作者：郑亚红
出版社：辽宁科学技术出版社
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图解PLC梯形图试读：
前言
可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller），是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，采用可编制程序的存储器，通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。具有可靠性高、抗干扰能力强、硬件配套齐全、功能完善，体积小、能耗低、适用性强、容易改造等特点。特别是编程语言与传统继电器控制电气控制图很接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人提供了方便，因而PLC被广泛地应用在工业控制中。
本书内容丰富，注重实用。以S7-200（CPU226）PLC为例，以图形为载体，着眼于搭建传统继电器电路与PLC梯形图的连接，着手于程序设计与调试应用能力的培养。S7-200是德国西门子公司生产的小型可编程控制器。它具有设计紧凑、扩展能力强、界面友好、高速处理能力及强大的指令集等特点。因此在市场上占有较高的份额，使用十分广泛。全书将理论和实践有机结合，理论简化而系统，实践系统而翔实，由浅入深，循序渐进，图文并茂，介绍了PLC的发展历史和趋势、硬件结构、指令系统、常见的PLC基本电路、数字量控制系统梯形图设计方法等，涉及的正反转、 Y-△减压启动、机械手步进动作、密码锁、交通信号灯、节日彩灯、小车往返运行、等控制案例。案例都来源于日常生活与实际生产中，案例的阐述围绕着传统电气控制电路控制原理、输入/输出设备、PLC的I/O配置与接线、程序设计等，配有电气控制原理图、PLC外部接线图、梯形图，并对程序设计进行了细致的分析和讲解。
本书共计7章，由沈阳市装备制造工程学校郑亚红任主编，负责全书的组织、修改和定稿工作，并编写本书的第1、2章；马兰任副主编，编写本书的第3章；郭银环任副主编，编写本书的第6章；王淼编写本书的第4章、第5章；梁静编写本书的第7章。
由于编者学识和水平有限，书中缺陷和疏漏在所难免，恳请使用本书的读者提出宝贵意见，以便修改。编者第1章可编程控制器的基础知识1.1 概述1.1.1 PLC的产生
在可编程控制器诞生之前，继电器控制系统已广泛地应用于工业生产的各个领域。继电器控制系统通常可以看成是由输入电路、继电器控制电路、输出电路和生产现场这4部分组成的。其中输入电路部分是由按钮、行程开关、限位开关、传感器等构成，用以向系统送入控制信号。输出电路部分是由接触器、电磁阀等执行元器件构成，用以控制各种被控制对象，是控制系统的核心部分，它通过导线将各个分立的继电器、电子元器件连接起来对工业现场实施控制。生产现场是指被控制的对象（如电动机等）或生产过程。继电器控制系统的结构框图如图1-1所示。图1-1 继电器控制系统的结构框图
继电器控制系统在传统的工业生产中曾起着不可替代的重要作用，但是随着生产规模的逐步扩大，继电器控制系统已愈来愈难以适应现代工业生产的控制要求。因为继电器控制电路通常是针对某一固定的动作顺序或生产工艺而设计的。它的控制功能也仅仅局限于逻辑控制、定时、计数等一些简单的控制，一旦动作顺序或生产工艺发生变化，就必须重新进行设计、布线、装配和调试。显然，这样的控制系统已无法满足竞争日益激烈的市场需要。这就迫使人们放弃原来已占统治地位的继电器控制系统，研制可以替代继电器控制系统的新型工业控制系统。
出于上述的考虑，美国通用汽车公司（GM）于1968年提出了公开招标研制新型的工业控制器设想，第二年，即1969年美国数字设备公司（DEC）就研制出了世界上第一台可编程控制器。在这一时期，可编程控制器虽然采用了计算机的设计思想，但实际上只能完成顺序控制，仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能。所以人们将可编程控制器称为PLC（Programmable Logical Controller），也称为可编程逻辑控制器。
20世纪70年代末至80年代初，微处理器技术日趋成熟，使可编程控制器的处理速度大大提高，增加了许多特殊功能，如浮点运算、函数运算、查表等。这样可编程控制器不仅可以进行逻辑控制，还可以对模拟量进行控制。因此，美国电气制造协会（NEMA，National Electrical Manufacturers Association）将之正式命名为PC（Programmable Controller）。值得注意的是，因为个人计算机的简称也是PC（Personal Computer），有时为了避免混淆，人们习惯上仍将可编程控制器简称为PLC。1.1.2 PLC的定义
国际电工委员会（IEC）在1987年对PLC给出了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，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、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”从上述定义可以看出，PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能完成各种各样的控制功能外，还有与其他计算机通信联网的功能。1.2 PLC的特点及分类1.2.1 PLC的特点1.可靠性高，抗干扰能力强
传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/100~1/10，因触点接触不良造成的故障大为减少。
各PLC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施：硬件方面主要模块均采用大规模或超大规模集成电路，大量开关动作由无触点的电子存储器完成，I/O系统设计有完善的保护和信号处理电路；软件方面PLC具有极强的自检及保护功能，除了本身具有较强的自诊断能力，能及时给出出错信息及停止运行等待修复外，还具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场。PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。2.编程方法简单易学，使用方便
