忆功能的电路： 起动—保持—停止电路（简称为起保停电路）。
18、有向连线：在顺序功能图中，随着时间的推移和转换条件的实现，将会发生步的活动状态的进展，这种进展按有向连线规定的路线和方向进行。
相邻的4个字节组成一个双字
14 高速计数器（HC）：高速计数器用来累计比CPU得扫描速率更快的事件，技术过程与扫描周期无关。
特殊存储器（SM）：特殊存储器用于CPU与用户之间交换信息。
plc练习题
第一节PLC基本概述【例1】PLC的系统程序存储器是用来存放()A．用户程序B．编程器送入的程序C．用PLC编程语言编写的程序D．内部系统管理程序【解析】该题考查了PLC的组成中系统程序存储器和用户程序存储器的功能。
【答案】D【例2】将输出信号从输出暂存器取出并送到输出锁存电路中所对应的PLC工作阶段是()A．初始化B．处理输入信号C．程序处理D．输出处理【解析】该题考查了PLC的工作原理，要理解工作的各个阶段与功能。
【答案】D【例3】FX2N－48MR型PLC属()A．小型B．中型C．大型D．巨型【解析】该题考查了PLC的型号与输入和输出点数，并且要求熟悉PLC的分类，当几个知识均掌握时，才能做好该题。
【答案】A【例4】某PLC输入继电器的输入地址编号最大为X043，输入点数是()A．43点B．36点C．38点D．42点【解析】本题旨在考查可编程序控制器的地址编号规则。
【答案】B1．(2012)关于型号为FX2N128MR001的PLC说法错误的为()A．属于中型PLCB．三菱公司产品C．继电器输出D．需220 V交流电源供电答案：A解析：FX2N128MR是三菱公司产品，R继电器输出，适合交流负载，输入输出总点为128点，小于256点，属于小型PLC。
2．(2013)有关PLC输出类型不正确的是()A．继电器输出B．无线输出C．晶体管输出D．晶闸管输出答案：B解析：PLC输出类型有三种，继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。
3．(2013)被国际电工委员会首选推荐用于PLC的编程语言是()A．顺序功能图B．梯形图C．指令语句表D．功能块图答案：A解析：顺序功能图是一种位于其它编程语言之上的图形语言。
4．(2013)周期为1秒的时钟脉冲发生器为()A．M8011 B．M8012C．M8013 D．M8014答案：C解析：M8011—10ms时钟脉冲发生器，M8012—100ms时钟脉冲发生器，M8013—1s时钟脉冲发生器，M8014—1min时钟脉冲发生器。
PLC存储器的分类及作用
PLC存储器的分类及作用plc存储器根据存储方式可以分为随机存储器( RAM)和只读存储器(ROM)。
PLC内部所使用的存储器，按其用途一般可以分为系统程序存储器、用户程序存储器、内部数据存储器。
(1)系统程序存储器用来存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数等。
这是PLC正常工作的基本保证。
系统工作程序是由PLC生产厂家编制、安装并固化的。
留意：系统程序存储器直接关系到PLC的性能，不能由用户直接存取。
出于这种牢靠性方面的考虑，PLC的系统程序存储器都采纳ROM、EPROM等用户不能进行修改的存储器。
(2)用户程序存储器是用来存放用户程序的。
用户程序由用户编制，通过编程器输入。
所谓“编程”就是编写PLC用户程序。
用户通过编制用户程序，掌握生产过程。
通常PLC产品资料中所指的存储器容量就是用户程序存储器。
部分PLC用户程序存储器盼存储容量是以“步”为单位进行计算。
PLC中的一步，指的是PLC一条最基本规律运算指令所占用的存储器容量。
不同的PLC，每步对应的实际存储器字节数是有所不同的。
用户程序一旦调试完成，除非设备的掌握要求发生转变，才需要重新设计编写PLC程序，否则使用者一般不需要更改程序。
(3)内部数据存储器是用来存放PLC程序执行的中间状态与信息的。
PLC程序的中间处理结果等信息均存储在内部数据存储器中。
内部数据存储器的存储容量与PLC规模和指令系统有关。
PLC的规模越大，指令系统越简单，内部数据存储器的存储容量也就越大。
内部数据存储器的状态在PLC程序执行过程中发生动态转变，所以必需采纳动态RAM进行存储，其内容在关机时自动清除。
但由于设备连续工作或断电恢复的需要，部分内部数据存储器可以用电池保持。
PLC
6、PLC的特点：抗干扰能力强，可靠性高；系统控制结构简单，通用性强；编程方便，易于使用；功能强大，成本低；设计、施工、调试的周期短；维护方便。
7、PLC的系统组成：CPU、存储器、电源、和专门设计的输入/输出接口电路。有的还包含了扩展接口、通信接口、编程设备及其他部件。其中CPU一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU通过数据总线、地址总线、控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连。PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。PLC使用的存储器类型有ROM、RAM、EEPROM。
