信捷XC1-24R-E型PLC的CPU主板电路设计

（1）CPU基本电路（见图4-19和图4-20）微控制器（又称单片机/CPU）的发展，已经迈入DSP的领域——集成度更高、功能更为强大、运算速度更快、功耗更低，因而外围元件更少，电路结构得到进一步精简。本例电路，即采用DSP（M3062LFGPGP CU3）器件，内含CPU、FlashROM、RAM等主要单元，不需外挂存储器。二极管D1、D2为＋5V供电电源和3V锂电池供电的隔离二极管，PLC上电工作时，D1导通，D2反偏截止，CPU由＋5V电源供电；PLC掉电时，D2正向导通，D1截止，锂电池只对CPU提供3V供电，这是一个记忆电源，使内部FlashROM能继续工作，将用户程序和相关工作参数“保持住”，在PLC重新上电后，PLC能继续失电前的工作。

图4-19 信捷XC1-24R-E型PLC的CPU主板电路之一

运算放大器LM358（其中一组运放电路）接成电压跟随器，在PLC掉电期间，检测锂电池的电压消耗情况，当锂电池电压跌落到一定值时，IC114将欠电压信号输出CPU的70脚，PLC给出电池欠电压报警信号，提醒用户及时更换电池，避免因电路失忆造成用户程序丢失。

（2）CPU的X端子信号指示电路和通信电路

图4-21为X端子信号指示电路和通信电路。从驱动板CN1插排来的X端子输入信号，直接输入CPU的I/O接口，同时驱动发光管指示电路，在信号输入期间，使相关指示灯点亮，用于指示X输入端子状态。

端子21、22为RS-485通信端子，经通信模块实现外围设备与PLC主机的通信，RS-485通信为串行传输、半双工通信、总线模式，信号汇集于A、B总线上，电路传输的为脉冲串差分信号，其逻辑电平的“0”和“1”由A、B两线间的电压差决定。当A＞B 200mV时，接收器RO输出1（高电平），当A＜B 200mV时，RO输出0（低电平）。RE是接收器输出使能端，RE为低电平时，接收器RO有效；当驱动器使能端DE为高电平时，驱动器输出有效，驱动器被用作线驱动器，反之被用作线接收器。

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图4-20 信捷XC1-24R-E型PLC的CPU主板电路之二

本例电路设两个通信口：一为RS-232通信口，可连接上位机，人机界面等用于编程和调试；另一为RS、232/RS-485通信口，可连接智能仪表、变频器等外围设备，用于通信控制。通信口输入信号也经专用通信模块，进行信号转换后，输入CPU引脚。

（3）CPU的Y端子信号传输电路和指示电路（见图4-21）

图4-21 信捷XC1-24R-E型PLC的CPU主板电路之三

CPU输出的Y继电器驱动信号，先经六反相器（施密特触发器）HC14反相后，再经后级功率反相器直接驱动Y继电器，在功率驱动器和CPU之间加入反相器的目的，是为了对信号实现倒相和缓冲（提升驱动能力），以使CPU输出端口电压极性和功率反相器的输入电压极性相匹配。HC14反相器的输出信号，经CN2送往驱动板，同时又驱动Y端状态指示灯，用于输出端子的工作状态指示。