梯形图是使用最多的PLC编程语言，其电路符号和表达式与继电器电路原理相似。梯形图语言形象直观，易学易懂，不需要专门的计算机知识，只要具有一定电工和工艺知识的人员都可以在短时间内学会，并用来编制用户程序，配套的编程器的操作和使用也比较简单，这也是PLC获得迅速普及和推广的原因之一。
目前，大多数PLC仍采用继电器-接触器控制电路形式的“梯形图编程方式”。该方式既继承了传统控制电路的清晰直观，又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平，因此非常容易接受和掌握。梯形图语言的编程元件的符号和表达式与继电器-接触器控制电路相当接近，通过阅读PLC的用户手册或短期培训，电气技术人员和技术工人很快就能学会梯形图编制控制程序。
梯形图语言实际上是一种面向用户的高级语言，PLC在执行梯形图时，用解释程序将它“翻译”成汇编语言再去执行。3.功能完善，性能价格比高，通用性强
现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制功能，而且具有A/D及D/A转换、数值运算和数据处理等功能，此外还具有功率驱动、通信联网、人机对话、自检、记录显示等功能。因此，既可以对开关量进行控制，也可以对模拟量进行控制；既可以控制单个设备，也可以控制一条生产线或全部的工艺生产过程。由于PLC还具有通信联网功能，因此可以与相同或不同类型的PLC通信，并可以连接上位机构成分布式的控制系统。
一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。
无论哪一个公司的PLC，都配有各种齐全的硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PLC的硬件设备，只需要用编程器在线或离线修改用户程序即可以满足要求。同一个PLC用于不同的控制对象时，只需改变其输入/输出组件和编制不同的用户程序即可。4.系统的设计、安装容易，调试工作量少
PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。
采用继电器-接触器控制系统完成一项控制工程时，必须首先按工艺要求设计出电气原理图，然后画出继电器控制柜的布置及接线，才能提供订货，而且一旦设计完成，再要修改非常困难。而采用PLC控制系统，首先，由于其硬件、软件配置均采用模块化、积木式结构，而且都已商品化，只需要按要求选用各种组件组装；其次，在PLC控制系统中，用软件编程取代由许多继电器硬接线来实现的多种功能，因而大大减轻了繁重的安装接线工作；再者，PLC采用面向用户的工业编程语言，具有强制及仿真功能，因此用户程序编程和大部分调试工作都可以在实验室进行。模拟调试好后，再将PLC系统安全安装到生产现场，进行联机调试，既安全，又快捷方便，大大缩短了设计和投入运行周期。5.维修工作量小，维修方便
在用户维修方面，由于PLC本身的故障率极低，维护工作量很小，并且PLC有完善的自诊断和显示功能，即使当PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，也可以根据PLC上发光二极管或在线编程器上提供的信息，迅速地查找到原因。如果是PLC本身的故障，可以用更换模块的方法迅速排除，因此维修极为方便。6.体积小，能耗低
对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积仅相当于几个继电器的大小，因此可以将控制柜的体积大大减小。
PLC的配线比继电器控制系统的配线少很多，故可以省下大量的配线和附件，减少大量的安装接线工时，加上开关柜体积的缩小，可以节省大量的费用。1.2.2 PLC的分类
一般来说，可以按控制规模大小、性能高低、结构特点进行分类。1.按PLC的控制规模分类
按PLC的控制规模，可以将其分为大型机、中型机和小型机。
①小型机的控制点一般在256点之内。其控制点数不多，且控制功能有一定的局限性，但是它小巧、灵活、价格低，很适合于单机控制或小型系统的控制。控制点是指PLC面板上连接输入、输出端子上的开关量输入点数和输出点数之和。
②中型机的控制点一般不大于2048点。其控制点数较多，控制功能较强，有些PLC有较强的计算能力，不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的PLC进行监控，它适合中型或大型控制系统的控制。
③大型机的控制点一般多于2048点。其控制点数多，控制功能很强，有很强的计算能力，同时，其运行速度很快，不仅能完成较复杂的算术运算，还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的PLC进行监控。2.按PLC的控制性能分类
按PLC的控制性能可以分为高档机、中档机和低档机。
①低档机具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能。还可能增设少量模拟量输入/输出、算术运算、远程I/O、通信等功能。低档机工作速度低，能带的输入和输出模块数量比较少，输入和输出模块的种类也比较少。这类PLC只适合于小规模的简单控制，在联网中一般适合作为从站使用。
②中档机除具有低档机的功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、远程I/O、通信等功能。中档机工作速度比较快，能带的输入/输出模块的数量比较多，输入和输出模块的种类也比较多。这类PLC不仅能完成小型控制任务，也可以完成较大规模的控制任务，在联网中可以作为从站，也可以作为主站使用。
③高档机除具有中档机的功能外，还有符号算术运算、位逻辑运算、矩阵运算、平方根运算及其他特殊功能函数运算、表格功能等。高档机具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制系统。高档机工作速度很快，能带的输入/输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全。这类PLC不仅能完成中等规模的控制工程，也可以完成大规模的控制任务，在联网中一般作为主站使用。3.按结构形式分类
PLC按结构形式可分为整体式和模块式。
