西門子6ES7153-4BA00-0XB0

存儲器是具有記憶功能的半導體電路，它的作用是存放系統程序、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息。其中系統程序是控制PLC實現各種功能的程序，由PLC生產廠家編寫，并固化到只讀存儲器(ROM)中，用戶不能訪問。 [6] 
輸入單元
輸入單元是PLC與被控設備相連的輸入接口，是信號進入PLC的橋梁，它的作用是接收主令元件、檢測元件傳來的信號。輸入的類型有直流輸入、交流輸入、交直流輸入。 [6] 
輸出單元
輸出單元也是PLC與被控設備之間的連接部件，它的作用是把PLC的輸出信號傳送給被控設備，即將*處理器送出的弱電信號轉換成電平信號，驅動被控設備的執行元件。輸出的類型有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘門輸出。 [6] 
PLC除上述幾部分外，根據機型的不同還有多種外部設備，其作用是幫助編程、實現監控以及網絡通信。常用的外部設備有編程器、打印機、盒式磁帶錄音機、計算機等。 [6] 
工作原理編輯
當可編程邏輯控制器投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。 [5] 
輸入采樣
在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應的單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 [5] 
可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器(2張)
用戶程序執行
在用戶程序執行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。 [5] 
即，在用戶程序執行過程中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 [5] 
在程序執行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程映像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程映像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區別。 [5] 
輸出刷新
當掃描用戶程序結束后，可編程邏輯控制器就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。 [5] 
小結
根據上述過程的描述，可以對PLC工作過程的特點小結如下： 
①PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，這種方式減少了外界干擾的影響。 
②PLC的工作過程是循環掃描的過程，循環掃描時間的長短取決于指令執行速度、用戶程序的長度等因素。 [5] 
③輸出對輸入的影響有滯后現象。PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，當采樣階段結束后，輸入狀態的變化將要等到下一個采樣周期才能被接收，因此這個滯后時間的長短又主要取決于循環周期的長短。此外，影響滯后時間的因素還有輸入濾波時間、輸出電路的滯后時間等

模擬量模塊上通道斷線或是輸入值超量程，除了會引起模塊的DIAG指示燈以紅色閃爍，斷線或是超量程的通道的指示燈也以紅色閃爍，以提示用戶存在故障通道。以RTD或TC模塊為例，如果RTD或TC模塊選擇了斷線，啟動斷線所示。

運動控制
PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般使用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。
上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等。
控制
控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制中用得較多的調節。
大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行的PID子程序。控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等有非常廣泛的應用。

SIMATIC ET200S IM153-2HF 束 組成部分： IM153-2 HF（6ES7153-2BA10-0XB0） 針對多 12 個S7-300 模塊和 PROFIBUS-DP 總線連接器 90° 電纜出線， （6ES7972-0BB52-0XA0）， 終端電阻， 9針 Sub-D，FastConnect， 帶 PG 編程設備插座

設計

• IM 153-1/153-2 接口模塊被用作為 ET 200M 的首部模塊（IM；接口模塊）。 S7-300自動化系統的模塊產品系列中，多 8個或12個 I/O 模塊可以與該接口模塊相連。
• 接口模塊和必需的 I/ 模塊安裝在 S7?300 的 異型導軌上；在安裝期間，用總線連接器把 I/O模塊相互連接起來并與 IM 153 接口模塊連接。
• 在冗余模式中，兩個 IM 153-2 安裝在 BM IM/IM總線模塊上。 特種異型導軌可用來安放總線模塊。
• 在為 IM153 配備 S7-300 模塊時，不必考慮插槽規則。

功能

1) I&M 數據：設置和數據訪問符合 PROFIBUS 準則（訂購號 3.502，版本 1.1，2003 年 5 月）中的條款。

2) 數字輸入的改變實際上是局部加蓋一個時間戳（在 ET 200M 的 IM 153 中）然后通過一個過程中斷傳送到 CPU。如果用戶希望在 IM153-2BAx2 獲得 1ms 的高精度時間戳，則每個 IM 需要插入多 8 個模塊。請遵守 ET 200M 和 PCS7 手冊中的安裝和組態指南。

3) 符合 PNO 的標準冗余：符合 PROFIBUS 從站冗余技術規范 V1.2（2004 年 11 月）的“Flying Redundancy”；訂貨號：2.212

