【教材】 PLC技術(1)！！→【精】

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第一講：PLC的基本概念

可編程控製器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工
業控製應用而設計製造的。早期的可編程控製器稱作可編程邏輯控製器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC
，它(ta)主(zhu)要(yao)用(yong)來(lai)代(dai)替(ti)繼(ji)電(dian)器(qi)實(shi)現(xian)邏(luo)輯(ji)控(kong)製(zhi)。隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)

，這(zhe)種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)功(gong)能(neng)已(yi)經(jing)大(da)大(da)超(chao)過(guo)了(le)邏(luo)輯(ji)控(kong)製(zhi)的(de)範(fan)圍(wei)，因(yin)此(ci)，今(jin)天(tian)這(zhe)種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)稱(cheng)作(zuo)可(ke)編(bian)程(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)
，簡(jian)稱(cheng)PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆

，所以將可編程控製器簡稱PLC。

一. PLC的由來
在60年nian代dai，汽qi車che生sheng產chan流liu水shui線xian的de自zi動dong控kong製zhi係xi統tong基ji本ben上shang都dou是shi由you繼ji電dian器qi控kong製zhi裝zhuang置zhi構gou成cheng的de。當dang時shi汽qi車che的de每mei一yi次ci改gai型xing都dou直zhi接jie導dao致zhi繼ji電dian器qi控kong製zhi裝zhuang置zhi的de重zhong新xin設she計ji和he安an裝zhuang。隨sui著zhe生sheng產chan的de發fa展zhan
，汽qi車che型xing號hao更geng新xin的de周zhou期qi愈yu來lai愈yu短duan，這zhe樣yang，繼ji電dian器qi控kong製zhi裝zhuang置zhi
就需要經常地重新設計和安裝，十分費時
，費工
，費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標，要求用新的控製裝置取代繼電器控製裝置
，並提出了十項招標指標，即：
1. 編程方便，現場可修改程序；
2. 維修方便，采用模塊化結構

；
3. 可靠性高於繼電器控製裝置
；
4. 體積小於繼電器控製裝置
；
5. 數據可直接送入管理計算機；
6. 成本可與繼電器控製裝置競爭；
7. 輸入可以是交流115V；
8. 輸出為交流115V，2A以上
，能直接驅動電磁閥
，接觸器等；
9. 在擴展時，原係統隻要很小變更；
10. 用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。
1969年，美國數字設備公司(DEC) 研製出第一台PLC，在美國通用汽車
自動裝配線上試用，獲得了成功。
zhezhongxinxingdegongyekongzhizhuangzhiyiqijiandanyidong，caozuofangbian，kekaoxinggao，tongyonglinghuo
，tijixiao，shiyongshoumingchangdengyixilieyoudian，henkuaidizaimeiguoqitagongyelingyutuiguangyingyong
到1971年
，已經成功地應用於食品

，飲料，冶金，造紙等工業。

這一新型工業控製裝置的出現
，也受到了世界其他國家的高度重視。1971
日本從美國引進了這項新技術，很快研製出了日本第一台PLC。1973年

，西歐國家也研製出它們的第一台PLC。我國從1974年開始研製。於1977年開始工業應用。
二. PLC的定義
PLC問世以來，盡管時間不長
，但發展迅速。為了使其生產和發展標準化
，美國電氣製造商協會NEMA(National Electrical Manufactory Association) 經
過四年的調查工作，於1984年首先將其正式命名為PC(Programmable Controller),並給PC作了如下定義：
“PC是shi一yi個ge數shu字zi式shi的de電dian子zi裝zhuang置zhi，它ta使shi用yong了le可ke編bian程cheng序xu的de記ji憶yi體ti儲chu存cun指zhi令ling。用yong來lai執zhi行xing諸zhu如ru邏luo輯ji
，順shun序xu，計ji時shi
，計ji數shu與yu演yan算suan等deng功gong能neng，並bing通tong過guo數shu字zi或huo類lei似si的de輸shu入ru/輸出模塊
，以控製各種機械或工作程序。一部數字電子計算機若是從事執行PC之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控製器。”
以後國際電工委員會(IEC)又先後頒布了PLC標準的草案第一稿，第二稿,
並在1987年2月通過了對它的定義：
“可ke編bian程cheng控kong製zhi器qi是shi一yi種zhong數shu字zi運yun算suan操cao作zuo的de電dian子zi係xi統tong，專zhuan為wei在zai工gong業ye環huan境jing應ying用yong而er設she計ji的de。它ta采cai用yong一yi類lei可ke編bian程cheng的de存cun儲chu器qi，用yong於yu其qi內nei部bu存cun儲chu程cheng序xu
，執zhi行xing邏luo輯ji運yun算suan,
順序控製
，定時，計數與算術操作等麵向用戶的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸(shu)出(chu)控(kong)製(zhi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)機(ji)械(xie)或(huo)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)。可(ke)編(bian)程(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)及(ji)其(qi)有(you)關(guan)外(wai)部(bu)設(she)備(bei)