①整体式PLC是将电源、CPU、I/O部件都集中在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。一般小型PLC采用这种结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O接口部件、与I/O扩展单元相连的扩展口和与编程器或EPROM写入器件相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等而不带CPU。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等。
②模块式PLC是将PLC各部分分成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块以及各种功能模块。模块式PLC由框架和各种模块组成。这种结构的特点是配置灵活，可根据需要选配不同模块组成一个系统，而且装配方便，便于扩展和维修。一般大、中型PLC采用模块式结构。1.2.3 PLC的发展趋势及应用范围1.PLC的发展趋势
进入21世纪后，随着微电子技术、控制技术与信息技术的不断发展，PLC也在不断地发展。PLC的发展趋势主要体现在以下几个方面。
①向高速度、大容量方向发展。为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度达到0.1ms/千步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。在存储容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节，为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁盘存储器或硬盘。
②向超大型、超小型两个方向发展。当前中小型PLC比较多，为了适应市场的多种需要，今后PLC要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展。现在已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器、多CPU并行工作和大容量存储器，功能强。
小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要开发了各种简易、经济的超小型微型PLC，最小配置的I/O点数为8~16点，以适应单机及小型自动控制的需要，如三菱公司α系列PLC。
③PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力。为了满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等，这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能又可以灵活方便使用，扩大了PLC应用范围。
加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类：一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有专用通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力，PLC生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统，PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的重要组成部分。
④增强外部故障的检测与处理能力。根据统计资料表明，在PLC控制系统的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%。前两项共20%故障属于PLC的内部故障，它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理，而其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此，PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性。
⑤编程语言多样化。在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言和与计算机兼容的高级语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。2.PLC的应用范围
在发达的工业国家，PLC已经广泛地应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，大致可归纳为以下几种。（1）数字量逻辑控制。
PLC用“与”、“或”、“非”等逻辑指令来实现触点和电路的串并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域。PLC的输入和输出信号都是通/断的开关信号，对控制的输入、输出点数可以不受限制，从十几个点到成千上万个点，理论上可以通过扩展实行。数字量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域已遍及各行各业，如机床电气控制、电梯运行控制、冶金系统的高炉上料、汽车装配线、啤酒灌装生产线等。（2）运动控制。
PLC可用于直线运动或圆周运动的控制。早期直接用开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动模块，以实现对各种机械的运动控制。目前，制造商已提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，即把描述目标位置的数据送给模块，模块移动一轴或多轴到目标位置。当每个轴运动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。（3）闭环过程控制。
PLC通过模块实现模拟量与数字量的A/D、D/A转换，能够实现对模拟量的控制。可实现对温度、压力、流量、液面高度等连续变化的模拟量的PID控制，如锅炉、冷冻、反应堆、水处理、酿酒等。（4）数据处理。
现代的PLC具有数学运算（包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传递、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理，可以与存储器中存储的参考数据进行比较，也可以传送给其他智能装置或传送给打印机制表。具有把支持顺序控制的PLC与数字控制设备紧密结合的能力，即CNC功能。数据处理一般用在大、中型控制系统中。（5）联网通信。
