扩展模块6ES7277-0AA22-0XA0

用PLC实现对系统的控制是非常可靠的这是因为PLC硬件与软件两个方面都采取了很多措施，确保它能可靠工作。事实上，如果PLC工作不可靠，就无法在工业环境下运用，也就不成其为PLC

　　1、软件方面：

　　PLC工作方式为扫描加中断，这既可保证它能有序地工作，防止继电控制系统常出现的"冒险竞争"其控制结果总是确定的而且又能应急处置急于处置的控制，保证了PLC对应急情况的及时响应，使PLC能可靠地工作。

　　为监控PLC运行顺序是否正常，PLC系统都设置了"看门狗"Watchingdog监控顺序。运行用户顺序开始时，先清"看门狗"定时器，并开始计 时。当用户顺序一个循环运行完了则检查定时器的计时值。若**时(一般不**过100m则报警。严重**时，还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采 取相应的应急措施。定时器的计时值若不**时，则重复起始的过程，PLC将正常工作。显然，有了这个"看门狗"监控顺序，可保证PLC用户顺序的正常运行，可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。

　　PLC还有很多防止及检测故障的指令，以发生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户顺序，对PLC工作状况，以及PLC所控制的系统进行监控，以确保其可靠工作。

　　PLC每次上电后，还都要运行自检顺序及对系统进行初始化。这是系统顺序配置了用户可不干预。呈现故障时有相应的出错信号提示。

　　正是PLC软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施，才确保了PLC具有可靠工作的特点。平均无故障时间可达几万小时以上;出了故障平均修复时间也很短，几小时以至于几分钟即可。

　　曾有人做过为什么要使用PLC问卷调查。回答中，多数用户把PLC工作可靠作为选用它主要原因，即把PLC能可靠工作，作为它可以选择指标。

　　2、硬件方面：

　　PLC输入输出电路与内部CPU电阻隔。其信息靠光耦器材或电磁器材传送。而且，CPU板还有抗电磁搅扰的屏蔽办法。故可保证PLC次序的作业不受外界的电与磁搅扰，能正常地作业。

　　PLC运用的元器材多为无触点的而且为高度集成的数量并不太多，也为其牢靠作业供给了物质基础。

　　机械结构规划与制作技术上，为使PLC能安全牢靠地作业，也采取了许多办法，可保证PLC耐振动、耐冲击。运用环境温度可高达摄氏50多度，有的PLC可高达80--90度。

　　有的PLC模块可热备，一个主机作业，另一个主机也作业，但不参加操控，仅作备份。一旦作业主机出现毛病，热备的可主动**替其作业。

　　还有更进一步冗余的采用三取一的规划，CPUI/O模块、电源模块都冗余或其间的部分冗余。三套一起作业，终究输出取决于三者中的大都决议的结果。这可使体系出毛病的机率几乎为零，做到满有把握。当然，这样的体系本钱是很高的只用于格外重要的场所，如铁路车站的道叉操控体系。

CPU模块6ES7216-2AD23-0XB8  CPU模块6ES7216-2AD23-0XB8 

西门子的S7-300/400的程序结构

S7-300/400将子程序分为功能（Function，或称为函数）和功能块（FunctionBlock）　　S7-300/400的功能与S7-200的子程序基本上相同。它们均有输入、输出参数和临时变量，功能的局部数据中的返回值实际上属于输出参数。它们没有**的存储区，功能执行结束后，不再保存临时变量中的数据。

功能块是用户编写的有自己**的存储区（即背景数据块）的程序块，功能块的输入、输出参数和静态变量存放在*的背景数据块中，临时变量存储在局部数据堆栈中。每次调用功能块时，都要*一个背景数据块。

西门子的S7-200的程序结构

过程映像输入/输出（I/Q）、变量存储器V、内部存储器位M、定时器T、计数器C等属于全局变量。S7-200的程序组织单元(ProgramOrganizationalUnit，简称为POU)包括主程序、子程序和中断程序。每个POU均有自己的64字节局部变量，局部变量只能在它所在的POU中使用。与此相反，全局变量可以在各POU中使用。