，都(dou)按(an)易(yi)於(yu)與(yu)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)聯(lian)成(cheng)一(yi)個(ge)整(zheng)體(ti)，易(yi)於(yu)擴(kuo)充(chong)其(qi)功(gong)能(neng)的(de)原(yuan)則(ze)設(she)計(ji)。”
總之
，可編程控製器是一台計算機，它是專為工業環境應用而設計製造的計算機。它具有豐富的輸入/輸(shu)出(chu)接(jie)口(kou)，並(bing)且(qie)具(ju)有(you)較(jiao)強(qiang)的(de)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)。但(dan)可(ke)編(bian)程(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)產(chan)品(pin)並(bing)不(bu)針(zhen)對(dui)某(mou)一(yi)具(ju)體(ti)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)
，在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)時(shi)
，其(qi)硬(ying)件(jian)需(xu)根(gen)據(ju)實(shi)際(ji)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)選(xuan)用(yong)配(pei)置(zhi)，其(qi)軟(ruan)件(jian)需(xu)根(gen)據(ju)控(kong)製(zhi)要(yao)求(qiu)進(jin)行(xing)設(she)計(ji)編(bian)製(zhi)。
三. PLC的特點
一. PLC的主要特點
(一) 高可靠性
1. 所有的I/O接口電路均采用光電隔離
，使工業現場的外電路與PLC內部電路之間電氣上隔離。
2. 各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數一般為10~20ms.
3. 各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射幹擾。
4. 采用性能優良的開關電源。
5. 對采用的器件進行嚴格的篩選。
6. 良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發生異常情況
，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大。
7. 大型PLC還可以采用由雙CPU構成冗餘係統或有三CPU構成表決係統,使可靠性更進一步提高。
(二)豐富的I/O接口模塊
PLC針對不同的工業現場信號，如：
· 交流或直流；
· 開關量或模擬量
；
· 電壓或電流；
· 脈衝或電位
；
· 強電或弱電等。
有相應的I/O模塊與工業現場的器件或設備，如：
· 按鈕
· 行程開關
· 接近開關
· 傳感器及變送器
· 電磁線圈
· 控製閥
              直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機對話的接口
模塊; 為了組成工業局部網絡，它還有多種通訊聯網的接口模塊，等等。



(三) 采用模塊化結構
為了適應各種工業控製需要，除了單元式的小型PLC以外
，絕大多數PLC均采用模塊化結構。PLC的各個部件

，包括CPU
，電源
，I/O等均采用模塊化設計，由機架及電纜將各模塊連接起來，係統的規模和功能可根據用戶的需要自行組合。

(四) 編程簡單易學
PLC的de編bian程cheng大da多duo采cai用yong類lei似si於yu繼ji電dian器qi控kong製zhi線xian路lu的de梯ti形xing圖tu形xing式shi
，對dui使shi用yong者zhe來lai說shuo
，不bu需xu要yao具ju備bei計ji算suan機ji的de專zhuan門men知zhi識shi
，因yin此ci很hen容rong易yi被bei一yi般ban工gong程cheng技ji術shu人ren員yuan所suo理li解jie和he掌zhang握wo。

(五) 安裝簡單，維修方便
PLC不需要專門的機房，可以在各種工業環境下直接運行。使用時隻需將現場的各種設備與PLC相應的I/O端相連接
，即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便於用戶了解運行情況和查找故障。
由於采用模塊化結構，因此一旦某模塊發生故障
，用戶可以通過更換模塊的方法
，使係統迅速恢複運行。

二. PLC的功能
(一) 邏輯控製
(二) 定時控製
(三) 計數控製
(四) 步進(順序)控製
(五) PID控製
(六) 數據控製
PLC具有數據處理能力。
(七) 通信和聯網
(八) 其它
PLC還有許多特殊功能模塊
，適用於各種特殊控製的要求，如：定位控製模塊
，CRT模塊。

