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扬州大学本科生毕业设计（论文）

就越强，但掌握应用也相对较复杂。用户应根据实际控制要求选择合适指令功能的可编程控制器。 5.可扩展性

小型PLC的基本单元（主机）多为开关量I\\O接口，各厂家在PLC基本单元的基础上大力发展模拟量处理、高速处理、温度控制、通信等智能扩展模块。智能扩展模块的多少及性能也已成为衡量PLC产品水平的标志。

6.通信功能

通信有PLC之间的通信和PLC与计算机或其他设备之间的通信。通信主要涉及通信模块、通信协议和通信指令等内容。PLC的组网和通信能力也成为PLC产品水平的重要衡量指标之一。

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2 硬件设计

2.1 CPU226介绍

S7--200系列PLC有CPU21X和CPU22X两代产品，CPU21X系列PLC现在已经很少用，CPU22X系列PLC用得较多，CPU22X型PLC有CPU222、CPU224、CPU226四种基本型号。

CPU226具有24输入、16输出，共计40个数字量I\\O点，13KB程序和数据存储空间。可以连接7个扩展模块，最大扩展248路数字量I\\O或35路模拟量I\\O点，也有高速计数和高速输出端，同时增加了通信口的数量，使其通信能力大大增强。

1.CPU226系统的外形结构中各部分的名称及作用

1) 输入端子。输入24点共26个接线端子，名称为I0.0--I0.7、I1.0--I1.7、I2.0--I2.7和公共端子1M、2M。用于连接主令信号及检测信号，如启停按钮、行程开关、传感器等，与PLC内部的输入位存储器相对应。

2) 传感器电源端子。接线端子两个，名称为24V、0V，是PLC提供给传感器的电源。

3) 输入状态指示灯。当输入信号由0变1后对应指示灯亮。 4) 状态指示灯。PLC状态指示灯用于显示电源、运行、停止等。

5) 通信口。用于通过通信电缆与上位计算机、其它PLC、变频器或自控仪表连接。 6) 输出状态指示灯。用于显示输出信号的工作状态。

7) PLC工作电源输入端。电源输入端接线端子3个，名称为L+、M、COM。输入为110--240V的交流电。

8) 输出端子。输出16点共19个接线端子，名称为Q0.0--Q0.7、Q1.0--Q1.7和公共端1L、2L、3L。用于连接被控对象，如接触器、电磁阀、信号灯等。与PLC内部的输出位存储器相对应。

9) 扩展模块。当PLC本身的点数不够用时，可通过扩展接口连接扩展模块来完成不同的任务，如数字量和模拟量控制模块。

10) 存储器卡。该卡位可以选择安装扩展卡。如EEPROM存储卡、电池和时钟卡。

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2.CPU226的主要技术指标

PLC的交通控制系统的主要技术指标如表2.1。

表2.1 主要技术指标 外形尺寸\\mm 程序\\W 用户数据\\W 用户存储器类型 本机I\\O点数 扩展模块数量 数字量I\\O映象区大小\\bit 模拟量I\\O映象区大小\\bit I\\O映象寄存器\\bit 内部继电器\\bit 计数器\\定时器 顺序控制继电器\\bit 190\\80\\62 4096 2560 EEPROM 24入16出 7 256 32入32出 128I\\128Q 256 256\\256 256 3.数据存储区及元器件功能 1) 输入继电器（I）

每个输入继电器都有一个PLC的输入端子对应，它用于接收外部的开关信号。当外部的开关信号闭合，则输入继电器的线圈得电，在程序中其常开触点断开。这些触点可以在编程时任意使用，使用次数不受限制。

在每个扫描周期的开始，PLC对个输入点进行采样，并把采样值送到输入映像寄存器。PLC在接下来的扫描周期各阶段不在改变输入映像寄存器中的值，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。

2) 输出继电器（Q）

每个输出继电器都有一个PLC的输出端子对应。当通过程序使得输出继电器线圈得电时，PLC主机上的输出端开关闭合，他可以作为控制外部负载的开关信号。同

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时在程序中其常开触点闭合，常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用，使用次数不受限制。

在每个扫描周期的输入采样、程序执行等阶段，并不把输出结果信号直接送到输出继电器，而只是送到输出映像寄存器，只有在每个扫描周期的末尾才将输出映像寄存器中的结果信号几乎同时送到输出锁存器，对输出点进行刷新。

3) 通用辅助继电器（M)

通用辅助继电器如同继电器控制系统中的中间继电器，在PLC中没有输入、输出端与之对应，因此通用辅助继电器的线圈不直接受输入信号的控制，其触点不能驱动外部负载，外部负载必须由输出继电器的外部硬接点来驱动。辅助继电器的常开常闭接点在PLC的梯形图中可以无限次自由使用。

4) 特殊标志继电器（SM)

有些辅助继电器具有特殊功能或用来存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息。用户可以通过特殊标志位来沟通PLC与被控程序实现一定的控制动作，用户也可以通过直接设置某些特殊标志位来使设备实现某种功能。例如：

SM0.0 当PLC处于运行状态时，该位置1

SM0.5 提供0.5S高电平0.5S低电平，呈现方波，及占空比为50%。 5) 顺序控制继电器（S)

顺序控制继电器就是根据顺序控制的特点和要求设计的。顺序控制继电器区是S7--200CPU为顺序控制继电器的数据而建立的一个存储区，用S表示。在顺序控制过程中，用于组织步进过程的控制。可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。

6) 定时器（T)

定时器是PLC中重要的编程元件，是累计时间增量的内部器件。定时器的工作过程与继电器控制系统的时间继电器基本相同。使用时要提前输入时间预设值。当定时器的当前值达到预设值时，他的常开触点闭合，常闭触点断开，利用定时器的触点就可以得到控制所需要的延时时间。

7) 计数器（C）

计数器用来累计输入脉冲的次数。它是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。使用时要提前输入他的设定值。当输入触发条件满足时，计数器开始累计他的输入端脉冲电位上升沿的次数，当计数器计数达到设定

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