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FX0S-20MR型PLC CPU主板电路优化方案

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:CPU主板电路,包括CPU基本电路,EEPROM、RAM存储器电路,编程口通信电路。图4-14 FXOS-20MR型PLC的CPU主板电路 CPU基本电路,一般是指CPU电源、晶振电路、复位电路等电路,所谓CPU工作三要素的基础性电路,这是CPU能正常工作的“必备要素”,缺一不可。因此,四路输入信号的传输与中断取决于控制端C的电平状态,接受CPU输出信号的控制。当输入禁止指令生效或PLC处于编程状态时,控制端C变为高电平,X端输入信号通路被“切断”。

FX0S-20MR型PLC CPU主板电路优化方案

(见图4-14)

CPU主板电路,包括CPU基本电路,EEPROM、RAM存储器电路,编程口通信电路。

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图4-14 FXOS-20MR型PLC的CPU主板电路

【CPU基本电路】 CPU基本电路,一般是指CPU电源、晶振电路、复位电路等电路,所谓CPU工作三要素的基础性电路,这是CPU能正常工作的“必备要素”,缺一不可。CPU芯片本身有Vcc、Vss等4个电源供电端子,引入+5V稳压供电;1、2脚接入晶振元件,与内部振荡电路一起组成高频振荡器,生成时钟脉冲,以使内部电路及程序按统一时间节拍进行工作;64脚为复位控制端,外接IC3(953B)为专用复位IC,在上电期间,产生一个大于数个时钟信号周期的电平脉冲,CPU执行上电初始化操作,实施寄存器清零等准备工作动作。随后IC3输出端6脚变为静态低电平。IC3输出的复位脉冲信号,同时加在随机存储器IC1的复位控制端,使之在上电时,与CPU一同复位。

【存储器电路】 存储器电路是PLC主板电路的一个重要组成部分,这是由PLC控制特性——PLC能储存/系统用户程序并运行系统/用户程序——所决定的。

常用存储器,通常有两种:一种为只读存储器(ROM),一种为可编程随机存储器(RAM),一般用来存入系统程序及内部数据,这些信息由厂家在出厂前一次性写入(一次写入,反复读取,用户不能修改),掉电后不消失;后者可进行随机性读写,用于存放各种逻辑变量、暂存数据及中间结果等,断电后信息即行消失。每次上电时,需由CPU对其进行重新写入,用户可对信息进行修改。(www.xing528.com)

但PLC中应用的ROM,已经经历了数代发展,由最先的一次写入固化型ROM,发展为光可擦除可编程只读存储器(EPROM),但擦写比较烦琐,允许写入次数受限。20世纪80年代出现的CMOS集成器件,对储存信息的擦除不需要借助于其他设备,是以电子信号来修改其内容的,而且是以Byte为最小修改单位,不必将资料全部洗掉才能写入,得到了广泛的应用。本例电路中采用只读存储器IC2即为EEROM器件,由于用户程序及相关参数和数据均由IC2存储,故不需备用电源,即能对运行程序进行记忆,不必担心PLC掉电后引起程序“丢失”。

IC1(SGH66K044F-15P)是RAM器件,CPU(IC5)将程序电路中X、Y软元件的运行状态数据随时更新写入IC1,IC1将写入数据进行储存和同步更新,并直接输出驱动信号,驱动X、Y端子指示灯,用于指示X、Y端子输入、输出信号状态,便于用户监控。

【RS422通信电路】 用户使用编程软件个人计算机上编写的控制程序,由经9针串行通信口或USB、通信电缆与PLC的DB8M插口相连,经PLC内部差分总线驱动器/接收器IC4(MC34051)将程序电路下载到PLC中,另外,PLC在运行中,也可由个人计算机监控程序运行,人机界面如文本显示屏与PLC的通信,也经DB8M通信进行。RS422为四线通信方式,IC4的6、7脚与DB8M的连线为信号接收线,IC4的13、14脚与DB8M的连线为信号发送线,由于接收与发送是分开的,所以可同时进行传输信号的收发,称为全双工通信。信号的发送与接收由(个人计算机与PLC)通信双方按预定通信模式进行。MC34051、74HC125内部功能电路如图4-15所示。

【CPU的I/O接口扩展电路——4路X输入信号处理电路】 X5、X10、X11、X12四路输入信号回路,与其他I/O电路有所不同,其他各路作为“独立信号”输入到CPU的P端口,此回路信号与存储器共用CPU的相关I/O端口,并经IC6(四总线缓冲门74HC125)芯片实现受控传输。75HC125芯片的控制特性:当C=“0”时,Y=A;C=“1”时,输出为高阻态。C控制端为A、Y信号传输通道的控制开关。因此,四路输入信号的传输与中断取决于控制端C的电平状态,接受CPU输出信号的控制。当输入禁止指令生效或PLC处于编程状态时,控制端C变为高电平,X端输入信号通路被“切断”。74HC125内部功能电路框图如图4-15所示。

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图4-15 MC34051、74HC125功能框图

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