4）運行中的組態改變是指硬件組態的改變，如重新參數化或者增加模塊，可以在操作時進行而不會產生負面影響。

運行模式

IM 153 接口模塊*接管模塊化的 ET 200M I/O 站和連接到 PROFIBUS DP 的更高一級的主站之間的通訊。

在組態期間輸入輸出被分配到各自的主站。

IM 153-2 接口模塊能夠裝配冗余的 PROFIBUS DP 系統。如果主動分支發生故障，被動 IM 153-2 采取相關功能的無沖突控制。

參數設置

TIA 博途

PROFINET 模塊集成在 TIA Portal 中（可在 V10.0 或更高版本中進行組態；V13.0.1 或更高版本包括 IM153-2BA10）。

STEP 7

組態是使用 HW Config 進行的，需在相應硬件表中選擇相關首站。也可以從對應的 HW 目錄進行模塊組態。

第三方工具

使用 GSD 文件來連接第三方主站和使用第三方工具組態。

 西門子6ES7153-4BA00-0XB0

 1 *處理單元
*處理器單元即CPU，一般由控制器、運算器和寄存器組成。CPU 通過地址總線、數據總線、控制總線與儲存單元、輸入輸出單元、通信接口、擴展接口相連。CPU 是 PLC 的核心，輸入單元將采集的輸入信號傳送到CPU，CPU執行用戶程序并將運算結果傳送到輸出單元，用以驅動現場設備。選擇CPU通常需要考慮一下幾個方面：
·運算速度：不同的控制系統對控制的響應速度需求不同，對于要求響應時間較快的系統，則要求CPU的運算速度快，并盡快地將運算結果傳送到輸出單元。
運算速度性能指標可參考CPU指令執行時間。
·工作存儲器：根據控制方案的復雜程度預估需要的工作存儲器大小，考慮適當的余量。
·I/O帶載能力： CPU通常使用I/O地址空間來描述其允許訪問輸入輸出的能力，8個數字量通道占用1個字節地址空間，1個模擬量通道占用2字節地址空間。在具體選型時還需要根據實際情況考慮I/O余量占用的地址空間。此外有些CPU還有允許連接模塊大數量限制。
·集成的通信接口：CPU通過通信接口進行編程組態，還可與人機界面、其他PLC系統、分布式I/O等實現數據交換。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根據通信對象（通信對象可以為編程設備、儀表、HMI、其他PLC系統等等）支持的電氣接口標準以及所使用的通信協議選擇集成通信接口。
2 儲存器
PLC 的存儲器包括系統存儲器，裝載存儲器和工作存儲器。系統存儲器用于存放 PLC 的系統程序和內部寄存器， 裝載存儲器則用于存放 PLC 的用戶程序，用戶程序編譯后被存放在工作存儲器中執行。裝載存儲器通常為MC卡，支持外部擴展，而工作存儲器是集成在CPU中并且無法擴展的，在選擇CPU時需根據控制方案的復雜程度預估可能使用的工作存儲器大小并留有適當余量。選擇裝載存儲器通常只需選擇不小于工作存儲器大小的存儲卡即可。
3 通信接口
通信接口的功能是通過這些通信接口可以和監視器、 打印機、 其他的 PLC 或是計算機相連， 從而實現“PLC與上位機”或“PLC與PLC”之間的通信。通信接口可以集成在CPU模塊上使用內部總線與CPU通信，也可以使用單獨的通信接口模塊通過外部總線與CPU通信。通信接口的選擇首先確定通信對象接口的電氣標準例如RS232、RS485、RJ45等，還需要確定使用的協議，常見的例如PROFINET，PROFIBUS總線協議，通過PROFINET和PROFIBUS總線，CPU可與分散在遠端現場的輸入輸出單元進行數據交換，使PLC系統規模更易于擴充。
4 輸入輸出單元（I/O）
輸入單元的作用是將按鈕、行程開關或傳感器等產生的信號輸入 CPU，根據信號類型，輸出單元的作用則是將 CPU 向外輸出的信號轉換成可以驅動外部執行元件的信號，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。
輸入輸出單元主要分為模擬量輸入模塊，模擬量輸出模塊、數字量輸入模塊和數字量輸出模塊。模擬量輸入模塊測量電流、電壓、電阻、熱電偶等連續信號，模擬量輸出模塊輸出電流、電壓信號驅動現場執行器，模擬量輸入輸出模塊需考慮處理信號的分辨率，響應時間以及信號測量范圍。數字量輸入模塊應考慮信號電平、傳輸距離、隔離、供電方式，響應時間等應用要求。數字量輸出模塊應考慮不同的負載對PLC的輸出方式的要求。
繼電器輸出模塊具有使用電壓范圍廣、導通壓降小、有隔離作用等許多優點，但響應時間較長，所以動作不頻繁的交、直流負載可以選擇繼電器輸出