如何使用三菱Q系列PLC的数字量输入模块？　　三菱Q系列PLC属于模块式的PLC，关于电源模块、CPU模块和基板，今天优控机电的小编和大家一起来谈谈Q系列PLC的数字量输入模块（DigtalInputmodule）。Q系列PLC的数字量输入模块有很多的类型，根据工作电压的不同，可以分为直流电（DC）输入模块和交流电（AC）输入模块；比如，QX10AC的工作电压为100~120V交流电，电流的频率为50/60Hz；而QX40DC的工作电压为直流24V。QX10AC和QX40DC的外观如下图：　　根据接线公共端的不同，可分为正极共用型（PositiveCommonType）和负极共用型（NegativeCommonType）；比如QX40DC为正极共用型（PositiveCommonType），而QX80DC为负极共用型（NegativeCommonType）；QX80DC的外观如下图：　　根据对输入信号状态（ON/OFF）的反应速度的不同，可以分为普通输入模块和高速输入模块（High-speedInputmodule）；高速输入模块的输入信号从OFF到ON的响应时间在0.04~0.5ms之间，其模块名称的末尾有字母“H”，比如：QX40H，QX70H，QX80H和QX90H。　　下面我们以QX80DC为例，具体来看看数字量输入模块的端子分布、对应的输入软元件及接线图：　　QX80DC总共有16路输入通道；工作电压为DC24V；最大输入电流为4mA；可连接18点末端接线模块（TerminalBlock），编号为TB1~TB18，其中TB18为公共端（负极）。当所有的通道都接通时，消耗基板5V电流50mA。接线端子对应的输入软元件如下图：QX80DC输入通道的接线示意图如下：　　如果你使用的QX40DC，请注意它是正极共用型（PositiveCommonType）模块，其公共端为TB17（正极）。QX40DC的接线图与QX80DC不同，如下：　　多年来【优控机电】凭借优良的技术成功的将其专有的技术和工程经验应用到PLC控制与变频调速控制领域,针对不同行业自动化控制需求提供不同的技术服务和解决方案。环保、节能项目的成功实施所产生的经济效益和社会效益。

　　NC(NCK)用来控制轴运动，PLC用来辅助过程工艺。　　举个例子，你要让主轴在多少转速下转动多久，进给多少，或者工装夹具平台位移多少，旋转多少。只要是用伺服电机，就是纯NC的任务。比如类似这种：　　N1010G1G60F=FEED_FAST_XX_1=P_X1_DELIVERY_Z31　　然而在数控机床中，光有轴运动是远远不够的。加工程序往往伴随着气动和液压动作。厂商们（以西门子为例）开发了M函数，这种函数是在NC程序中被呼叫，但是同时可以与PLC进行在线通信（OnlineDB）。比如，在上述NC句子之前，我想先松开机床上的工装夹具，然后再开动X1轴。这个时候我就需要先实现一个工件释放功能（通过M辅助函数来实现），比如：　　N1000M_100_Gripper_1111_releaseM_101_Gripper_1112_release　　当然，M函数需要在NCK里面定义（MMAC)，并且指向到PLC接受的OnlineDB里具体某一位，比如这样：　　DEFINEM_100_Gripper_1111_releaseASM100　　DEFINEM_101_Gripper_1112_releaseASM101　　而M100和M101在各厂商的中PLC中都有模块化定义，使用很方便。　　当PLC接受到这个M函数指令，便可以在PLC里执行相应的液压动作，完成M函数。　　多年来我们优控机电凭借优良的技术成功的将其专有的技术和工程经验应用到PLC控制与变频调速控制领域,针对不同行业自动化控制需求提供不同的技术服务和解决方案。环保、节能项目的成功实施所产生的经济效益和社会效益。

