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当CPU在系统程序的管理下扫描用户程序时，按照先上后下、先左后右的顺序依次读取梯形图中的指令。以图1-3中的用户程序为例，CPU*读到的是常开触点X403，然后在输入映像寄存器中找到X403的当前状态，接着从输出映像寄存器中得到Y432的当前状态，两者的当前状态进行“或”逻辑运算，结果暂存；CPU读到的下一条梯形图指令是X407的常闭触点，同样从输入映像寄存器中得到X407的状态，将X407常闭触点的当前状态与上一步的暂存结果进行逻辑“与”运算，较后根据运算得到输出线圈Y432的状态（“ON”或者“OFF”），并将其保存到输出映像寄存器中，也就是对输出映像寄存器进行了刷新。请注意，在程序执行过程中用到了Y432的状态，这个状态是上一个周期执行的结果。
当用户程序被扫描一遍后，所有的输出映像都被依次刷新，系统将进入下一个阶段，即输出刷新阶段。3.输出刷新阶段
在这个阶段，系统程序将输出映像寄存器中的内容传送到输出锁存器中，经过输出接口或输出端子输出，驱动外部负载。输出锁存器一直将状态保持到下一个循环周期，而输出映像寄存器的状态在程序执行阶段是动态的。
目前，有很多PLC采用双向光耦合器，并且使用两个反向并联的发光二极管，这样一来，DC24V电源的极性可以任意接，电流的流向也可以是任意的。
交流数字量输入电路也有多种形式，有些采用桥式整流电路将交流信号转换成直流，然后经过光耦合器隔离输入内部电路；而有些PLC则直接使用双向光耦合器和双向发光二极管，从而省去了桥式整流电路。
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PROFIBUS用于将现场设备（例如分布式I/O或驱动装置）连接到诸如SIMATIC S7等的自动化系统。PROFIBUS是一种**的开放式现场总线系统，响应时间快，配有开放式接口，可用于不同的协议网络。通过PROFIBUS-DP，可采用电气或光学传输连接分布式I/O，传输速率高达12 Mbit/s。PROFIBUS-PA是一种本安型PROFIBUS，用于有爆炸性危险的应用场合（例如化工工业）。PROFIBUS-FMS不仅可以用于现场级的上位系统级，还可用于对实时性要求不高的单元级和/或过程控制级。提供有丰富的各种协议网络产品，可连接到PROFIBUS。其组态和编程仍使用软件STEP 7，具有各种诊断功能。
三、AS-i电缆连接
在现场级存在着各种不同的部件：阀门、执行器和驱动器。这些部件**依靠自动化技术进行控制。为此，目前可采用AS-Interface分布式I/O。执行器和传感器通过一根双芯电缆与控制器连接。数据和电源也通过该电缆进行传输。AS-Interface的优点：无面板设计；防护等级高，IP65；直接从某个位置进行接线；可使用二线电缆实现*加简单和灵活的结构，无需具备专门知识；通过DP/AS接口进行PROFIBUS连接。
SIMATIC HMI（人机界面）组件可用作机器和用户之间的接口。各种功能、开关或过程值都可显示在操作员面板或触摸面板上。通过这种可视化，可很容易地显示错误消息或测量值。过程的光学检测功能减轻了用户的操作，并能*地知道其操作的效果。
S7-300采用紧凑和无槽位限制的模块结构，将电源模块、CPU、信号模块、功能模块、接口模块和通信处理器等安装在导轨上。轨道为一种专门的金属机架，只需要将模块挂在DIN标准的安装轨道上，用螺钉锁紧就可以了。有很多种不同长度规格的导轨供用户选择。S7-300的安装如图3-2所示。
电源模块总是安装在机架的较左边，CPU模块紧紧靠近电源模块，如果还要安装接口模块，则把接口模块安装在CPU模块的右边。S7-300用背板总线将除电源模块之外的各个模块连接起来，背板总线集成在模块上，模块通过U形总线连接器相连接，每个模块都有一个总线连接器，后者插在各模块的背后。安装时先将总线连接器插在CPU模块上，并固定在导轨上，然后依次装入各个模块。外部接线接在信号模块和功能模块的前连接器的端子上，前连接器用插接的方式安装在模块前门后面的凹槽中。
每个轨道较多只能安装8个信号模块、功能模块和通信处理器模块。当系统需要大于8个模块时，则可以增加扩展机架，如图3-3所示。除了带CPU的*机架（CR）外，较多可以增加3个扩展机架（ER），每个机架可以插入8个模块（不包括电源模块、CPU和接口模块），4个机架较多可以安装32个模块。
机架较左边是1号槽，较右边是11号槽，电源模块总是安装在1号槽中，*机架的2号槽安装CPU模块，3号槽安装的是接口模块，这3个槽号被固定占用，不能安装其他模块，其他模块只能安装在4～11号槽中。
