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非淡泊无以明志，非宁静无以致远。——诸葛亮

电瓶叉车举升和行走系统PLC自动控制

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第一章可编程控制器

1.1可编程控制器的介绍

1.1.1定义

PLC可编程序控制器：PLC英文全称ProgrammableLogicController,

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。

1.1.2PLC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。

1.1.3CPU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。

1.1.4I/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

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拟量输出（AO）等模块。

开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变

化的量。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。

1.1.5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），