四. PLC的發展階段
雖然PLC問世時間不長，但是隨著微處理器的出現，大規模，超大規模集成電路技術的迅速發展和數據通訊技術的不斷進步
，PLC也迅速發展，其發展過程大致可分三個階段：

一. 早期的PLC(60年代末—70年代中期)
早期的PLC一般稱為可編程邏輯控製器。這時的PLCduoshaoyoudianjidianqikongzhizhuangzhidetidaiwudehanyi
，qizhuyaogongnengzhishizhixingyuanxianyoujidianqiwanchengdeshunxukongzhi，dingshideng。tazaiyingjianshangyizhunjisuanjidexingshichuxian

，zaiI/O接jie口kou電dian路lu上shang作zuo了le改gai進jin以yi適shi應ying工gong業ye控kong製zhi現xian場chang的de要yao求qiu。裝zhuang置zhi中zhong的de器qi件jian主zhu要yao采cai用yong分fen立li元yuan件jian和he中zhong小xiao規gui模mo集ji成cheng電dian路lu
，存cun儲chu器qi采cai用yong磁ci芯xin存cun儲chu器qi。另ling外wai還hai采cai取qu了le一yi些xie措cuo施shi，以yi提ti高gao其qi抗kang幹gan擾rao的de能neng力li。在zai軟ruan件jian編bian程cheng上shang，采cai用yong廣guang大da電dian氣qi工gong程cheng技ji術shu人ren員yuan所suo熟shu悉xi的de繼ji電dian器qi控kong製zhi線xian路lu的de方fang式shi—梯形圖。因此
，早期的PLC的性能要優於繼電器控製裝置，其優點包括簡單易懂，便於安裝，體積小

，能耗低
，有故障指使，能重複使用等。其中PLC特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今。

二. 中期的PLC(70年代中期—80年代中，後期)
在70年代，微處理器的出現使PLC發生了巨大的變化。美國，日本
，德國等一些廠家先後開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU)。
這樣，使PLC得功能大大增強。在軟件方麵
，除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數等功能以外，還增加了算術運算
、數據處理和傳送


、通訊、自診斷等功能。在硬件方麵，除了保持其原有的開關模塊以外
，還增加了模擬量模塊
、遠程I/O模塊、各種特殊功能模塊。並擴大了存儲器的容量
，使各種邏輯線圈的數量增加，還提供了一定數量的數據寄存器，使PLC得應用範圍得以擴大。

三. 近期的PLC(80年代中、後期至今)
進入80年代中、後期，由於超大規模集成電路技術的迅速發展
，微處理器的市場價格大幅度下跌
，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的當次普遍提高。而且
，為了進一步提高PLC的處理速度，各製造廠商還紛紛研製開發了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發生了巨大變化。

五. PLC的分類
(一) 小型PLC
小型PLC的I/O點數一般在128點以下，其特點是體積小、結構緊湊，整個硬件融為一體，除了開關量I/O以外
，還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。它能執行包括邏輯運算、計時、計數
、算術運算

、數據處理和傳送、通訊聯網以及各種應用指令。
(二) 中型PLC
中型PLC采用模塊化結構
，其I/O點數一般在256~1024點之間。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式
，即在掃描用戶程序的過程中
，直接讀輸入
，刷新輸出。它能聯接各種特殊功能模塊
，
通訊聯網功能更強，指令係統更豐富
，內存容量更大，掃描速度更快。

(三) 大型PLC
一般I/O點數在1024點以上的稱為大型PLC。大型PLC的軟、硬ying件jian功gong能neng極ji強qiang。具ju有you極ji強qiang的de自zi診zhen斷duan功gong能neng。通tong訊xun聯lian網wang功gong能neng強qiang，有you各ge種zhong通tong訊xun聯lian網wang的de模mo塊kuai，可ke以yi構gou成cheng三san級ji通tong訊xun網wang，實shi現xian工gong廠chang生sheng產chan管guan理li自zi動dong化hua。大da型xingPLC還可以采用三CPU構成表決式係統，使機器的可靠性更高。

六. PLC的基本結構
PLC實質是一種專用於工業控製的計算機
，其硬件結構基本上與微型計算機相同
，如圖所示：









一. 中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控製中樞。它按照PLC係統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，並能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它
以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，並分別存入I/O映象區，然後從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序
，經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之後，最後將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。
為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗餘係統，或采用三CPU的表決式係統。這樣，即使某個CPU出現故障
，整個係統仍能正常運行。