PLC的通信包括PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间和其他智能设备之间的通信。PLC和计算机之间具有串行接口，利用双绞线、同轴电缆将它们连成网络，以实现信息的交换。还可以构成“集中管理，分散控制”的分布控制系统。联网增加系统的控制规模，甚至可以使整个工厂实现工厂自动化。第2章PLC的结构及工作原理2.1 PLC的基本组成
可编程控制器实质是一种专用的计算机控制系统，它具有比一般计算机更强的与工业过程连接的接口，具有更适用于控制要求的编程语言。因此，可编程控制器与一般的计算机控制系统一样，也具有中央处理器单元（CPU）、存储器、输入/输出单元（I/O）等部分。其基本组成如图2-1所示。图2-1 PLC的基本组成2.1.1 微处理器单元
可编程控制器中的微处理器单元（也称CPU单元）与一般计算机系统中的CPU的概念不同，后者常用CPU表示一个微处理器，即它是一块集成芯片。在一个中型或大型可编程控制器的微处理器单元里，不仅有CPU集成芯片（可能不止一片），而且还有一定数量的EPROM（存储系统的操作系统）和RAM（存储少量的数据或用户程序）。
微处理器单元是PLC的核心，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊地进行工作，其主要任务如下。
①当PLC处于编程状态时，控制从编程器输入的用户程序和数据的接收与存储。
②当PLC处于RUN模式时，用扫描的方式通过I/O部件接收现场的状态或数据，并存入输入映像存储器或数据存储器中；PLC进入状态后，从存储器逐条读取用户指令，经过命令解释后按指令规定的任务进行数据传送、存取、变换、处理、执行逻辑或算术运算等；根据运算结果，更新有关标志位的状态或输出映像存储器的内容，再经过输出部件实现输出控制、制表打印或数据通信等功能。
③监视PLC的工作状态，诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
可编程控制器中常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机和双极型处理器。可编程控制器的档次越高，CPU的位数越多，运算速度越快，功能指令也越强。2.1.2 存储器单元
PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。1.系统存储器
系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不可以访问和修改。系统程序相当于PC的操作系统，它关系到PLC的性能，同时，它使PLC具有基本的智能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序包括系统管理程序、用户指令解释程序、系统监控程序、标准程序模块与系统调用以及各种系统参数等。系统程序质量的好坏，很大程度上决定了PLC的性能。（1）系统管理程序。
系统管理程序是系统程序中最重要的部分，整个PLC的运行都由它主管：
①运行管理，控制何时输入、何时输出、何时运算、何时自检、何时通信等，进行时间上的分配管理。
②进行存储空间的管理，即生成用户环境，由它规定各种参数、程序的存放地址。
③系统自检程序，它包括各种系统出错检验、用户程序语法检验、句法检验、警戒时钟运行等。PLC在系统管理程序的控制下，有序地正确工作。（2）用户指令解释程序和编辑程序。
解释程序将用户程序翻译成相应的一串机器语言，然后通过CPU完成这些任务。为了解释内存，提高解释速度，用户程序是以内码的形式存放在PLC内的。用户程序变为内码形式是由编辑程序实现的，它可以插入、删除、检查、修改用户程序，方便程序的修改与调试。（3）标准程序模块和系统调用。
这部分是由许多独立的程序块组成的，各自完成不同的功能，如有些程序块完成输入、输出功能，有些程序块完成特殊运算功能等。PLC的各种具体工作都是由这部分程序来完成的。
整个系统程序是一个整体，它的质量好坏很大程度上影响PLC的性能。通过改进系统程序就可在不增加任何硬件的条件下改善PLC的性能，因此，各PLC生产厂家对系统程序非常重视，都一直在不断地完善系统程序。2.用户存储器
用户存储器包括用户程序存储器（程序区）、功能存储器（数据区）和参数区。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务，用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序。用户程序存储器根据需要可选择不同的存储器单元类型。用户功能存储器是用来存放（记忆）用户程序中使用的ON/OFF状态、数值数据等，它构成PLC的各种内部器件，也称“软元件”。参数区主要存放CPU组态数据，例如：I/O、CPU组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等。用户存储器容量的大小关系到用户程序容量的大小和内部器件的多少，是反映PLC性能的重要指标之一。3.PLC通常使用的几种物理存储器（1）随机存取存储器（RAM）。
用户可以用编程装置读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，又叫读/写存储器。它是易失性的存储器，它的电源中断后，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。锂电池可以用1~3年，需要更换锂电池时，由PLC发出信号，通知用户。现在部分PLC仍用RAM来存储用户程序。（2）只读存储器（ROM）。
ROM的内容只能读出，不能写入，它是非易失性的，电源切断后，仍能保存储存的内容。ROM用来存放PLC的系统程序。（3）电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）。
EEPROM是非易失性的，而且可以用编程装置对它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但是将信息写入它所需的时间比RAM长得多。EEPROM用来存放用户程序和需长期保存的重要数据，存储器的信息可保留10年以上。2.1.3 I/O单元
