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在控制系统的控制要求明确以后，应根据对象的要求，确定系统的总体控制方案。一般来说，以PLC作为主体的控制系统，根据不同的应用场合，可选择如下四种基本的控制类型。
(2)PLC的工作原理
PLC采用循环扫描工作方式，其工作过程如图1-29所示。PLC通电后，有两种基本的工作状态，即运行(RUN)状态与停止(STOP)状态。在运行状态，PLC的工作过程分为内部处理、通信服务、输入处理、程序执行和输出处理5个阶段。在停止状态，PLC只进行内部处理和通信服务。
①内部处理阶段在内部处理阶段，PLC复位监控定时器，运行自诊断程序(进行硬件检查、用户内存检查等)。检查正常后，方可进行下面的操作。如果有异常情况，则根据错误的严重程度报警或停止PLC运行。
②通信服务阶段通信服务阶段又叫通信处理阶段、通信操作阶段或外设通信阶段。在此阶段，PLC与带微处理器的外部智能装置进行通信，响应编程工具键入的命令，更新编程工具的显示内容。
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当PLC处于停止状态时，只执行以上两个阶段的操作;当PLC处于运行状态时，还要完成以下三个阶段的操作。
③输入处理阶段输入处理阶段又叫输入采样阶段、输入刷新阶段或输入更新阶段。在此阶段，PLC中的CPU把所有外部输入电路的接通/断开(ON/OFF)状态通过输入接口电路读入输入映像寄存器(此时输入映像寄存器的状态被刷新)，接着进入程序执行阶段。在输入处理阶段，如果外接的输入触点电路接通，对应的输入映像寄存器为“1”状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点接通，常闭触点断开;如果外接的输入触点电路断开，对应的输入映像寄存器为“0”状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开，常闭触点接通。在输入处理阶段完成后，输入映像寄存器与外界隔离，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变。输入信号变化了的状态只有等到下一个扫描周期的输入处理阶段到来时才能通过COU送入输入映像寄存器中，这种输入工作方式称为集中输入工作方式。
①单机控制
直接数据交换通信采用广播式通信方式，从站作为生产者(Publisher)，可以不经过主站将信息直接发送给作为消费者(Subscribers)的从站。这样从站可以直接接收别的从站发送的数据。可以理解为图6-63中的3号从站向它的主站发送数据时，4号智能从站或其主站“偷听”发送的部分活全部数据。
直接数据交换
下面是直接数据交换的几种应用场合：
(1)单主站系统中 DP从站发送数据到智能从站
通过直接数据交换，DP从站发送的数据可以被同一个PROFIBUS-DP子网的智能从站接收。所有具有直接数据发送功能的DP从站(包括非智能从站)，都能提供用于DP从站之间的直接数据交换的数据，只有主站和智能DP从站才能接收这些数据。
单机控制是指一个控制对象(设备、简单生产线等)采用一台PLC进行控制的情况，适用于控制对象单一、设备的各控制部分相对集中、控制对象与其他设备间无协同控制要求的场合。单机控制在PLC应用领域的用量*大，大多数采用中、小规格PLC的控制系统均属于此类。
3)一个连接在CPU上的接口模块，例如IM467。
4)连接工业以太网和PROFIBUS-DP的IE/PB链接器模块。
5)ET200S和ET200X的主站模块。
(4)如果是清晰的单顺序、选择顺序或并发顺序的控制任务，则**是用功能图来设计程序。
软件设计和硬件安装可同时进行,这样做可以缩短工期。这也是PLC控制系统优于继电器控制系统的地方。
在一些较为重要的场合或系统中.突发的或不可预知的安全因素必须重点考虑。这种安全因素主要指当控制系统或控制设备在不安全的条件下或非正常的操作条件下出现故障,造成PLC控制系统不可预料的启动,或者其输出操作的改变,从而造成人身伤害和财产损失。为此,就必须考虑采用独立于PLC的机电冗余来防止不安全的操作。
在设计安全电路时，主要考虑以下几点:
(1)确定可能的非法操作会造成哪些输出执行机构来产生危险的动作;
(2)确定不发生危害结果的条件，并确定如何使PLC能够检测到这些条件;
(3)确定在上电和断电时,PLC控制系统的输出有没有产生危害动作的可能,并设计避免危害发生的措施;
(4)系统中应设计有独立于CPU的手动或机电冗余措施来阻止危险的操作;
(5)系统中应设计有各种故障的显示和提示环节，以便操作员能够及时得到需要的信息。
6)使用PROFIBUS网卡的PC，例如WinAC控制器。
PROFIBUS-DP设备的分类有哪些
2.2类DP主站
2类DP主站(DPM2)是DP网络中的编程、诊断和管理设备。DPM2除了具有1类主站的功能外，在与1类DP主站进行数据通信的同时，可以读取DP从站的输入/输出数据和当前的组态数据，可以给DP从站分配新的总线地址。下列设备可以作DPM2
(1)以PC为硬件平台的2类主站
PC加PROFIBUS网卡可以做2类主站。西门子可以提供特殊的编程设备，但现在通常使用PC和STEP7编程软件用作编程设备，PC和WinCC监控操作站等组态软件。
(2)操作员面板/触摸屏(OP/TP)
操作员面板(OP)和触摸屏(TP)用于操作人员对系统的控制和操作，例如参数的设置与修改、设备的起动和停机，以及在线监视设备的运行状态等。它们在工业控制中得到了广泛的应用。西门子公司提供多种型号的TP和OP供用户选用。
单机控制系统的硬件构成主要以PLC的I/O模块、功能模块以及其他辅助控制装置(如伺服驱动器、变频器、外部传感器)为主;软件设计时着重于PLC基本指令与应用指令的编程;通信一般在PLC与人机界面(如触摸屏等)、PLC与其他辅助控制装置(如伺服驱动器、变频器等)之间进行，直接使用PLC的标准RS-232、RS-422、RS-485等接口，不需要进行通信的编程。
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