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　　一些工控产品PLC，变频器，伺服电机...等，往往采用裁剪版的Linux操作系统或RT（实时）操作系统。　　的确感染病毒的可能性几乎很小。具体原因如下：　　一，对于未激活的计算机病毒或网络病毒，为了传递时也需要保持代码结构完整，因此往往需要按文件的方式传输。而此类产品都是实时控制产品。除了本身的应用程序外，并不开放文件管理系统。　　40多年前、最古老的大型第一代PLC也有数据记录模块，用于控制数据的实时记录，类似现代的无纸记录仪、也会感染计算机病毒。由于安全性和其它原因：1，实时数据存储任务和实时控制任务难以形成良好的匹配。（此原因目前在有实时性要求的边缘计算系统仍会存在），2，硬盘故障会降低系统的可靠性。3，计算机病毒。所以35年前已经没有PLC上配记录模块了。　　二，与普通的计算机不同，尽管上述产品可能支持多任务的用户应用程序，但往往仅支持一个应用程序。故独立的网络病毒程序无法安装。而且设备工作状态、调试的FIRMWARE固件安装、用户应用程序安装状态可能都不一致。用户必须能够进入并获取授权，改变状态才能下载程序。同时其应用程序和数据通讯的内存分配往往不支持动态申请的，即是应用程序和系统固件运行时不支持动态申请内存空间或指令存储空间。因此程序运行时难以插入代码指令或调用修改过的代码模块（病毒代码无法动态插入系统、应用程序、子模块的进程和线程中）。　　三，设备间的通讯协议往往仅仅是数据通讯，而不包含数据结构方面通讯，通讯双方都了解数据的含义和结构、并双方各自定义了逻辑存储方式。因此难以传递代码指令。例如：MODBUS协议仅仅开放了数据通讯部分。而程序下传并不包括。各家产品都不相同。　　四，裁剪过的操作系统，即使很多通讯软件端口号仍存在，但其系统的自带的应用程序已经不存在因此无法激活。　　总之，常用的网络攻击和病毒传染机制对上述设备无效，目前除了暴力获取或窃取工程师授权密码外（如：逻辑炸弹），上述设备仍未发现感染的案例。　　注：目前有些特别高级的防火墙、路由器、边缘计算设备。似乎设计时未考虑上述的要求。容易感染病毒。　　一个目前现在还在持续发生的故事。曾经，原工业防火墙的发明者（新加坡芯片工厂的工程师），来到中国，看到中国工程师为了保护PLC、DCS控制器，把工业防火墙安装在PLC前，大惊。问道：你们为啥把工业防火墙安装在PLC前？。中国工程师得意告诉他，防病毒感染和攻击呀，这是最先进的技术，现在已经普遍推广了。发明者说，工业防火墙是用于防止中控室内非工控设备进入控制网，仅允许工业采集服务器和工程师的调试软件进入控制网，工业防火墙无法实时判断正常的工业数据还是病毒篡改的攻击数据（不是代码，没有特征）。这时来了个领导，对发明者说，你不懂，我们要合规，这是责任问题。　　工业防火墙中国使用方法，从烟草工业开开始、一路推广。目前已经传播给老外了。　　多年来【优控机电】凭借优良的技术成功的将其专有的技术和工程经验应用到PLC控制与变频调速控制领域,针对不同行业自动化控制需求提供不同的技术服务和解决方案。环保、节能项目的成功实施所产生的经济效益和社会效益。

　　一些工控产品PLC，变频器，伺服电机...等，往往采用裁剪版的Linux操作系统或RT（实时）操作系统。　　的确感染病毒的可能性几乎很小。具体原因如下：　　一，对于未激活的计算机病毒或网络病毒，为了传递时也需要保持代码结构完整，因此往往需要按文件的方式传输。而此类产品都是实时控制产品。除了本身的应用程序外，并不开放文件管理系统。　　40多年前、最古老的大型第一代PLC也有数据记录模块，用于控制数据的实时记录，类似现代的无纸记录仪、也会感染计算机病毒。由于安全性和其它原因：1，实时数据存储任务和实时控制任务难以形成良好的匹配。（此原因目前在有实时性要求的边缘计算系统仍会存在），2，硬盘故障会降低系统的可靠性。3，计算机病毒。所以35年前已经没有PLC上配记录模块了。　　二，与普通的计算机不同，尽管上述产品可能支持多任务的用户应用程序，但往往仅支持一个应用程序。故独立的网络病毒程序无法安装。而且设备工作状态、调试的FIRMWARE固件安装、用户应用程序安装状态可能都不一致。用户必须能够进入并获取授权，改变状态才能下载程序。同时其应用程序和数据通讯的内存分配往往不支持动态申请的，即是应用程序和系统固件运行时不支持动态申请内存空间或指令存储空间。因此程序运行时难以插入代码指令或调用修改过的代码模块（病毒代码无法动态插入系统、应用程序、子模块的进程和线程中）。　　三，设备间的通讯协议往往仅仅是数据通讯，而不包含数据结构方面通讯，通讯双方都了解数据的含义和结构、并双方各自定义了逻辑存储方式。因此难以传递代码指令。例如：MODBUS协议仅仅开放了数据通讯部分。而程序下传并不包括。各家产品都不相同。　　