·工作过程框图： 合上电源启动 I/O和内部继电器清上零所有定时器复位电 后的 检查I/O单元的连接初 始操 监控定时器复位to作 检查硬件和用户 程序存储器 公共 否操 检查合格？作 错误标志置位出错灯点亮是P C的数 扫据报警采样输入信号 刷新输入映像存储器描输周入 故障性质？期 监控定时器t1复位 故错障误执 逐条执行用户行程序指令用 户 程 序 程序结束？否 是 数 输出映像存储器的内容输出据 至相应输出口输出 服 监控定时器复位t1务 外设 服务于外设命令命 令
·I/O处理过程： 输输输入图输3-5 PC入的工作过程执行出输输 生产现场输入映出出输入调缓像用映锁驱出受控 输入信号端理冲存户像存存动端 子电路器储程器电子元件 器序储器路
允许允许（输入刷新）（输出刷新）
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（1）数据输入/输出——I/O状态刷新 采样输入信号 送出处理结果
a. 输入映像存储器及其刷新——对应于输入端子状态的数据区
PLC中的CPU是不能直接从与外部接线端子打交道的。在输入采样阶段，首先扫描所有输入端子，经过输入调理电路（光电隔离、电平转换、滤波处理等）后进入输入缓冲器等待采样。没有CPU的采样“允许” ，外界的输入信号是不能进入内存的。
当CPU采样时，输入信号便进入输入映像存储器——刷新。接着进入程序的执行阶段，直至信号的输出。在此期间，输入映像存储器将现场与CPU隔离，无论输入信号如何变化，输入映像存储器中的内容保持到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新采样新的信号，即：输入映像存储器每周期刷新一次。
这样，是否会影响对现场信息的反应速度？由于，PLC扫描周期一般仅几十mS，两次采样之间的间隔时间很短，对一般的开关量而言，可以认为采样是连续的。
b. 输出映像存储器及其刷新——CPU数据处理的中间结果和最终结果的存放区域 同理，CPU不能直接驱动负载，处理的结果存放在输出映像存储器中，直至所有程序执行完毕，才将输出映像区的内容经输出锁存器（称为输出状态刷新）送到输出端子上驱动外部负载。即：输出映像存储器——随时刷新
输出锁存器——每周期刷新一次（刷新后的输出状态一直保持到下一次刷新） 同样，两次刷新的间隔仅几十mS，即使考虑电路的电气惯性（延迟）时间，仍可认为输出是及时的。
c. 输入/输出状态表——状态RAM表
I/O映像存储器的内容，在CPU中构成I/O状态表，其内容是CPU处理用户程序及数据的依据。
注意：输入状态表——采样时刷新
输出状态表——随时刷新（中间值和最终结果） 输出端子的接通或开断——输出锁存器决定 （2） 执行用户程序 执行 监视
a. 监控定时器WDT（WATCH DOG TIMER）——即监控定时器t1
·正常：执行完用户程序所需的时间应不超过t1。执行程序前，复位t1，执行程序开始t1
计时，完毕后立即复位t1，表示程序执行正常。
·异常：因某些原因，程序进入死循环，执行程序时间超出t1值，WDT发出警告，程序重
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新开始执行，同时复位t1。若因偶然因素，则重新执行程序将正常，否则，系统自动停止执行用户程序，切断外部负载，并发出故障信号等待处理。 b. 执行用户程序 （3） 执行外设命令
每次执行完用户程序，输出后，就进入服务外设命令的操作，如没有外设命令，自动循环扫描。
三、简单结论（参见教材P63“简单结论” 暂略）
第三节 可编程序控制器中常用的CPU
每台PLC至少有一个CPU。在一些按功能分散处理的或根据容错技术而设计的PLC中，可以包括多个CPU，分别承担各自的控制功能。PLC中采用的CPU主要有通用微处理器、单片机和双极型位片式系列芯片。 （本节内容请同学们自学教材P65～P66，并完成P76的思考题
5）
第四节 可编程序控制器中常用的存储器
PLC配备两种存储系统：
系统程序存储器——存放系统程序和数据，不能由用户直接存取 用户存储器——存放用户程序和数据 一、PLC所采用的存储器的特点
1. 可靠性高 2. 实时性好
3. 功耗低，工作时温升小，可用电池供电 4. 数据存储不消失，停电后能长期保存数据 以适应PLC恶劣的工作环境和所要求的工作速度。 二、PLC常用的存储器
CMOS-SRAM、EPROM、EEPROM （此段内容请同学们自学教材P66～P67，并完成P76思
考题6）
三、用户程序的存放形式
任何语言编写的程序都要经过翻译，变成机器代码，才能顺序存放在用户程序存储器（RAM或EPROM）中。除了程序代码，用户数据也很重要。
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用户数据的类型：
1.位数据（Bit）——占存储器中的1位，对应于一个“继电器” 状态：“0”或“1”
2.字节数据（Byte）——占存储器中的8位，以BCD码（十进制）的形式存放（一般为
两BCD码，每个BCD码占内存的四位）
3.字数据（Word）——双字节数据，占存储器中的16位（BCD码形式存放） 4.双字数据（Dword）——占存储器中的32位（BCD码形式存放）
5.混合数据（位与字节或字）——如：定时器、计数器等的设定值和当前值一般为“字”
数据，而它们的触点状态则为“位”数据
不同形式的数据如何存放和调用完全由系统程序自动管理，但在编程时，不同的数据类型对指令的数据设置将有所区别
作业：P76思考题4，5，6
第五节 可编程序控制器的输入输出接口
PLC的输入输出接口的作用在前面已作了简单的介绍。PLC之所以能在恶劣的工业环境中可靠地工作，I/O接口技术起着关键的作用。I/O模块的种类很多，这里仅介绍开关量I/O接口模块和模拟量I/O接口模块的基本电路及其工作原理。 一、开关量I/O接口模块
PLC以开关量顺序控制为特长，在工业控制中，有很大一部分工作可由PLC 按开关量 控制来完成。
1. 开关量输入模块的基本电路及工作原理
种类：直流输入模块、交流输入模块、交、直流输入模块（参见教材P68） 特点：
· 输入信号的电源均可由用户提供，直流输入信号的电源（DC24V）也可由PLC自身提供 · 一般8路输入共用一个公共端，现场的输入提供一对开关信号：“0”或“1”（有无触点均可） · 每路输入信号均经过光电隔离、滤波，然后送入输入缓冲器等待CPU采样。 · 每路输入信号均有LED显示，以指明信号是否到达PLC 的输入端子
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接输入端 输入端 +24V 光电隔离 COM
Xo ～～输 入 缓冲滤波 器
X7
图3-8 （a）直流输入模块
X1 LED
去
COM光 隔
图3-8 （b）交、直流输入模块
Xo 光电隔离 浪涌吸收器 桥式整流 取样电阻 （限幅） 滤波 ≈ 限流电阻 LED显示 旁路二极管（防发光二极管反压过大） 等待CPU采样
输入缓冲器
X7 等待CPU采样
COM图3-8（c）交流输入模块
AC10