输入/输出单元是PLC与现场I/O设备或其他外围设备之间的连接部件。PLC通过输入单元把工业设备或生产过程的状态或信息读入主机，通过用户程序的运算与操作，把结果通过输出单元输出给执行机构。
输入单元用于将来自现场的主令元件、检测元件的信号经变换成CPU能接受的输入信号，并对其进行滤波、电平转换、隔离、放大等，然后进入到PLC。
输出单元用于把用户程序的逻辑运算结果输出到PLC外部。尽管PLC的种类很多，输入/输出单元有多种型号，但是它们的基本原理是相似的。输入/输出单元一般包括：数字量输入单元，数字量输出单元，模拟量输入单元，模拟量输出单元。
各I/O点的通/断状态用发光二极管（LED）显示，外部接线一般接在模块面板的接线端子上。某些模块使用可以拆卸的插座型端子板，不需断开端子板上的外部连线，就可以迅速地更换模块。1.输入模块
输入电路中设有RC滤波电路，以防止由于触点抖动或外部干扰脉冲引起错误的输入信号。S7-200的滤波电路电路延迟可以用编程软件中系统块设置。
图2-2是某直流输入模块的内部电路和外部接线图，图中只画出了一路输入电路。1M是同一组输入点各内部输入电路的公共点。S7-200可以用CPU模块输出的DC 24V电源作输入回路的电源，它还可以为接近开关、光电开关之类的传感器提供DC 24V电源。图2-2 输入电路
当图中外接触点接通时，光电耦合器中两个反并联的发光二极管中的一个亮，光敏三极管导通；外接触点断开时，光电耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经内部电路传送给CPU模块。显然，可以改变图中输入回路的电源极性。
交流输入方式适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。输入电压有110V、220V两种。直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接。2.输出模块
S7-200的CPU模块的数字量输出电路的功率元件有驱动直流负载的场效应晶体管和小型继电器，后者可以驱动交流负载又可以驱动直流负载，负载电源由外部提供。
输出电流的额定值与负载性质有关，例如S7-200的继电器输出电路可以驱动2A的电阻性负载，但是只能驱动200W的白炽灯。输出电路一般分为若干组，对每一组的总电流也有限制。
图2-3所示为继电器输出电路，继电器同时起隔离和功率放大作用，每一路只给用户提供一对常开触点。与触点并联的RC电路和压敏电阻用来消除触点断开时产生的电弧。
图2-4所示为使用场效应晶体管（MOSFET）的输出电路。输出信号送给内部电路中的输出锁存器，再经光电耦合器送给场效应晶体管，后者的饱和状态和截止状态相当于触点的接通和断开。图中的稳压管用来抑制关断过电压和外部的浪涌电压，以保护场效应晶体管，场效应晶体管输出电路的工作频率可达20~100kHz。图2-3 继电器输出电路图2-4 场效应晶体管输出电路
S7-200的数字量扩展模块中还有一种双向晶闸管作为输出元件的AC 230V的输出模块。每点额定输出电流为0.5A，灯负载为60W。最大漏电流1.8mA，接通到断开的最大时间为0.2ms+AC半周期。
继电器输出模块使用电压范围广，导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢，寿命（动作次数）有一定的限制。如果系统输出量的变化不是很频繁，建议优先选用继电器型的。
场效应晶体管型模块用于直流负载，它的可靠性高、反应速度快、寿命长，但是过载能力稍差。2.1.4 电源单元
打开CPU模块的顶部端子盖可以看到电源及输出端子。CPU模块通过电源端子获得工作电流。S7-200 PLC可以接受110V/230V或直流24V电源作为工作电源。需要注意的是，一个CPU模块的电源只能接交流电源或接直流电源。
每一个CPU模块都有一个DC 24V传感器电源，它为本机的输入点或扩展模块的继电器提供电源，如果要求的负载电流大于该电源的额定值，应增加一个DC 24V电源为扩展模块供电。
CPU模块为扩展模块提供DC 5V电源，如果扩展模块对DC 5V电源的需求超过其额定值，必须减少扩展模块。
S7-200的DC 24V传感器电源不能与外部的DC 24V电源并联，这种开关可能会使一个或两个电源失效，并使PLC产生不正确的操作，上述两个电源之间只能有一个连触点。2.1.5 其他外部设备1.编程设备（1）手编程器。
手编程器曾是PLC的主要编程设备，后来出现了图形输入设备，再后来又出现了计算机编程软件。通过通信设备，使PLC和计算机相连，用编程软件可直接在计算机上编程，由于计算机的显示器屏幕较大，使得对程序的编制和修改更加方便和高效。但即使是现在，手编程器的使用仍十分广泛，特别是用小型和微型PLC实现的小规模系统。（2）计算机。
计算机在PLC系统的工业应用中发挥着越来越重要的作用，PLC系统从工程项目开发、编程、调试到系统的运行和维护，计算机都是人们不可或缺的使用工具。2.监控设备（人机界面）（1）构造特点。
文本显示区：可显示两行信息（每行20个字符）的液晶显示LCD。
①按键：提供了可由用户自定义的功能键，它可以代替普通的控制按钮，作为控制键。
②通信：通过TD/CPU电缆（通用RS232接口）可以提供PLC与TD200的通信，同时可以提供TD的电源，而不必再另接电源。
③电源：如果不用TD/CPU通信电缆，可以通过面板右侧的电源接口连接外部电源。（2）主要功能。
可以显示从CPU主机读出的信息（如读取指令、数据、当前值及状态）；可以调整运行中选定的程序变量；可以提供对I/O点的强制功能；可以为实时时钟设置日期和时间；支持多种语言形式的菜单和提示并支持中文。2.2 PLC的工作原理2.2.1 PLC的等效电路
从本质上说PLC也是一种工业控制计算机，因此，其工作原理是建立在计算机控制系统基础上的。但是，为了保证能在工业环境下可靠地使用，同时又考虑面向的控制对象与实际使用、维修等方面的需要，PLC有大量的接口模块、特定的系统程序、专用的编程工具（编程软件）。因此，PLC不但外形与通用计算机有较大的差别，而且其使用方法、编程语言及工作过程也与其他计算机控制系统有较大的不同。
为了便于说明PLC的工作原理与步骤，对于开关量顺序控制（逻辑控制）的PLC，可以利用图2-5所示的等效电路进行描述。
