西門子TP1200 12寸寬屏顯示屏

 ⑧具有靈活的擴展能力。在擴展時，必須能以最小的系統變動及最短的更換、停頓時間，使原有裝置從系統的最小配置擴展到系統的大配置。
 ⑨在購買和安裝費用上應有與原有繼電器控制和固態邏輯控制系統的競爭力，即有高的性價比。
 ⑩用戶存儲器容量至少在4KB1以上（根據當時汽車裝配廠的要求）
三、PLC的基本結構
  PLC主要由控制單元（CPU）、存儲器（RAM或ROM或 ）輸入輸出模塊（I/O）部分、電源和編程設備組成，有的PLC還可以配備特殊功能模塊，用來完成某些特殊的任務。術語“體系結構"是指PLC的硬件，或軟件，或者二者的結合。開放式的體系結構，是指系統使用現成的標準組件，能方便的與其它生產廠家的設備和程序兼容。封閉的體系結構是指該系統為專用的并且與其他系統不兼容。目前，大多數PLC系統從本質上講都是封閉的系統，所以使用時必須確定所選用的硬件和軟件與所使用的PLC是兼容的。
1.控制單元CPU
  CPU是PLC的“大腦"，通常由一個微處理器和一個存儲器組成。微處理器實現邏輯處理和控制各模塊間通信的功能，不斷地采集輸入信號，執行用戶程序，刷新系統的輸出；存儲器用來儲存由微處理器完成的邏輯操作的結果（程序產生的數據）。  
2.I/O模塊
 I/O系統構成了現場設備與控制器連接的接口，作用就是從使現場接收到的信號或送到現場的信號達到處理器的要求。輸入(1nput)模塊和輸出(Output)模塊簡稱為I／O模塊，它們是系統的眼、耳、手、腳，是聯系外部現場設備和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號。開關量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關、數字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等過來的開關量輸入信號；模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發電機和各種變送器提供的連續變化的模擬量電流、電壓信號。
3.編程器設備 （或稱編程終端）
  編程設備用來向存儲器中寫入程序，并用它進行編輯、檢查、修改和監視用戶程序的執行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編程器。它的體積小，價格便宜，一般用來給小型PLC編程，或者用于現場調試和維護。個人計算機（PC）是的編程設備。使用編程軟件可以在計算機的屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現不同編程語言的相互轉換。程序被編譯后下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計算機。程序可以存盤或打印，通過網絡，還可以實現遠程編程和傳送。
4．電源  
  PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源。內部的開關電源為各模塊提供DC 5V，±12V，24V等直流電源。小型PLC一般都可以為輸入電路和外部的電子傳感器(如接近開關)提供24V直流電源，驅動PLC負載的直流電源一般由用戶提供。
 （ 關于PLC的硬件結構和軟件體系敬請參閱第二講內容。）
4.四、 PLC的工作原理
1、PLC替換
  PLC是從繼電器控制系統發展而來的，它的梯形圖程序與繼電器系統電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器等等。這種用計算機程序實現的“欺繼電器"，與繼電器系統中的物理繼電器在功能上有某些相似之處。
2、PLC的工作原理分析
  它的工作有兩個要點：入出信息變換、可靠物理實現。入出信息變換主要由運行存儲于PLC內存中的程序實現。既有系統程序（這程序又稱監控程序，或操作系統），又有用戶程序。系統程序為用戶程序提供編輯與運行平臺，同時，還進行必要的公共處理，如自檢，I/O刷新，與外設、上位計算機或其它PLC通訊等處理。用戶程序由用戶按照控制的要求進行設計。什么樣的控制，就有什么樣的用戶程序。可靠物理實現主要通過輸入（I， bbbbb）及輸出（O， OUTPUT）電路。
  簡單地說，PLC工作過程是：輸入刷新---運行用戶程序---輸出刷新，再輸入刷新---再運行用戶程序---再輸出刷新……停止地循環反復地進行此外，PLC上電后，也要進行系統自檢及內存的初始化工作，為PLC的正常運行做好準備。用這種不斷地重復運行程序以實現控制，稱掃描方式工作。
3.輸入/輸出滯后時間
  輸入/輸出滯后時間又稱系統響應時問，是指PLC部輸入信號發生變化的時刻至它控制的有關外部輸出信號發生變化的時刻之間的時間間隔，它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產生的滯后時間這三部分組成。
五、PLC的特點
  從討論PLC的工作原理知，PLC的輸入與輸出在物理上是彼此隔開的，其間的聯系主要不是靠物理過程，不是用線路，而主要靠變換信息的程序實現。輸入輸出主要為軟聯系，而不是硬聯系。它的工作基礎是信息流，而不是物流、能量流。信息不同于物質與能量，有自身的規律。信息便于處理，便于傳遞，便于存儲；信息可反復重用，重用后自身還不消失，等等。正是由于信息的這些特點，決定了PLC的基本特點。歸納起來，除了功能豐富，PLC還有以下特點：
1．工作可靠:
  用PLC實現對系統的控制是非常可靠的。這是因為PLC在硬件與軟件兩個方面都采取了很多非常有效的根本性措施。
2．使用方便:
  用PLC實現對系統的控制是非常方便的。這是因為：首先PLC控制邏輯的建立是程序，用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當然要方便得多!其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的箱體或模塊。而且，這些箱體或模塊是配套的，已實現了系列化與規格化。
3.經濟合算：
   的使用必將帶來巨大的社會效益與經濟效益，這是科技是生產力的體現，也是生命力之所在。
六、PLC的應用領域
  基于PLC的特點，PLC已得到廣泛的應用。目前主要是：
1．用于順序控制
  順序控制是根據有關輸入開關量的當前與歷史的狀況，產生所要求的開關量輸出，以使系統能按一定順序工作。
2.用于過程控制
  過程控制要用到模擬量。模擬量一般是指連續變化的量，如電流、電壓、溫度、壓力等物理量。
3.用于運動控制
  運動控制主要指，對工作對象的位置、速度及加速度所作的控制。
4.用于信息控制
  信息控制也稱數據處理，是指數據采集、存儲、檢索、變換、傳輸及數表處理等。
5．用于遠程控制
  遠程控制是指，對系統的遠程部分的行為及其效果實施檢測與控制。PLC有多種通訊接口，有很強的聯網、通訊能力，并不斷有新的聯網的模塊與結構推出。
七、PLC的類型
1．按生產廠家分有：
  德國的西門子公司、美國的AB（Allen-Bradley）公司（現已被美國的Rockwell公司收購），美國GE公司與日本FANAC合資的GE-FANAC公司、法國的施耐德公司（原美國MODICON公司已被其收購）以及日本的歐姆龍（OMRON）公司、三菱公司、松下公司、東芝公司、富士公司、光洋公司、日立公司等等。
德國西門子公司：主流產品為 S7系列機，有S7200（小型）、S7300（中型）及S7400機（大型）。性能比S5大有提高。此外，還推出微型機Logo。
2.按結構特點分:
 可分為箱體式與模塊式。近期還出現有內插板式。箱體式的PLC：把電源、CPU、內存、I/O系統都集成在一個小箱體內。一個主機箱體就是一臺完整的PLC，就可用以實現控制。微型、小型機多為箱體式。
3.按其它特點分：
 如按電源分有：用直流24伏的，交流220/110伏的。交流也還有寬幅，有的稱任意的（從80到240伏均可）與非寬幅（220、110伏可選）。
1.2 設計任務書
一 、課程設計題目：
   液體灌裝機控制
   