四，裁剪过的操作系统，即使很多通讯软件端口号仍存在，但其系统的自带的应用程序已经不存在因此无法激活。　　总之，常用的网络攻击和病毒传染机制对上述设备无效，目前除了暴力获取或窃取工程师授权密码外（如：逻辑炸弹），上述设备仍未发现感染的案例。　　注：目前有些特别高级的防火墙、路由器、边缘计算设备。似乎设计时未考虑上述的要求。容易感染病毒。　　一个目前现在还在持续发生的故事。曾经，原工业防火墙的发明者（新加坡芯片工厂的工程师），来到中国，看到中国工程师为了保护PLC、DCS控制器，把工业防火墙安装在PLC前，大惊。问道：你们为啥把工业防火墙安装在PLC前？。中国工程师得意告诉他，防病毒感染和攻击呀，这是最先进的技术，现在已经普遍推广了。发明者说，工业防火墙是用于防止中控室内非工控设备进入控制网，仅允许工业采集服务器和工程师的调试软件进入控制网，工业防火墙无法实时判断正常的工业数据还是病毒篡改的攻击数据（不是代码，没有特征）。这时来了个领导，对发明者说，你不懂，我们要合规，这是责任问题。　　工业防火墙中国使用方法，从烟草工业开开始、一路推广。目前已经传播给老外了。　　多年来【优控机电】凭借优良的技术成功的将其专有的技术和工程经验应用到PLC控制与变频调速控制领域,针对不同行业自动化控制需求提供不同的技术服务和解决方案。环保、节能项目的成功实施所产生的经济效益和社会效益。

　　一些工控产品PLC，变频器，伺服电机...等，往往采用裁剪版的Linux操作系统或RT（实时）操作系统。　　的确感染病毒的可能性几乎很小。具体原因如下：　　一，对于未激活的计算机病毒或网络病毒，为了传递时也需要保持代码结构完整，因此往往需要按文件的方式传输。而此类产品都是实时控制产品。除了本身的应用程序外，并不开放文件管理系统。　　40多年前、最古老的大型第一代PLC也有数据记录模块，用于控制数据的实时记录，类似现代的无纸记录仪、也会感染计算机病毒。由于安全性和其它原因：1，实时数据存储任务和实时控制任务难以形成良好的匹配。（此原因目前在有实时性要求的边缘计算系统仍会存在），2，硬盘故障会降低系统的可靠性。3，计算机病毒。所以35年前已经没有PLC上配记录模块了。　　二，与普通的计算机不同，尽管上述产品可能支持多任务的用户应用程序，但往往仅支持一个应用程序。故独立的网络病毒程序无法安装。而且设备工作状态、调试的FIRMWARE固件安装、用户应用程序安装状态可能都不一致。用户必须能够进入并获取授权，改变状态才能下载程序。同时其应用程序和数据通讯的内存分配往往不支持动态申请的，即是应用程序和系统固件运行时不支持动态申请内存空间或指令存储空间。因此程序运行时难以插入代码指令或调用修改过的代码模块（病毒代码无法动态插入系统、应用程序、子模块的进程和线程中）。　　三，设备间的通讯协议往往仅仅是数据通讯，而不包含数据结构方面通讯，通讯双方都了解数据的含义和结构、并双方各自定义了逻辑存储方式。因此难以传递代码指令。例如：MODBUS协议仅仅开放了数据通讯部分。而程序下传并不包括。各家产品都不相同。　　四，裁剪过的操作系统，即使很多通讯软件端口号仍存在，但其系统的自带的应用程序已经不存在因此无法激活。　　总之，常用的网络攻击和病毒传染机制对上述设备无效，目前除了暴力获取或窃取工程师授权密码外（如：逻辑炸弹），上述设备仍未发现感染的案例。　　注：目前有些特别高级的防火墙、路由器、边缘计算设备。似乎设计时未考虑上述的要求。容易感染病毒。　　一个目前现在还在持续发生的故事。曾经，原工业防火墙的发明者（新加坡芯片工厂的工程师），来到中国，看到中国工程师为了保护PLC、DCS控制器，把工业防火墙安装在PLC前，大惊。问道：你们为啥把工业防火墙安装在PLC前？。中国工程师得意告诉他，防病毒感染和攻击呀，这是最先进的技术，现在已经普遍推广了。发明者说，工业防火墙是用于防止中控室内非工控设备进入控制网，仅允许工业采集服务器和工程师的调试软件进入控制网，工业防火墙无法实时判断正常的工业数据还是病毒篡改的攻击数据（不是代码，没有特征）。这时来了个领导，对发明者说，你不懂，我们要合规，这是责任问题。　　工业防火墙中国使用方法，从烟草工业开开始、一路推广。目前已经传播给老外了。　　多年来【优控机电】凭借优良的技术成功的将其专有的技术和工程经验应用到PLC控制与变频调速控制领域,针对不同行业自动化控制需求提供不同的技术服务和解决方案。环保、节能项目的成功实施所产生的经济效益和社会效益。

