(4）编程器

它是用来编制用户程序，并且用于调试用户程序的，是人机进行交互的通道。通过使用它，RAM中可以收到用户程序，也可以编辑RAM中早就已经存在的用户程序；监控并追踪有关PLC的工作状态，使得用户更好地运行程序。

(5）输入/输出(I/O)扩展接口

I/O扩展接口，是PLC用来扩展I/O的点数以及类型的部件。

(6）外部I/O接口

它的作用主要是可以实现各种对话功能，如人机对话、机机对话，PLC主机主要是通过它来与外界进行通讯的。经过它，打印机、彩色图像显示器、编程器等外部的设备都可以和PLC进行连接，上位机以及不同的PLC也是可以与其进行连接的[9]。

3.1.2 PLC的工作原理

PLC整体运行工作的全过程如图3-2所示，这是一个运行的框图，主要包含三个部分内容：

图3-2 PLC运行框图

第一部分是上电处理。设备上电后首先要对系统进行第一次初始化，包括停电保持范围设定、I/O模块配置检查、硬件初始化及其他初始化处理。

第二部分是进行扫描。PLC上电的工作完成后，接着进行扫描的操作，一旦输入的设备，以及其他的设备工作处理结束了之后，接着会对时钟、以及寄存器进行更新。

第三部分是处理出错。当进行一次扫描时，相应的，会运行一次自身的检查，防止会有一些异常的情况出现。

通过分析能够得出，在不考虑其他的因素时，PLC有着这三个部分的工作。

3.1.3 PLC的选型    

在实际蔬菜环境的监控中，输入量总共有16个：水泵的手动控制启动按钮需要4个，水泵的手动停止按钮需要4个，温度采集需要4个，湿度采集也需要4个； 输出量共有4个：为四个水泵自动的开关。根据所需的端口数量，选择三菱公司生产的Q系列PLC，具体为Q00UJCPU，搭配QX40、QY10和Q68ADI各一个，表3-1为输入输出端子与PLC的对应关系：

表3-1  输入输出端子与PLC的对应关系

设备名称 符号 地址编号

水泵手动控制启动按钮1 SB1 X0

水泵手动控制启动按钮2 SB2 X1

水泵手动控制启动按钮3 SB3 X2

水泵手动控制启动按钮4 SB4 X3

水泵手动控制停止按钮1 SB5 X4

水泵手动控制停止按钮2 SB6 X5

水泵手动控制停止按钮3 SB7 X6

水泵手动控制停止按钮4 SB8 X7

温度采集1 ST1 D10

湿度采集1 D20

温度采集2 ST2 D30

湿度采集2 D40

温度采集3 ST3 D50

湿度采集3 D60

温度采集4 ST4 D70

湿度采集4 D80

水泵接触器1 KM1 Y11

水泵接触器2 KM2 Y12

水泵接触器3 KM3 Y13

水泵接触器4 KM4 Y14

在本系统中，依据所需要的输入输出点数，开关量的输入需要8点，模拟量的输入需要8点，开关量的输出总共需要4点，PLC的挑选中，选用的PLC点数必须不能少于实际应用的点数，正常会大于等于在实际中运用到的点数。综合以上的因素，在本系统中会选择三菱公司生产的Q系列PLC，三菱公司的Q系列PLC是逐步发展过来的，原先是A系列的PLC，现在的Q系列是一种中大型的PLC产品，具有模块化的结构形式是这种PLC的显著特点，这种产品十分灵活多变，多在它的组成和规模上；其的程序存储器的存储容量十分大，最多可达到252K步，在使用扩展存储器时，其容量可以达到很大，最大可以达到32M[10]；同时，系统需要处理许多基本指令，处理的速度关系到整个系统的运行速率，所以对速度的要求很高，通常，基本指令的处理速度为34ns；综上，这种PLC的整体的性能指标都居于世界的领先水平，在许多工业的控制场合都会进行使用，比如像复杂的机械，自动化的生产流水线等等。

Q系列PLC和普通的PLC组成类似，主要包括电源、CPU、基板、I/O模块等。扩展基板和模块的功能是可以使得I/O模块的点数得到增加，当程序储存器的存储容量需要增加时，可以选择扩展存储器卡；各种特殊功能模块有一个显著的优点，就是它可以使PLC的性能得到提高，相应的其应用范围会得到扩大[11]。