二. 存儲器
存放係統軟件的存儲器稱為係統程序存儲器。
存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。
(一) PLC常用的存儲器類型
1. RAM (Random Assess Memory)
這是一種讀/寫存儲器(隨機存儲器)，其存取速度最快
，由鋰電池支持。
2. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)
這是一種可擦除的隻讀存儲器。在斷電情況下
，存儲器內的所有內容保
持不變。(在紫外線連續照射下可擦除存儲器內容)。
3. EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)
這是一種電可擦除的隻讀存儲器。使用編程器就能很容易地對其所存儲的內容進行修改。

(二) PLC存儲空間的分配
雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據PLC的工作原理
其存儲空間一般包括以下三個區域：
Ø 係統程序存儲區
Ø 係統RAM存儲區(包括I/O映象區和係統軟設備等)
Ø 用戶程序存儲區
1. 係統程序存儲區
在係統程序存儲區中存放著相當於計算機操作係統的係統程序。包括監控程序
、管理程序、命令解釋程序
、功能子程序、係統診斷子程序等。由製造
廠商將其固化在EPROM中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該PLC的性能。
2. 係統RAM存儲區
係統RAM存儲區包括I/O映象區以及各類軟設備，如：
Ø 邏輯線圈
Ø 數據寄存器
Ø 計時器
Ø 計數器
Ø 變址寄存器
Ø 累加器
等存儲器。
(1) I/O映象區 由於PLC投入運行後
，隻是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態和數據

，在輸出刷新階段才將輸出的狀態和數據送至相應的外設。

因此

，它需要一定數量的存儲單元(RAM)以存放I/O的狀態和數據，這些單元稱作I/O映象區。
一個開關量I/O占用存儲單元中的一個位(bit)，一個模擬量I/O占用存儲單元中的一個字(16個bit)。因此整個I/O映象區可看作兩個部分組成：
Ø 開關量I/O映象區
Ø 模擬量I/O映象區
(2) 係統軟設備存儲區
除了I/O映象區區以外，係統RAM存儲區還包括PLC內部各類軟設備(邏輯線圈
、計時器、計數器、數據寄存器和累加器等)的存儲區。該存儲區又分為具有失電保持的存儲區域和無失電保持的存儲區域，前者在PLC斷電時，由內部的鋰電池供電，數據不會遺失；後者當PLC斷電時，數據被清零。
1) 邏輯線圈
與開關輸出一樣
，每個邏輯線圈占用係統RAM存儲區中的一個位
，但
不能直接驅動外設，隻供用戶在編程中使用
，其作用類似於電器控製線路中的繼電器。 另外，不同的PLC還提供數量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。

2)  數據寄存器
與模擬量I/O一樣，每個數據寄存器占用係統RAM存儲區中的一個字(16 bits)。 另外，PLC還提供數量不等的特殊數據寄存器，具有不同的功能。
3)  計時器
4) 計數器

3. 用戶程序存儲區
用戶程序存儲區存放用戶編製的用戶程序。不同類型的PLC，其存儲容量各不相同。

三. 電源
PLC的電源在整個係統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的
、
可靠得電源係統是無法正常工作的，因此PLC的製造商對電源的設計和製造也十分重視。
一般交流電壓波動在+10%(+15%)範圍內，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。


七. PLC的工作原理
最初研製生產的PLC主要用於代替傳統的由繼電器接觸器構成的控製裝置，但這兩者的運行方式是不相同的：
Ø 繼電器控製裝置采用硬邏輯並行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(包括其常開或常閉觸點)在繼電器控製線路的哪個位置上都會立即同時動作。
Ø PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開
，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。
為了消除二者之間由於運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控製裝置各類觸點的動作時間一般在100ms以上
，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小於100ms，因此
，PLC采用了一種不同於一般微型計算機的運行方式---掃描技
術。這樣在對於I/O響應要求不高的場合
，PLC與繼電器控製裝置的處理結果上就沒有什麼區別了。

一. 掃描技術
當PLC投入運行後
，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
，PLC的CPU以一定的掃描速度重複執行上述三個階段。





(一) 輸入采樣階段
在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，並將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束後，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(ying)象(xiang)區(qu)中(zhong)的(de)相(xiang)應(ying)單(dan)元(yuan)的(de)狀(zhuang)態(tai)和(he)數(shu)據(ju)也(ye)不(bu)會(hui)改(gai)變(bian)。因(yin)此(ci)，如(ru)果(guo)輸(shu)入(ru)是(shi)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)，則(ze)該(gai)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)的(de)寬(kuan)度(du)必(bi)須(xu)大(da)於(yu)一(yi)個(ge)掃(sao)描(miao)周(zhou)期(qi)，才(cai)能(neng)保(bao)證(zheng)在(zai)任(ren)何(he)情(qing)況(kuang)下(xia)，該(gai)輸(shu)入(ru)均(jun)能(neng)被(bei)讀(du)入(ru)。

