PLC的硬件组成
PLC的硬件组成
plc的组成
PLC的硬件主要由中央处理器(CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接.
对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内，其组成框图如图1所示；对于模块式PLC，各部件独立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上,其组成框图如图2所示。无论是哪种结构类型的PLC，都可根据用户需要进行配置与组合。
图1  整体式PLC组成框图
图2  模块式PLC组成框图
尽管整体式与模块式PLC的结构不太一样，但各部分的功能作用是相同的,下面对PLC主要组成各部分进行简单介绍。
    1．中央处理单元(CPU）
    同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和
位片式微处理器（如AMD29W等） 。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器.
    目前，小型PLC为单CPU系统，而中、大型PLC则大多为双CPU系统，甚至有些PLC中多达8 个CPU.对于双CPU系统,一般一个为字处理器，一般采用8位或16位处理器;另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的专用芯片.字处理器为主处理器,用于执行编程器接口功能，监视内部定时器，监视扫描时间,处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处理器，主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用，提高了PLC的速度，使PLC更好地满足实时控制要求.
    在PLC中CPU按系统程序赋予的功能,指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面:
1)      接收从编程器输入的用户程序和数据.
2）      诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
3)      通过输入接口接收现场的状态或数据,并存入输入映象寄有器或数据寄存器中.
4)      从存储器逐条读取用户程序,经过解释后执行。
5)      根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制表打印或数据通信等功能。
    2．存储器
    存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM,另一种是只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM.在PLC中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。
    系统程序是由PLC 的制造厂家编写的,和PLC的硬件组成有关，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供PLC运行的平台。系统程序关系到PLC的性能，而且在PLC使用过程中不会变动，所以是由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。
    用户程序是随PLC的控制对象而定的,由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常,不需要改变，可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。
工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区,这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要,部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态,这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。

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