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内护层是包覆在电缆绝缘上的保护覆盖层，用以防止绝缘层受潮、机械损伤以及光和化学侵蚀性媒质等的作用，同时还可以流过短路电流。内护层有金属的铅护套、平铝护套、皱纹铝护套、铜护套、综合护套，以及非金属的塑料护套、橡胶护套等。金属护套多用于油浸纸绝缘电缆和110kV及以上的交联聚乙烯绝缘电力电缆；塑料护套(特别是聚护套)用于各种塑料绝缘电缆；橡胶护套一般多用于橡胶绝缘电缆。
铝的密度仅为铅的23.8%，且铝套的厚度比铅套薄得多，所以铝套电缆要比铅套电缆轻得多。而且铝的电阻系数比铅小得多，铝套的短路热容量大，在短路电流持续时间稍长的系统中，一般标准厚度铝套即能满足要求；如计算中热稳定不够时可将铝套稍加厚一些就能满足技术要求，无需增加铜丝(或铜带)屏蔽，因此铝套电缆既经济又实惠，敷设省力；使用皱纹铝护套的电缆，其外径相应较大，使电缆盘的尺寸也相应要大些，因而敷设施工也有一定的难度。相比之下，铅套要比铝套重得多，铅套要满足技术中的短路热稳定要求，铅套的截面**比铝大得多，但由于铅套结构紧密，化学稳定好，较铝耐腐蚀，因此铅套的使用决不会被铝套所取代。在陆上使用的各种电缆各有特征及利弊，在直埋及排管敷设中宜**考虑铅套电缆，而过江及海底电缆一定要采用铅套。因为一旦外护套破损后铝套很快会穿孔，不如铅套**。
按电缆在使用中受力和外护层的结构情况，铅护套的厚度分为三类，每一类又随着导体截面增大而加厚。
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至20世纪70年代，PLC技术已经进入成熟期。推动PLC技术发展的动力主要来自于两个方面，其
一是企业对**、高可靠性自动控制系统的客观需要和追求，例如关于PLC较初的性能指标就是由用户提出的。其次，大规模及*大规模集成电路技术的飞速发展，微处理器性能的不断提高，为PLC技术的发展奠定了基础并开拓了空间。这两个因素的结合，使得当今的PLC已经在所有性能上都大大追赶了前述的10项指标。
现在，PLC的程序存储容量多以MB为单位，随着*大规模集成电路技术的发展，微处理器的性能大幅提高，指令执行速度达到微秒级，从而*大提高了PLC的数据处理能力，**的PLC可以进行复杂的浮点数运算，并增加了许多特殊功能，例如高速计数、脉宽调制变换、PID闭环控制、定位控制等，从而在以模拟量为主的过程控制领域也占有了一席之地，在一定程度上具备了组建DCS的能力。此外，PLC的通信功能和远程I/O能力也非常强大，可以组建成分布式通信网络系统。
在组成结构上，PLC具有一体化结构和模块式结构两种模式。一体化结构的PLC追求功能的完善，性能的提高，体积越来越小，有利于安装。而模块式结构，则是利用单一功能的各种模块拼装成一台完整的PLC，用户在设计自己的PLC控制系统时拥有*大的灵活性，并使设备的性价比达到较优。同时，模块式结构也有利于系统的维护、换代和升级，并使系统的扩展能力大大加强。
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PLC的产生是基于工业控制的需要，是面向工业控制领域的*设备，它具有以下几个特点：
1）可靠性高，抗干扰能力强。用程序来实现的逻辑顺序和时序，较大限度地取代传统继电器系统中的硬件线路，大量减少机械触点和连线的数量，单从这一角度而言，PLC在可靠性上**继电器系统是明显的。
在抗干扰性能方面，PLC在结构设计、内部电路设计、系统程序执行等方面都给予了充分的考虑。例如对主要器件和部件用导磁良好的材料进行屏蔽、对供电系统和输入电路采用多种形式的滤波、I/O回路与微处理器电路之间用光耦合器隔离、系统软件具有故障检测功能、信息保护和恢复、循环扫描时间的*时警戒等。
2）灵活性强，控制系统具有良好的柔性。当生产工艺和流程进行局部的调整和改动时，通常只需要对PLC的程序进行改动，或者配合以外围电路的局部调整即可实现对控制系统的改造。
3）编程简单，使用方便。梯形图语言是PLC的较重要也是较普及的一种编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，电气技术人员和技术工人可以很快地掌握梯形图语言，并用来编制用户程序。
4）控制系统易于实现，开发工作量少，。由于PLC的系列化、模块化、标准化，以及良好的扩展性和联网能，在大多数情况下，PLC系统都是一个较好的选择，它不仅能够完成多数情况下的控制要求，还能够大量节省系统设计、安装、调试的时间和工作量。
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