下面是子程序可以使用的局部变量：

1)TEMP(临时变量)是暂时保存在局部数据区中的变量。只有在执行该POU时，定义的临时变量才被使用，POU执行完后，不再保存临时变量的数值。

2)IN是由调用它的POU提供的输入参数。

3)OUT是返回给调用它的POU的输出参数(子程序的执行结果)。

4)IN_OUT是输入_输出参数，其初始值由调用它的POU传送给子程序，并用同一变量将子程序的执行结果返回给调用它的POU。

子程序如果没有输入、输出参数，它和调用它的程序之间没有清晰的接口，很难实现结构化编程。子程序如果没有局部变量，它和调用它的程序之间只能通过全局变量来交换数据，程序内部也只能使用全局变量。将子程序和中断程序移植到别的项目时，需要重新统一安排它们使用的全局变量，以保证不会出现地址冲突。当程序很复杂，子程序和中断程序很多时，这种重新分配地址的工作量非常大。

IEC61131-3的程序结构

IEC61131-3是PLC的编程语言标准。IEC61131-3是世界上**个，也是至今为止一的工业控制领域的编程语言标准。IEC61131-3有三种POU：程序、功能块和功能。功能是有多个输入参数和一个输出参数（返回值）的POU，返回值的名称与功能的名称相同，需要定义返回值的数据类型。调用具有相同输入值的功能总是返回相同的结果。功能可以调用其他功能，但是不能调用功能块或程序。

依据PLC应用范围，小编收集了常用的编程设计言语。有以下几种:

①梯形图(LadderDiagram)编程设计言语

梯形图编程设计言语是用梯形图的图形符号来描绘程序的一种编程设计言语。采用梯形图编程设计言语，这种编程设计言语采用因果关系来描绘事情发作的条件和结果，每个梯级是一个因果关系。梯级中，描绘事情发作的条件表示在左面，事情发作的结果表示在右面。

梯形图编程设计言语是较常用的一种编程设计言语，来源于继电器逻辑控制系统的描绘。工业过程控制范畴，电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟习。因而，由这种逻辑控制技术开展而来的梯形图遭到欢送，并得到普遍的应用。

梯形图编程设计言语的特性是:

1.与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性;

2.与原有继电器逻辑控制技术相分歧，易于撑握和学习;

3.与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是:梯形图中的能流(PowerFLow)不是实践意义的电流，内部的继电器也不是实践存在继电器，因而应用时需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别看待;

4.与布尔助记符编程设计言语有逐个对应关系，便于互相转换和程序检查。

②布尔助记符(BooleanMnemon)次序规划言语

布尔助记符次序规划言语是用布尔助记符来描绘程序的一种次序规划言语。布尔助记符次序规划言语与计算机中的汇编言语十分相似，选用布尔助记符来表明操作功用。

布尔助记符次序规划言语具有下列特色:

1.选用助记符来表明操作功用，具有简略记忆，便于撑握电子元器件的特色;

2.编程器的键盘上选用助记符表明，具有便于操作的特色，可在无计算机的场所进行编程规划;

3.与梯形图有一一对应联系,其特色与梯形图言语根本类同。

③功用表图(SepuentiFunctionChart)次序规划言语

功 用表图次序规划言语是用功用表图来描绘程序的一种次序规划言语。这些年发展起来的一种次序规划言语。选用功用表图的描绘，控制体系被分为若干个子体系，从 功用下手，使体系的操作具有清晰的意义，便于规划人员和操作人员规划思维的沟通，便于次序的分工规划和查看调试。功用表图次序规划言语的特色是:

1.以功用为主线，条理清楚，便于对程序操作的了解和沟通;

2.对大型的次序，可分工规划，选用较为灵活的次序布局，可节约次序规划、调试时刻;

3.常用于体系规划校大、次序联系较杂乱的场所;

④只要在活动步的指令和操作被执行，对活动步后的变换进行扫描，因而整个次序的扫描时刻较其他次序编制的次序扫描时刻要短得多。

功用表图来源于佩特利(Petri)网， 因为它具有图形表达方式，能比较简略清楚地描绘并发体系和杂乱体系的一切现象，并能对体系中存在象死锁、不安全等反常现象进行剖析和建模，模型的基础上能 够直接编程，因而得到广泛的使用。近几年推出的可编程控制器和小型集散控制体系中也已供给了选用功用表图描绘言语进行编程的软件。

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