一、PLC的系統結構

PLC系統結構

二、PLC各部分的功能

1、CPU（中央微處理器）

CPU由控制器和運算器組成，它是PLC的運算和控制中樞，起着主導核心作用。

CPU的主要任務是：

①診斷電源、 PLC内部工作狀态及編程的語法錯誤。

②接收并存儲用戶程序和數據。

③接收輸入信号，送入數據寄存器并保存。

④執行監控程序和用戶程序，完成數據和信息的邏輯運算，産生相應的控制信号，完成用戶指令規定的各種操作。

⑤響應各種外部設備(如編程器、上位機、打印機等)的工作請求。

2、存儲器

可分為系統程序存儲器和用戶程序存儲器，用戶程序存儲器又包括用戶程序存儲區和用戶數據存儲區。

①系統程序存儲器：用于存放PLC生産廠商永久存儲的程序和指令，稱為監控程序。監控程序與PLC硬件組成和專用部件屬性有關，用戶不能訪問和修改該存儲器的内容。

②用戶程序存儲區：主要存放用戶已編制好的程序或正在調試的應用程序。用戶可擦除重新編程。

③用戶數據存儲區：用于PLC工作過程中經常變化，需要随機存儲存取的一些數據。

3、輸入、輸出接口

3.1 輸入接口：接收和采集兩種類型的輸入信号，

一類是由按鈕、選擇開關、行程開關、繼電器觸頭、接近開關、光電開關、數字撥碼開關傳送來的開關量輸入信号。

一類是由電位器、測速發電機和各種變送器等傳送來的模拟量輸入信号。

3.2 輸出接口：連接被控對象中各種執行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調節閥（模拟量）、調速裝置。

3.3 輸入、輸出接口有數字量（開關量）輸入、輸出和模拟量輸入、輸出兩種形式。

數字量輸入、輸出接口的作用是将外部控制現場的數字信号與PLC内部信号的電平相互轉換。模拟量輸入、輸出接口的作用是将外部控制現場的模拟信号與PLC内部的數字信号相互轉換。輸入、輸出接口一般具有光電隔離和濾波，其作用是把PLC與外部電路隔離開，以提高PLC的抗幹擾能力。

3.4 PLC的開關量輸入接口按使用的電源不同有三個類型：

(1)直流12~24V輸入接口；

(2)交流100~120V或200~240V輸入接口；

(3)交直流12~24V輸入接口。

輸入電路的電源可由外部供給，有的也可由PLC内部提供。

3.5 PLC的輸出接口類型有三種，繼電器輸出接口電路、晶體管輸出接口電路和晶閘管輸出接口電路。

繼電器輸出接口為有觸點輸出方式，适用于接通或斷開開關頻率較低的交流或直流負載回路，其帶載能力較強，但壽命較短。晶體管輸出接口和晶閘管輸出接口為無觸點輸出方式，信号響應迅速、壽命長，可用于接通或斷開開關頻率較高的負載回路，晶體管常用于直流電源負載控制回路，晶閘管常用于交流電源負載控制回路。

4、編程器

作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監視。

有簡易編程器、圖形編程器和計算機編程器。

簡易編程器(又稱手持編程器)，優點是：價格便宜、攜帶方便。缺點是：隻能聯機編程，且一般隻能用助記符指令編程。多用于小型PLC。

圖形編程器可以是聯機編程，也可以是脫機編程；可以是梯形圖編程也可以是用助記符編程。可以與打印機、繪圖儀等設備相連，并具有較強的監控功能，但其價格較高，通常用于大、中型PLC系統的編程。

通用計算機編程，采用通用計算機，通過PLC的RS232串行外設通訊口(或RS422接口配以适配器)與計算機相連，利用PLC廠家提供的專用編程軟件，使用戶可以直接在計算機上采用梯形圖或助記符指令編程，并有較強的監控能力。

5、 電源

PLC一般使用220V單相交流電源，電源部件将交流電轉換成中央處理器、存儲器等電路工作所需的直流電，保證PLC正常工作。

整體機PLC内部有一個開關穩壓電源，此電源一方面可為CPU、I/O單元及擴展單元提供直流5V工作電源，另一方面可為外部輸入元件提供直流24V電源。

對于整體機結構的PLC，電源通常封裝在機箱内部；

對于組合式PLC，有的采用單獨電源模塊，有的将電源與CPU封裝到一個模塊中。

6、擴展接口

擴展接口用于将擴展單元與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活，以滿足不同控制系統的需求。

若PLC主機闆（又稱基本單元）的I/O點數不能滿足輸入輸出設備的需要時，可用擴展電纜将I/O擴展單元與基本單元相連，達到靈活配置，增加I/O點數的目的。

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