第1章 PLC的硬件详细介绍
目前市场上主要有德国西门子(SIEMENS);日本三菱(MITSUBISHI)、欧姆龙（OMRON）、富士电机（FUJI）、松下电工;法国施耐德(SCHNEIDER、MODICON）,韩国三星（SAMSUNG)、ABB、GE、日立等公司生产的PLC，虽然厂商不一样，但其PLC的原理基本一致。
1。1 PLC硬件结构和电路
PLC主要由中央处理器(CPU)、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源、I/O扩展接口、外设接口以及外围编程设备等几大部分组成。其硬件结构图如图1.1所示。
外部设备
输出设备
微处理器（CPU）
运算器
控制器
输出部件
输入部件
系统存储器
用户存储器
II/O扩展接口
通讯及编程接口
编程设备
计算机
plc的组成 打印机等
传感器
按钮、开关
现场信号
电磁阀
中间继电器
执行器
输入设备
扩展设备
扩展单元
通讯模块
功能模块
电源变换器
～110V/220V市电
PLC基本单元
图1。1。1 PLC硬件结构图
1.1.1 中央处理器（CPU）
中央处理单元(CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储器、输入输出接口电路连接。CPU常用的微处理器通常有通用型微处理器（Intel公司的8086、80186、奔腾等系列芯片）、单片机（Intel公司的MCS-96系列单片机等）和位片式微处理器(AMD2900系列微处理器）等三类。
小型PLC多采用单片机或专用CPU，中型PLC大多采用16/32位微处理器或单片机，大型和超大型PLC大多采用高速位片式处理器,具有高速处理能力.
CPU的主要功能：
1） 从存储器中读取指令
2） 执行指令
3) 顺序取指令
4） 处理中断、数据传送、逻辑运算、算术运算等
1。1。2 存储器（RAM、ROM）
PLC的存储器（内部存储器）包括系统存储器和用户存储器。系统存储器用来存放由PLC厂家编写的系统程序(机械源代码、BIOS程序等),系统存储器一般是ROM存储器，用户一般不能更改。用户存储器包括用户程序存储区和数据存储区两部分，用户存储器一般是ROM、EPROM或EEPROM存储器.用户程序存储区用来存放用户用编程软件编写的程序,用户根据
具体的情况可以更改;数据存储区用来存放用户程序中所使用器件的ON/OFF状态、数值和数据等中间运算结果。
PLC的存储器由随机存储器RAM、只读存储器ROM、可擦写存储器EEPROM3大部分构成。ROM用于存放系统程序，用户不可以改变，其数据断电后不会消失，PLC在生产过程中就已经将程序固化在其程序中.RAM用于存储用户程序和中间运算数据，其数据断电后消失,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（目前已经采用更先进的技术保存其数据）。EEPROM皆有ROM的非易失性和RAM的随机存取的优点，用于存放需要长期保存的重要数据。
其主要功能：
1) 存放模块化应用功能子程序；
2) 存放命令解释程序；
3） 存放功能子程序的调用管理程序；
4） 存放存储系统参数。
1.1.3 输入输出单元（I/O）
I/O单元实际上是I/O电路，PLC的CPU 模块I/O单元和扩展模块的I/O 单元，一般小型PLC（西门子S7—200、三菱F2N系列PLC）的CPU模块I/O口大多数只有开关量I/O口；扩展模块的I/O单元有开关量、模拟量、热电偶等.
PLC内部输入电路将PLC外部电路（开关量信号——从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等输入。模拟量信号——由电位器、热电偶、测速电机和各种变送器等输入)，通过光耦合电路送至PLC内部电路.输入单元的作用是接收和采集输入信号,输出单元的作用是控制输出设备,执行装置。
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