　　PLC的循环扫描工作过程　　1，CPU自检阶段　　CPU自检阶段包括CPU自诊断测试和复位监视定时器。　　2，在自诊断测试阶段，CPU检测PLC各模块的状态，若出现异常立即进行诊断和处理，同时给出故障信号，点亮CPU面板上的LED指示灯。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，停止执行程序。CPU的自诊断测试将有助于及时发现或提前预报系统的故障，提高系统的可靠性。　　3，监视定时器又称看门狗定时器WDT，它是CPU内部的一个硬件时钟，是为了监视PLC的每次扫描时间而设置的。CPU运行前设定好规定的扫描时间，每个扫描周期都要监视扫描时间是否超过规定值。这样可以避免由于PLC在执行程序的过程中进入死循环，或者由于PLC执行非预定的程序造成系统故障，从而导致系统瘫痪。如果程序运行正常，则在每次扫描周期的内部处理阶段对WDT进行复位（清零）。如果程序运行失常进入死循环，则WDT得不到按时清零而触发超时溢出，CPU将给出报警信号或停止工作。采用WDT技术也是提高系统可靠性的一个有效措施。通信处理阶段　　4，在通信处理阶段，CPU检查有无通信任务，如果有则调用相应进程，完成与其他设备（例如，带微处理器的智能模块、远程I/O接口、编程器、HMI装置等）的通信处理，并对通信数据做相应处理。读取输入　　5，在读取输入阶段，PLC扫描所有输入端子，并将各输入端的通/断状态存入相对应的输入映像寄存器中，刷新输入映像寄存器的值。此后，输入映像寄存器与外界隔离，无论外设输入情况如何变化，输入映像寄存器的内容也不会改变。输入端状态的变化只能在下一个循环扫描周期的读取输入阶段才被拾取。这样可以保证在一个循环扫描周期内使用相同的输入信号状态。因此，要注意输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。执行程序阶段　　6，可编程控制器的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按顺序排列。当PLC处于运行模式执行程序时，CPU对用户程序按顺序进行扫描。如果程序用梯形图表示，则按先上后下、从左至右的顺序逐条执行程序指令。每扫描到一条指令，所需要的输入信号的状态均从输入映像寄存器中读取，而不是直接使用现场输入端子的通/断状态。在执行用户程序过程中，根据指令做相应的运算或处理，每一次运算的结果不是直接送到输出端子立即驱动外部负载，而是将结果先写入输出映像寄存器中。输出映像寄存器中的值可以被后面的读指令所使用。刷新输出阶段　　7，执行完用户程序后，进入刷新输出阶段。可编程控制器将输出映像寄存器中的通/断状态送到输出锁存器中，通过输出端子驱动用户输出设备或负载，实现控制功能。输出锁存器的值一直保持到下次刷新输出。　　在刷新输出阶段结束后，CPU进入下一个循环扫描周期。

　　PLC的循环扫描工作过程　　1，CPU自检阶段　　CPU自检阶段包括CPU自诊断测试和复位监视定时器。　　2，在自诊断测试阶段，CPU检测PLC各模块的状态，若出现异常立即进行诊断和处理，同时给出故障信号，点亮CPU面板上的LED指示灯。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，停止执行程序。CPU的自诊断测试将有助于及时发现或提前预报系统的故障，提高系统的可靠性。　　3，监视定时器又称看门狗定时器WDT，它是CPU内部的一个硬件时钟，是为了监视PLC的每次扫描时间而设置的。CPU运行前设定好规定的扫描时间，每个扫描周期都要监视扫描时间是否超过规定值。这样可以避免由于PLC在执行程序的过程中进入死循环，或者由于PLC执行非预定的程序造成系统故障，从而导致系统瘫痪。如果程序运行正常，则在每次扫描周期的内部处理阶段对WDT进行复位（清零）。如果程序运行失常进入死循环，则WDT得不到按时清零而触发超时溢出，CPU将给出报警信号或停止工作。采用WDT技术也是提高系统可靠性的一个有效措施。通信处理阶段　　4，在通信处理阶段，CPU检查有无通信任务，如果有则调用相应进程，完成与其他设备（例如，带微处理器的智能模块、远程I/O接口、编程器、HMI装置等）的通信处理，并对通信数据做相应处理。