1、控制要求：
灌裝機的動作有以下4種：
1.液體容器的傳送動作。它是由傳送器在縱向和橫向兩個汽缸的帶動下，實現左行、右行、前行、后行。
2.液體容器的升降動作。它由升降汽缸帶動，上升到位，頂開閥頭，實現灌裝，灌滿后，容器下降，離開閥頭，回原位。
3.電磁閥輸出。電磁閥為二位三通電磁閥。接通輸出，則接通油泵和容器；斷開則使油泵和容器斷開，油泵和油箱接通，完成油箱吸油的動作。
4.供油與吸油動作。當上面的電磁閥接通時，油泵和容器接通，供油汽缸前進實現供油；電磁閥斷開后，油泵和油箱接通，供油汽缸后退，實現吸油；所有汽缸的雙向動作都有到位檢測開關。

第二章
2.1 方案及控制過程
1.液體容器的傳送動作。它是由傳送器在縱向和橫向兩個汽缸的帶動下，實現左行、右行、前行、后行。
2.液體容器的升降動作。它由升降汽缸帶動，上升到位，頂開閥頭，實現灌裝，灌滿后，容器下降，離開閥頭，回原位。
3.電磁閥輸出。電磁閥為二位三通電磁閥。接通輸出，則接通油泵和容器；斷開則使油泵和容器斷開，油泵和油箱接通，完成油箱吸油的動作。
4.供油與吸油動作。當上面的電磁閥接通時，油泵和容器接通，供油汽缸前進實現供油；電磁閥斷開后，油泵和油箱接通，供油汽缸后退，實現吸油；所有汽缸的雙向動作都有到位檢測開關。
2.2 I/O分配圖

2.3 原理接線圖