16、PLC技术全面解析：从基础架构到实际应用

PLC技术全面解析：从基础架构到实际应用

1. PLC硬件与架构

1.1 通信协议优势

基于TCP/IP的协议具有更高的吞吐量，能让PLC更轻松地通过EthernetIP与监控和数据采集（SCADA）系统、人机界面（HMI）以及网络中的其他PLC进行通信。

1.2 远程I/O的作用

PLC的I/O模块主要功能是将传感器数据转换为PLC可读和可操作的数字格式，反之亦然。当PLC无法安置在现场设备附近（如恶劣环境）时，远程I/O就发挥作用了。远程I/O是一种经济有效的坚固控制方式，昂贵的控制器可安置在远处，而I/O单元靠近现场设备，通过高速总线进行通信以维持实时控制。

1.3 PLC的运行模式

PLC通过扫描过程执行程序，扫描频率在1到20毫秒之间，即每秒1000到5000次。每次扫描包含4个不同的部分：
1. 读取输入 ：读取模拟或数字输入，每个周期只读取一次并写入映像。
2. 执行程序 ：从左到右、从上到下执行梯形逻辑或程序，使用输入数据进行逻辑和数据操作。
3. 诊断检查 ：检查是否有内存错误，若检测到错误，PLC停止执行并将输出恢复到默认正常状态。
4. 设置输出 ：根据计算执行的逻辑设置输出，然后重复扫描过程。

2. 电气与控制系统基础

2.1 电气电路基础

梯形逻辑编程源于电气工程电路，简单的电气电路如控制灯的电路，电源正极连接开关，开关另一端连