在等效工作电路中，PLC可以分为输入电路、内部控制电路与输出电路3部分。其中输入电路代表了实际PLC的输入接口电路、输入采样、输入缓冲等部分，输出电路代表了实际PLC的输出接口电路、输出刷新、输出缓冲等部分。这两部分与继电器-接触器控制电路相同。内部控制电路代表了实际PLC的控制程序执行过程，也就是通过编程方法实现的控制逻辑，用软件编程代替继电器-接触器控制电路的功能。
图2-5所示电路仅是为了说明PLC工作原理而“虚拟”的等效工作电路，实际PLC的内部组成电路、输入/输出连接方式、输入/输出接口等硬件均与此不同，如实际PLC中并不存在图中的“输入继电器”等。图2-5 PLC的等效电路1.输入电路
输入电路由外部输入信号、PLC输入接线端、等效输入继电器组成。外部输入信号经PLC的输入接线端与输入继电器连接（事实上PLC内部没有这些输入继电器，它们相当于实际PLC中的“输入映像”）。每个输入继电器与输入信号一一对应，当外部输入为“1”时，输入继电器“线圈”得电，内部控制电路中对应的输入触点“闭合”。
输入继电器是PLC内部的“软继电器”，就是存储器中的某一位，它可以提供任意多个动合触点或动断触点供PLC内部控制电路编程使用。
为使输入继电器的线圈“得电”，即让外部输入元件的接通状态写入与其对应的基本单元中去，输入回路要有电源。输入回路所使用的电源可以采用PLC内部提供的24V直流电源（其带负载能力有限），也可以由PLC外部的独立的交流或直流电源供电。
需要强调的是，输入继电器的线圈只能是由来自现场的输入元件（如控制按钮、行程开关的触点、晶体管的基极-发射极电压、各种检测及保护器件的触点或动作信号等）驱动，而不能用编程的方式去控制。因此，在梯形图程序中，只能使用输入继电器的触点，不能使用继电器的线圈。2.输出电路
输出电路由内部输出触点、PLC输出接线端、输出执行元件3部分组成。对于继电器输出型PLC输出部分，则是由在PLC内部且与内部控制电路隔离的输出继电器的内部输出动合触点、输出接线端子和外部驱动电路组成，用来驱动外部负载。内部输出触点经PLC的输出接线端与输出执行元件连接，每个输出触点与内部控制电路中的输出线圈一一对应，当输出线圈为“1”时，输出触点接通（即相当于继电器控制线路中的“动合”触点），且每一输出线圈只能有一个用于驱动外部执行元件的触点。
在实际PLC中，输出触点的输出形式与连接方式取决于PLC输出的类型，它们可以是继电器的触点，也可以是其他形式的输出，如晶体管、双向晶闸管等。
PLC的内部控制电路中有许多输出继电器，每个输出继电器除了有为内部控制电路提供编程用的任意多个动合、动断触点外，还为外部输出电路提供了一个实际的动合触点与输出接线端子相连，只能连接一个执行元件。
驱动外部负载电路的电源必须由外部电源提供，电源种类及规格可根据负载要求来配备，只要在PLC允许的电压范围内工作即可。
综上所述，我们可对PLC的等效电路作进一步简化而深刻地理解，即将输入等效为一个继电器的线圈，将输出等效为继电器的一个动合触点。3.内部控制电路
所谓内部控制电路是由用户程序形成的用“软继电器”来代替硬继电器-接触器的控制逻辑。其作用是按照用户程序规定的逻辑关系，对输入信号和输出信号的状态进行检测、判断、运算和处理，然后得到相应的输出。
一般用户程序是用梯形图语言编制的，它看起来很像继电器-接触器控制电路。在继电器-接触器控制电路中，继电器、接触器的触点可瞬时动作，也可延时动作，而PLC梯形图中的触点是瞬时动作的。如果需要延时，可由PLC提供的定时器来完成。延时时间可根据需要在编程时设定，其定时精度及范围远远高于时间继电器。在PLC中还提供了计数器、辅助继电器（相当于继电器控制线路中的中间继电器）及某些特殊功能的继电器，在等效电路中，它们除不可以用来驱动外部执行元件外，其余与输出继电器完全相同。PLC的这些器件所提供的逻辑控制功能可在编程时根据需要选用，且只能在PLC的内部控制电路中使用。
对于实际PLC中大量的逻辑运算指令与应用指令，它们有的需要通过特殊的继电器线路实现（如“边沿”信号指令、置位/复位指令等），有的无法通过继电器线路实现（如大部分应用指令等）。这些指令一般不可以（不宜）通过继电器控制等效电路进行描述，需要时应使用逻辑等效图加以说明。
综上所述，作为开关量顺序控制（逻辑运算）的PLC等效电路，可以将PLC输入信号看作一个具有无限触点、但只能由输入信号驱动的继电器线圈；将PLC输出信号看作一个具有无限触点、但只能有一个动合触点对外部执行元件进行驱动的输出继电器；将PLC的标志寄存器（也称内部继电器）看作一个具有无限触点、但不能驱动外部执行元件的内部继电器；将PLC用户程序看作继电器-接触器触点控制电路。2.2.2 PLC的工作过程
PLC的工作过程可以简单表述为在系统程序的管理下，通过运行应用程序，对控制要求进行处理判断，并通过执行用户程序来实现控制任务。这个过程实质上是按顺序循环扫描的过程实现的。执行一个循环扫描过程所需的时间称为一个扫描周期。也就是说，在时间上PLC执行的任务是按串行方式进行的，其具体的运行方式与继电器-接触器控制系统及计算机控制系统都有着一定的差异。
PLC的一个工作过程一般有4个阶段：公共处理扫描阶段、输入采样扫描阶段、执行用户程序扫描阶段和输出刷新扫描阶段。当PLC开始运行时，首先清除I/O映像区的内容，其次进行自诊断，然后与外部设备进行通信连接，确认正常后开始扫描。对每个用户程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条执行用户程序，直至遇到结束符号后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环。因此，PLC的工作方式是一种串行循环工作方式，如图2-6所示。1.公共处理扫描阶段
公共处理扫描阶段包括内部处理阶段和通信处理阶段。在公共处理阶段，CPU执行监测主机硬件、用户程序存储器、I/O模块的状态并清除I/O模块的状态及清除I/O映像区的内容等工作，即PLC进行各种错误检测（自诊断功能），若自诊断正常，继续向下扫描。
在通信处理阶段，CPU自动监测并处理各种通信端口接收到的任何信息，即检查是否有编程器、计算机或上位PLC等通信请求，若有则进行相应处理，完成数据通信任务。譬如：PLC接收编程器送来的程序、命令和各种数据，并把要显示的状态、数据、出错信息发送给编程器进行显示，这称为“监视服务”，一般在程序执行之后进行。2.输入采样扫描阶段
