PLC使用的物理存储器

1）随机存取存储器。CPU可以读出随机存取存储器（RAM）中的数据，也可以将数据写入RAM。它是易失性的存储器，电源中断后，存储的信息将会丢失。

RAM的工作速度高，价格便宜，改写方便。在关断PLC的外部电源后，可以用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据。

2）只读存储器。只读存储器（ROM）的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，电源消失后，仍能保存存储的内容，ROM一般用来存放PLC的操作系统。

3）快闪存储器和可电擦除可编程只读存储器。快闪存储器（Flash EPROM）简称为FEPROM，可电擦除可编程的只读存储器简称为EEPROM。它们是非易失性的，可以用编程装置对它们编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但是将信息写入它们所需的时间比RAM长得多。它们用来存放用户程序和断电时需要保存的重要数据。

（2）微存储卡

SIMATIC微存储卡基于FEPROM，用于在断电时保存用户程序和某些数据。微存储卡用来作装载存储器（Load Memory）或作便携式媒体。

（3）装载存储器与工作存储器

1）装载存储器。装载存储器是非易失性的存储器，用于保存用户程序、数据和组态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器，CPU插入存储卡后，用存储卡作装载存储器。项目下载到CPU时，保存在装载存储器中。装载存储器具有断电保持功能。

2）工作存储器。工作存储器是集成在CPU中的高速存取的RAM。为了提高运行速度，CPU将用户程序中与程序执行有关的部分，例如组织块、功能块、功能和数据块从装载存储器复制到工作存储器。装载存储器类似于计算机的硬盘，工作存储器类似于计算机的内存条。CPU断电时，工作存储器中的内容将会丢失。

（4）断电保持存储器

断电保持存储器（保持性存储器）用来防止在电源关闭时丢失数据，暖启动后断电保持存储区中的数据保持不变。冷启动时断电保持存储器的值被清除。

CPU提供了2048B的保持存储器，可以在断电时，将工作存储器的某些数据（例如数据块或位存储器M）的值保存在保持存储器中。断电时CPU有足够的时间来保存数量有限的指定的存储单元的值。断电时选择的工作存储器的值被复制到保持存储器，首先进行求和运算，保存校验和之后，被保持的值写入非易失存储器。校验和与CPU的操作系统需要保持的其他值不会占用给用户使用的2048B保持存储器。电源恢复后，系统将保持存储器保存的断电之前工作存储器的数据，恢复到原来的存储单元。需要保存的数据如果超过2048B，将被拒绝。

在暖启动时，所有非保持的位存储器被删除，非保持的数据块的内容被复位为装载存储器中的初始值。保持存储器和有保持功能的数据块的内容被保持。可以用下列方法设置变量的断电保持属性：

1）位存储器中的变量：可以在PLC变量表或分配表（见5.5.2节）中，定义从MBO开始的有断电保持功能的位存储器的地址范围。

2）FB的局部变量：如果生成FB时激活了“仅符号访问”属性，可以在FB的界面区定义单个变量是否有保持功能。如果没有激活FB的该属性，只能在指定的背景数据块中定义所有的变量是否有断电保持属性。

3）全局数据块中的变量：如果激活了“仅符号访问”属性，则可以对每个变量单独设置断电保持属性。如果禁止了DB的该属性，则只能设置DB中所有的变量是否有断电保持属性。

在线时可以用CPU操作员面板上的“MRES”按钮复位存储器，只能在STOP模式复位存储器。存储器复位使CPU进入所谓的“初始状态”，清除所有的工作存储器，包括保持和非保持的存储区，将装载存储器的内容复制给工作存储器，数据块中变量的值被初始值替代。编程设备与CPU的在线连接被中断，诊断缓冲区、时间、IP地址、硬件组态和激活的强制任务保持不变。

如果在CPU断电时更换了存储卡，CPU上电时将复位存储器。

我们知道PLC控制是继电器控制和计算机控制的结合。继电器控制是负责外围的设备，计算机是负责里面的程序。在图1-6中，左边是输入，右边是输出，核心部分是里面的程序。这里强调一点就是上面仅仅显示的是输入/输出的连线问题，并不代表输入/输出的联系，它们之间的联系是通过中间的程序体现出来的。刚才我们知道SB1可以控制KM1和KM2来实现两个电动机的启动，SB2实现两个电动机的停止。这个是留给我们的程序来做的，下面来看看我们的程序是如何设计的?