29.梯形图编程的基本规则：1、PLC内部元器件触点的使用次数是无限制的；2、梯形图的每一行都是从左边母线开始，然后是各触电的逻辑连接，最后以线圈或指令盒结束；3、线圈和指令盒一般不能直接连在左边的母线上，如需要的话可以通过中间继电器SM0.0完成；在同一程序中，同一编号的线圈使用两次及两次以上称作双线圈输出，双线圈输出非常容易引起误动作，应避免使用；4、应该把串联多的电路块放在最上边，把并联多的电路块放在最左边；5、如果一行的触点数太多，应该采取中间过渡的措施把过长的一行梯形图程序分为两行或者三行。
25、数据类型：字符串、布尔型（0或1）、整型和实型（浮点数）。字节B（8位）、字W（16位）、双字D（32位）。
26寻址方式：直接寻址和间接寻址。
27、S7-200PLC的程序构成：用户程序、数据块、参数块。其中用户程序是必须的，用户程序包括主程序、子程序和中断程序，其中主程序是必须的。
28、S7-200PLC提供的特殊功能：脉冲捕捉、输入信号滤波、输出信号设置、模拟电位器、高速I/O、立即读写I/O、定义掉电保护区等。
13、PLC实施控制的实质：按控制功能要求，通过程序按一定算法进行输入/输出变换，并将这个变换给以物理实现，并应用于工业现场。
西门子PLC的用户装载存储区、用户工作存储区和用户系统存储区
西门子PLC的用户装载存储区、用户工作存储区和用户系统存储区装载存储区可能是CPU模块中的部分RAM、内置的E2PROM或选用的可拆卸FlashEPROM( FEPROM)卡，用于保存不包含符号地址和注释的用户程序和系统数据（组态、连接和模块参数等）。
有的CPU有集成的装载存储器，有的可以使用微存储器卡(MMC)来进行扩展，CPU31XC的用户程序只能装入插入式的MMC。
断电时数据保存在MMC存储器中，因此，数据块的内容基本上被永久保留。
下载程序时，用户程序（逻辑块和数据块）被下载到CPU 的装载存储器，CPU把可执行部分复制到工作存储器，而符号表和注释则保存在编程设备中。
工作存储区占用CPU模块中的部分RAM，它是集成的高速存取的RAM存储器，用于存放CPU运行时所执行的用户程序和数据。
为了保证程序执行的快速性和不过多地占用工作存储器，在执行时只把与程序执行有关的块装人工作存储区。
CPU工作存储区也为程序块的调用安排了一定数量的临时本地数据存储区（或称L堆栈），用来存储程序块被调用时的临时数据，访问局域数据比访问数据块中的数据更快。
用户生成块时，可以表明临时变量( TEMP)，它们只在执行该块时有效，执行完后就被覆盖了。
也就是说，L堆栈中的数据在程序块工作时有效，并一直保持，当新的块被调用时，L堆栈将进行重新分配。
在FB、FC或OB运行时设定，将块变量声明表中声明的临时变量存在临时本地数据存储区（L堆栈）。
L堆栈提供空间以传送某些类型参数和存放梯形图的中间结果。
块结束执行时，临时本地存储区再行分配，不同的CPU提供不同数量的临时本地存储区（L堆栈）。
语句表( STL)程序中的数据块可以被标识为“与执行无关”(UNLINIKED)，它们只是存储在装载存储器中。
有必要时，可以用SFC 20“BLKMOV”将它们复制到工作存储区。
复位CPU的存储器时，RAM中的程序被清除。
系统存储区为不能扩展的RAM，是CPU为用户程序提供的存储器组件，被划分为若干个地址区域，分别用于存放不同的操作数据，如输入过程映像、输出过程映像、位存储器、定时器和计数器、块堆栈（B堆栈）、中断堆栈（I堆栈）和诊断缓冲区等。
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系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，系统程序固化在ROM 内，用户不能直接更改，它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。
系统程序质量的好坏，很大程度上决定了PLC的性能，其内容主要包括三部分。
第一部分为系统管理程序，它主要控制PLC的运行，使整个PLC按部就班地工作。
第二部分为用户指令解释程序，通过用户指令解释程序，将PLC 的编程语言变为机器语言指令，再由CPU执行这些指令。
第三部分为标准程序模块与系统调用，它包括许多不同功能的子程序及其调用管理程序，如完成输入、输出及特殊运算等的子程序。
PLC的具体工作都是由这部分程序来完成的，这部分程序的多少也决定了PLC性能的高低。
用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和功能存储器（数据区）两部分。
用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序，以及用户的系统配置。
用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同，可以是RAM（有掉电保护）、EPROM或EEPROM存储器，其内容可以由用户任意修改或增删。
用户功能存储器是用来存放（记忆）用户程序中使用器件的ON/OFF状态／数值数据等。
用户存储器容量的大小，关系到用户程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指标之一。
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