在输入采样扫描阶段，PLC首先扫描所有的输入端子，按顺序将所有输入端的输入信号状态（0或1，表现为在接线端上是否在承受外加电压）读入输入映像寄存区。这个过程称为对输入信号的采样，或称输入刷新阶段。完成输入端刷新工作后，将关闭输入端子，转入下一步工作过程，即程序执行阶段。在程序执行期间即使输入端状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会发生改变，而这些变化必须等到下一个工作周期的输入刷新阶段才能被读入。图2-6 PLC的循环扫描过程3.执行用户程序扫描阶段
执行用户程序扫描阶段是PLC对程序按顺序执行的过程，对于常用的梯形图程序来说就是按从上到下、从左到右的顺序，依次执行各个程序指令。
在程序执行阶段，PLC根据用户输入的控制程序，从第一条指令开始逐条执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器（输入映像寄存器）和输出状态寄存器（输出映像寄存器）。在这个过程中，只有输入映像寄存区存放的输入采样值不会发生改变，其他各种数据，如在输出映像寄存器区或系统RAM存储区内的状态和数据，都有可能随着程序的执行随时发生改变。同时前面程序执行的结果可能被后面的程序所用到，从而影响后面程序执行的执行结果；而后面程序执行的结果不可能改变前面的扫描结果，只有到了下一个扫描周期再次扫描前面程序的时候才可能起作用。但是，在扫描过程中如果遇到程序跳转指令，就会根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC从输入映像寄存器中“读入”上一阶段存入的对应输入端子状态，从输出映像寄存器“读入”对应输出映像寄存器的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对于元件映像寄存器来说，每一个元件（输出软继电器的状态）都会随着程序执行过程而变化。当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输出刷新阶段。4.输出刷新扫描阶段
当程序中所有指令执行完毕后，PLC将输出状态寄存器中所有输出继电器的状态，依次送到输出锁存电路，并通过一定输出方式输出，驱动外部负载，这就形成了PLC的实际输出。
在上述4个阶段中，输入采样扫描阶段、执行用户程序扫描阶段和输出刷新扫描阶段是PLC执行用户程序的3个主要阶段，这3个阶段构成PLC的一个工作周期，并循环执行，这就是PLC的工作过程。2.2.3 输入和输出映像寄存器
在可编程控制器系统中，决定被控制变量状态的逻辑关系组成因素多来自生产系统现场。在程序执行之前将现场全部有关信息采集到可编程控制器中来，存放在系统准备好的一定区域——随机存储器RAM的某一地址区，称为输入映像寄存器区。执行用户程序所需现场信息都在输入映像寄存器区取用，而不直接到外设去取。这种方式由于是集中采集现场信息，虽然从理论上分析每个信息被采集的时间仍有先后差异，但它已很小，因此可以认为采集到的信息是同时的。同样，对被控制对象的控制信息，也不采用形成一个就输出改变一个的控制方法，而是先把他们存放在随机存储器RAM的某特定区域，称为输出映像寄存器区。当用户程序执行结束后，将所存被控对象的控制信息集中输出，改变被控对象的状态。上述输入映像寄存器区、输出映像寄存器区集中在一起就是I/O（输入/输出）映像寄存器区。映像寄存器区的大小随系统的输入、输出信息多少，即输入、输出点数确定。
I/O映像寄存器区的建立使系统工作变成一个采样控制系统，称为数字采样控制系统。虽然它不像硬件逻辑系统那样能随时反映控制器件工作状态变化对系统的控制作用，但是在采样时刻则基本符合实际工作状态，只要采样周期T足够小，采样频率足够高，就可以认为这样的采样系统足以符合系统的工作状态。
对于系统的一个输入点有输入映像寄存器区的某一存储器位与之相对应。对于系统的每一个输出点都有映像寄存器区的某一存储器位与之相对应。系统的输入、输出点的编址号与I/O映像寄存器区的映像寄存器地址号相对应。
I/O映像寄存器区的建立使PLC在执行用户程序时所需“输入继电器”“输出继电器”的数据取用于I/O映像寄存器区，而不直接与外部设备发生关系，从而不仅加快了程序执行速度，而且还使控制系统与外界隔开，提高了系统的抗干扰能力。同时控制系统远离实际控制对象，为硬件标准化生产、大规模生产创造了条件。2.2.4 PLC对输入、输出的处理规则
①输入映像区中的数据，取决于本扫描周期输入采样阶段所处的状态。在顺序执行和输出刷新阶段，输入映像区中的数据不会因为有新的输入信号而发生改变。
②程序如何执行取决于用户所编的程序和输入映像寄存器、元件映像寄存器中存放所需软件的状态。
③输出映像区中数据由程序中输出指令的执行结果决定。在输入采样和输出刷新阶段，输出映像区的数据不会发生改变。
④输出端子直接与外部负载连接，输出锁存器中的数据由上一个刷新时间输出映像寄存器的状态决定。
⑤执行程序时所需的输入、输出状态，是从输入映像寄存器和输出映像寄存器中读出的。2.2.5 PLC的扫描周期及滞后响应1.PLC的扫描周期
PLC在运行状态时，执行一次扫描操作（即4个阶段的工作过程）所需的时间称为扫描周期，它是PLC的重要指标之一，其典型值为0.5~ 100ms。
扫描周期T=（输入一点时间×输入端子数）+（指令执行速度×指令条数）+（输出一点时间×输出端子数）+故障诊断时间+通信时间。
扫描周期是PLC一个很重要的指标，扫描时间取决于以下几个因素：CPU执行指令的速度，执行每条指令占用的时间，程序中指令条数的多少。指令执行所需的时间与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行速度有很大关系，一般来说，一个扫描过程中，故障诊断时间、通信时间、输入采样和输出刷新所占时间较少，执行指令的时间占了绝大部分。2.PLC的滞后响应
PLC的响应时间是指从PLC外部输入信号发生变化的时刻起至由它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的间隔，也称为滞后时间。它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间（信号从锁存器到输出端子的时间）和因扫描工作方式产生的滞后时间3部分组成。由于PLC采用循环扫描的工作方式，而且对输入/输出信号只在每个扫描周期的固定时间集中输入/输出，因此必然会产生输出信号相对输入信号的滞后现象。2.3 PLC的编程语言