(二) 用戶程序執行階段
在用戶程序執行階段，PLC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製線路，並按先左後右、先上後下的順序對由觸點構成的控製線路進行邏輯運算，然後根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在係統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。
即，在用戶程序執行過程中，隻有輸入點在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映象區或係統RAMcunchuquneidezhuangtaiheshujudouyoukenengfashengbianhua，erqiepaizaishangmiandetixingtu

，qichengxuzhixingjieguohuiduipaizaixiamiandefanshiyongdaozhexiexianquanhuoshujudetixingtuqizuoyong；相反，排在下麵的梯形圖
，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據隻能到下一個掃描周期才能對排在其上麵的程序起作用。

(三) 輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束後
，PLC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PLC的真正輸出。









比較下二個程序的異同：
程序1：









程序2：










這兩段程序執行的結果完全一樣
，但在PLC中執行的過程卻不一樣。
Ø 程序1隻用一次掃描周期，就可完成對%M4的刷新；
Ø 程序2要用四次掃描周期
，才能完成對%M4的刷新。

這兩個例子說明：同樣的若幹條梯形圖，其排列次序不同
，執行的結果也不同。另外，也可以看到：采(cai)用(yong)掃(sao)描(miao)用(yong)戶(hu)程(cheng)序(xu)的(de)運(yun)行(xing)結(jie)果(guo)與(yu)繼(ji)電(dian)器(qi)控(kong)製(zhi)裝(zhuang)置(zhi)的(de)硬(ying)邏(luo)輯(ji)並(bing)行(xing)運(yun)行(xing)的(de)結(jie)果(guo)有(you)所(suo)區(qu)別(bie)。當(dang)然(ran)，如(ru)果(guo)掃(sao)描(miao)周(zhou)期(qi)所(suo)占(zhan)用(yong)的(de)時(shi)間(jian)對(dui)整(zheng)個(ge)運(yun)行(xing)來(lai)說(shuo)可(ke)以(yi)忽(hu)略(lve)，那(na)麼(me)二(er)者(zhe)之(zhi)間(jian)就(jiu)沒(mei)有(you)什(shen)麼(me)區(qu)別(bie)了(le)。
一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷
、通訊等

，如下圖所示，即一個掃描周期等於自診斷、通訊、輸入采樣
、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。











二. PLC的I/O響應時間
為了增強PLC的抗幹擾能力，提高其可靠性，PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。
為了能實現繼電器控製線路的硬邏輯並行控製，PLC采用了不同於一般微型計算機的運行方式(掃描技術)。
以上兩個主要原因
，使得PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業控製係統滿的多，其響應時間至少等於一個掃描周期
，一般均大於一個掃描周期甚至更長。



所謂I/O響應時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到係統有關輸出端信號的改變所需的時間。其最短的I/O響應時間與最長的I/O響應時間如圖所示：
最短I/O響應時間：






最長I/O響應時間：








八. PLC的I/O係統
一. I/O尋址方式
PLC的硬件結構主要分單元式和模塊式兩種。前者將PLC的主要部分(包括I/O係統和電源等)全部安裝在一個機箱內。後者將PLC的主要硬件部分分別製成模塊，然後由用戶根據需要將所選用的模塊插入PLC機架上的槽內，構成一個PLC係統。
不論采取哪一種硬件結構
，都必須確立用於連接工業現場的各個輸入/輸出點與PLC的I/O映象區之間的對應關係，即給每一個輸入/輸出點以明確的地址確立這種對應關係所采用得方式稱為I/O尋址方式。
I/O尋址方式有以下三種：
Ø 固定的I/O尋址方式
這種I/O尋址方式是由PLC製造廠家在設計、生產PLC時確定的
，它的每一個輸入/輸出點都有一個明確的固定不變的地址。一般來說，單元式的PLC采用這種I/O尋址方式。
Ø 開關設定的I/O尋址方式
這種I/O尋址方式是由用戶通過對機架和模塊上的開關位置的設定來確定的。
Ø 用軟件來設定的I/O尋址方式
這種I/O尋址方式是有用戶通過軟件來編製I/O地址分配表來確定的。