读取输入　　5，在读取输入阶段，PLC扫描所有输入端子，并将各输入端的通/断状态存入相对应的输入映像寄存器中，刷新输入映像寄存器的值。此后，输入映像寄存器与外界隔离，无论外设输入情况如何变化，输入映像寄存器的内容也不会改变。输入端状态的变化只能在下一个循环扫描周期的读取输入阶段才被拾取。这样可以保证在一个循环扫描周期内使用相同的输入信号状态。因此，要注意输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。执行程序阶段　　6，可编程控制器的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按顺序排列。当PLC处于运行模式执行程序时，CPU对用户程序按顺序进行扫描。如果程序用梯形图表示，则按先上后下、从左至右的顺序逐条执行程序指令。每扫描到一条指令，所需要的输入信号的状态均从输入映像寄存器中读取，而不是直接使用现场输入端子的通/断状态。在执行用户程序过程中，根据指令做相应的运算或处理，每一次运算的结果不是直接送到输出端子立即驱动外部负载，而是将结果先写入输出映像寄存器中。输出映像寄存器中的值可以被后面的读指令所使用。刷新输出阶段　　7，执行完用户程序后，进入刷新输出阶段。可编程控制器将输出映像寄存器中的通/断状态送到输出锁存器中，通过输出端子驱动用户输出设备或负载，实现控制功能。输出锁存器的值一直保持到下次刷新输出。　　在刷新输出阶段结束后，CPU进入下一个循环扫描周期。

　　PLC的循环扫描工作过程　　1，CPU自检阶段　　CPU自检阶段包括CPU自诊断测试和复位监视定时器。　　2，在自诊断测试阶段，CPU检测PLC各模块的状态，若出现异常立即进行诊断和处理，同时给出故障信号，点亮CPU面板上的LED指示灯。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，停止执行程序。CPU的自诊断测试将有助于及时发现或提前预报系统的故障，提高系统的可靠性。　　3，监视定时器又称看门狗定时器WDT，它是CPU内部的一个硬件时钟，是为了监视PLC的每次扫描时间而设置的。CPU运行前设定好规定的扫描时间，每个扫描周期都要监视扫描时间是否超过规定值。这样可以避免由于PLC在执行程序的过程中进入死循环，或者由于PLC执行非预定的程序造成系统故障，从而导致系统瘫痪。如果程序运行正常，则在每次扫描周期的内部处理阶段对WDT进行复位（清零）。如果程序运行失常进入死循环，则WDT得不到按时清零而触发超时溢出，CPU将给出报警信号或停止工作。采用WDT技术也是提高系统可靠性的一个有效措施。通信处理阶段　　4，在通信处理阶段，CPU检查有无通信任务，如果有则调用相应进程，完成与其他设备（例如，带微处理器的智能模块、远程I/O接口、编程器、HMI装置等）的通信处理，并对通信数据做相应处理。读取输入　　5，在读取输入阶段，PLC扫描所有输入端子，并将各输入端的通/断状态存入相对应的输入映像寄存器中，刷新输入映像寄存器的值。此后，输入映像寄存器与外界隔离，无论外设输入情况如何变化，输入映像寄存器的内容也不会改变。输入端状态的变化只能在下一个循环扫描周期的读取输入阶段才被拾取。这样可以保证在一个循环扫描周期内使用相同的输入信号状态。因此，要注意输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。执行程序阶段　　6，可编程控制器的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按顺序排列。当PLC处于运行模式执行程序时，CPU对用户程序按顺序进行扫描。如果程序用梯形图表示，则按先上后下、从左至右的顺序逐条执行程序指令。每扫描到一条指令，所需要的输入信号的状态均从输入映像寄存器中读取，而不是直接使用现场输入端子的通/断状态。在执行用户程序过程中，根据指令做相应的运算或处理，每一次运算的结果不是直接送到输出端子立即驱动外部负载，而是将结果先写入输出映像寄存器中。输出映像寄存器中的值可以被后面的读指令所使用。刷新输出阶段　　7，执行完用户程序后，进入刷新输出阶段。可编程控制器将输出映像寄存器中的通/断状态送到输出锁存器中，通过输出端子驱动用户输出设备或负载，实现控制功能。输出锁存器的值一直保持到下次刷新输出。　　在刷新输出阶段结束后，CPU进入下一个循环扫描周期。