不同厂家的PLC有不同的编程语言，但就某个厂家而言，PLC的编程语言也就那么几种。目前已有越来越多的生产PLC的厂家提供符合IEC 61131-3标准的产品，有的厂家推出的在个人计算机上运行的“软件PLC”软件包也是按IEC 61131-3标准设计的，下面就西门子PLC的编程语言说明一下。2.3.1 梯形图
梯形图形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，是使用最多的PLC编程语言。因与继电器电路很相似，沿袭了继电器控制电路的形式，特别适合于数字量逻辑控制。
梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令构成。触点代表逻辑条件，线圈代表逻辑运算结果，常用来控制指示灯、开关和内部标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或数学运算等附件指令。
在程序中，最左边是主信号流，信号流总是从左向右流动。2.3.2 指令语句表
这是一种类似于微机汇编语言的文本编程语言，由多条语句组成一个程序段。指令语句表适合于经验丰富的程序员使用，可以实现某些梯形图不能实现的功能。
指令语句表是由若干条语句组成的程序。语句是程序的最小独立单元。每个操作功能由一条或几条语句来执行。PLC的语句表达形式与微机的语句表达形式相类似，也是由操作码和操作数两部分组成的。操作码用助记符表示（如A表示“与”，O表示“或”等），用来说明要执行的功能，告诉CPU该进行操作，如逻辑运算的与、或、非，算术运算的加、减、乘、除等，时间或条件控制中的计时、计数等。2.3.3 顺序功能图
顺序功能图是一种较新的编程方法，目前国际电工委员会（IEC）正在实施发展这种新的编程标准。它是用像控制系统流程图一样的功能图表达一个顺序控制过程，编写时，工艺过程被划分为若干个顺序出现的步，每步中包括控制输出的动作，从一步到另一步的转换条件来控制，特别适合于生产制造过程。不同厂家的PLC对这种编程语言所用的符号和名称也不一样。2.3.4 逻辑功能图（功能块图）
逻辑功能图使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑，用类似于与门、或门的框图来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示非运算，方框用“导线”连在一起，信号自左向右，适合于有数字电路基础的编程人员使用。第3章西门子S7-200系列PLC3.1 S7-200系列PLC的系统配置3.1.1 S7-200系列PLC系统的基本组成
S7-200 CPU将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O点集成在一个紧凑的封装中，从而形成了一个功能强大的微型PLC，参见表3-1。在下载了程序之后，S7-200将保留所需的逻辑，用于监控应用程序中的输入输出设备。Siemens公司提供多种类型的CPU以适应各种应用。表3-1 S7-200 CPU技术规范3.1.2 S7-200 CPU存储器的数据类型及寻址方式1.S7-200 CPU存储器的数据表示（1）二进制。
二进制数遵循逢2进1的运算规则。
1位二进制数（Bit）可以用来表示数字量的两种不同的状态。例如，二进制数1表示梯形图中对应的编程元件的“线圈”通电，对应的常开触点接通，常闭触点断开，我们称该编程元件处于1状态或ON状态；反之，二进制数0表示梯形图中对应的编程元件的“线圈”断电，对应的常开触点断开，常闭触点接通，我们称该编程元件处于0状态或OFF状态。0
多位二进制数的每一位都有一个固定的权值，从右往左分别为2、12nn2、2、…、2。n位二进制数最多可以表示2种状态。
S7-200中在二进制数前加“2#”表示二进制数，例如，2# 1011 0100。（2）十六进制。
多位二进制不便于读写，通常采用十六进制来表示多位二进制。十六进制数中0~9和A~F对应于十进制数中的0~15。S7-200中在十六进制数前加“16#”表示十六进制数，例如，上述的2#1011 0100表示为十六进制数为：16#B4。0
十六进制数采用逢16进1的运算规则，从右往左权值分别为16、12n16、16、…、16。（3）BCD码。
BCD是Binary Coded Decimal Numbers的缩写，其实质采用4位二进制编码表示1位十进制数。例如十进制数26对应的BCD码为2#0010 0110。拨码开关和7段数码显示器使用的都是BCD码。表3-2给出了不同进制数的表示方法。表3-2 不同进制数的表示方法（4）负数的表示。
PLC一般采用二进制的补码来表示有符号数，其最高位为符号位，其余各位为数值位。最高位为0时为正数，最高位为1时为负数。因此最大的16位正数为16#7FFF（即32767）。正数的补码是它本身；负数的补码是将该负数绝对值的补码按位取反后加1。例如，十进制数35对应的补码为2#0010 0011，十进制数-35对应的补码为2#1101 1101。（5）字节（Byte）。
8位二进制数组成一个字节，简称B，其中最低位为第0位，最高位为第7位。QB1表示Q1.0~Q1.7这八个字节，Q为区域标示符，B表示存取字节，如图3-1所示。图3-1 QB1（6）字（Word）。
相邻的两个字节就组成了一个字，简称W。MW3由相邻的两个字节MB3和MB4组成，M为区域标示符，W表示存取字。组成字的相邻字节的首地址即为该字的地址，如图3-2所示。图3-2 MW3（7）双字（Double Word）。
相邻的4个字节组成一个双字，VD50是由VB50~VB53组成的双字，V为区域标示符，D表示存取双字。组成双字的相邻字节的首地址即为该双字的地址，如图3-3所示。图3-3 VD502.S7-200 CPU存储区（1）输入过程映像寄存器：I。
在每次扫描周期的开始，CPU对物理输入点进行采样，并将采样值写入输入过程映像寄存器中。输入过程映像寄存器可以按位、字节、字或双字来存取输入过程映像寄存器中的数据。
格式：位：I［字节地址］.［位地址］，如：I0.1；
字节、字或双字：I［长度］［起始字节地址］，如：IB4。（2）输出过程映像寄存器：Q。
在每次扫描周期的结尾，CPU将输出过程映像寄存器中的数值复制到物理输出点上。输出过程映像寄存器可以按位、字节、字或双字来存取输出过程映像寄存器。
格式：位：Q［字节地址］.［位地址］，如：Q1.1；
字节、字或双字：Q［长度］［起始字节地址］，如：QB5。（3）变量存储区：V。
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