其实左边部分和右边部分刚才已经看到了，上面的I0.0和I0.1只是开关SB1和SB2的代号，把它转换成两个线圈了，但是编程用户并不把它当成SB1和SB2，它们只是和程序之间有个对应关系罢了。比较一下图1-5的继电器控制和图1-7的PLC控制，其实它们基本上是一样的，只不过刚才采用的是继电器控制中的常开和常闭符号，现在采用的是梯形图中的常开和常闭符号。它们的工作原理是一样的。例如，当我们按下开关SB1后，线圈I0.0导通，通过吸合作用使梯形图中的常开闭合，I0.1本来就是闭合的，Q0.0线圈是导通的，所以开关KM1吸合，M1启动。10s之后，开关T37吸合，线圈Q0.1是导通的，所以开关KM2吸合，M2启动。

停止过程也一样。细心的人可以看到，图1-5的继电器控制里面SB2是常闭的，在图1-7的PLC控制里面是常开的。这是由PLC的特性所决定的，就是说，所有的开关在刚开始都是开的。看着好像逻辑有问题，但是只要在编写程序时把SB2作为常闭就可以了，只是它的连接线是常开罢了。这样的一个好处就是把连接线和控制电路分开了。这样有三个好处：

（1）接线时就只注意哪些是输入，哪些是输出。

（2）设计程序时方便。如果它是常闭就设计成常闭，是常开就设计成常开。

（3）I0.1和常闭符号之间只差一个非。如果0代表常开，则非0就代表常闭。NOT I0.1代表常闭。

我们再来看看图1-7，SB1是启动按钮，SB2是停止按钮，现在如果把SB1作为停止按钮，SB2是启动按钮，我们没有必要管外面的连线，只需要修改里面的程序就可以了。这就是它比继电器控制有优势的地方了。如果对于比较复杂的系统来说，要重新换一种方法时，如果是继电器控制的话，要拔掉多少根线，然后再要连接多少根线。可是对于PLC控制来说只要修改其中的部分程序就可以了。这样不仅对设计带来了方便，而且可靠性也得到了提高。

从这个简单的例子我们可以看出，对于以后我们进行PLC控制设计时，主要有两个方面：

 分配I/O接口。

 设计程序。3.PLC控制原理简述

（1）当按下SB1时，输入继电器I0.0的线圈通电，I0.0的常开触点闭合，使输出继电器Q0.0的线圈得电，Q0.0对应的硬输出触点闭合，KM1得电，M1开始运转，同时，Q0.0的一个常开触点闭合并自锁。

（2）时间继电器T37的线圈通电开始延时，10s后T37的常开触点闭合，输出继电器Q0.1的线圈得电，Q0.0对应的硬输出触点闭合，KM2得电，M2开始运转。

（3）当按下SB2时，输入继电器I0.1的线圈通电，I0.1的常闭触点断开，Q0.0、T37的线圈均断电，Q0.1的线圈也断电，Q0.0、Q0.1两个硬输出触点随之断开，KM1、KM2断电，M1、M2停转。

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PLC是Programmable Logic Controller的缩写，意思就是可编程逻辑控制器。其实这是早期的PLC，由于它仅仅是用来进行逻辑控制的，所以称为可编程逻辑控制器。但是随着微电子技术的发展，开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元，使PLC不仅可以进行逻辑控制，而且可以进行模拟量的控制。所以在1980年美国电器制造协会（NEMA）又重新命名为可编程控制器（Programmable Controller），但是为了避免和个人计算机（PC，Personal Computer）混淆，继续沿用PLC。

上面只是对它的字面意思的解释，那到底什么是可编程控制器呢?它的定义是可编程控制器是一种数字运算的电子系统，是专为工业环境下应用而设计的。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。