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plc硬件系统的基本结构及作用

时间:2017-09-10 19:21 来源:电工之家 作者:编辑部

plc硬件系统的基本结构及作用
PLC主机由CPU、存储器(EPROM、RAM)、输入/输出单元、外设I/O接口、通信接口及电源组成。对于整体式PLC,这些部件都在同一个机壳内。而对于模块式PLC,各部件独立封装,称为模块,各模块通过机架和电缆连接在一起。主机内的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接,根据实际控制对象的需要配备一定的外部设备,构成不同的PLC控制系统。常用的外部设备有编程器、打印机、EPROM写入器等。PLC可以配置通信模块与上位机及其他的PLC进行通信,构成PLC的分布式控制系统。
下面分别介绍PLC的各组成部分及其作用,以便用户进一步了解PLC的控制原理和工作过程。
(1)CPU
CPU是PLC的控制中枢,PLC在CPU的控制下有条不紊地协调工作,从而实现对现场的各个设备进行控制。CPU由微处理器和控制器组成,它可以实现逻辑运算和数学运算,协调控制系统内部各部分的工作。
控制器的作用是控制整个微处理器的各个部件有条不紊的进行工作,它的基本功能就是从内存中读取指令和执行指令。
(2)存储器
PLC配有两种存储器,即系统存储器和用户存储器。系统存储器用来存放系统管理程序,用户不能访问和修改这部分存储器的内容。用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。存放工作数据状态的用户存储器部分也称为数据存储区,它包括输入/输出数据映像区、定时器/计数器预置数和当前值的数据区及存放中间结果的缓冲区。
PLC的存储器主要包括以下几种。
(1)只读存储器
(2)可编程只读存储器
(3)可擦除可编程只读存储器
(4)电可擦除可编程只读存储器
(5)随机存取存储器

(3)输入/输出(I/O)模块
①开关量输入模块
开关量输入设备是各种开关、按钮、传感器等,PLC的输入类型通常可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给,有的也可由PLC内部提供。
②开关量输出模块
输出模块的作用是将CPU执行用户程序所输出的TTL电平的控制信号转化为生产现场所需的,能驱动特定设备的信号,以驱动执行机构的动作。
(4)编程器
编程器是PLC重要的外部设备,利用编程器可将用户程序送入PLC的用户程序存储器,调试程序、监控程序的执行过程。编程器从结构上可分为以下三种类型。
(1)简易编程器
(2)图形编程器
(3)通用计算机编程器
(5)电源
电源单元的作用是把外部电源(220V的交流电源)转换成内部工作电压。外部连接的电源,通过PLC内部配有的一个专用开关式稳压电源,将交流/直流供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源(直流5V、±12V、24V),并为外部输入元件(如接近开关)提供24V直流电源(仅供输入端点使用)。驱动PLC负载的电源由用户提供。
(6)外设接口
外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器,并能通过外设接口组成PLC的控制网络。PLC使用PC/PPI电缆或者MPI卡通过RS-485接口与计算机连接,可以实现编程、监控、联网等功能。