1.PLC的组成
PLC的内部结构如图2-1-7所示。
PLC的基本组成包括硬件与软件两部分。
PLC的硬件部分包括中央处理器(CPU模块)、存储器、输入模块、输出模块、电源模块和编程器。
PLC的软件部分包括系统程序和用户程序。
2.CPU的作用
CPU的作用是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五个方面:
(1)接收并存储编程器或其他外设输入的用户程序或数据。
(2)诊断电源、PLC内部电路故障和编程中的语法错误等。
(3)接收并存储从输入单元(接口)得到的现场输入状态或数据。
(4)逐条读取并执行存储器中的用户程序,并将运算结果存入存储器中。
图2-1-7 PLC的内部结构
(5)根据运算结果,更新有关标志位和输出内容,通过输出接口实现控制、制表打印或数据通信等功能。
3.存储器及其作用
(1)存储器的类型。
1)可读/写操作的随机存储器RAM。
2)只读存储器ROM、EPROM和EEPROM。
(2)存储器的作用。
1)系统程序存储器:主要用于存放系统程序,用户不能直接存取、修改。
2)用户程序存储器:主要用于存放用户程序和工作数据,使用者可以根据实际需要对用户程序进行修改。
4.PLC中的输入/输出接口电路及作用
输入/输出接口电路通常也称为I/O单元或I/O模块,是PLC与工业生产现场之间的连接通道。
(1)PLC输入接口。
PLC输入接口是PLC与外部开关、传感器转换信号等外部信号连接的端口,用来收集被控设备的信息或操作指令。(www.xing528.com)
PLC输入接口根据接口电路电源性质分为直流输入电路、交流输入电路和交流/直流输入电路,如图2-1-8所示。输入接口中均有滤波电路及耦合隔离电路,滤波电路有抗干扰的作用,耦合电路有抗干扰及产生标准信号的作用。
图2-1-8 输入电路
(a)直流输入;(b)交流输入;(c)交流/直流输入
(2)PLC输出接口。
PLC输出接口是PLC与外部执行元件连接的端口,用来将处理结果送给被控制对象,以实现控制目的。按输出开关器件分类,有三种输出方式:继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出,其输出电路如图2-1-9所示。
各类输出接口中均具有隔离耦合电路,且输出接口本身都不带电源,在考虑外驱动电源时,还需考虑输出器件的类型。三种输出电路各自的特点为:
1)继电器型的输出接口可用于交流及直流两种电源,带负载能力强,但动作频率低,响应速度慢。
2)晶体管型的输出接口只适用于直流驱动的场合,动作频率高(0.2 ms),但带负载能力差。
3)晶闸管型的输出接口仅适用于交流驱动场合,响应速度快,但带负载能力差。
5.PLC中的通信接口及作用
PLC配有各种通信接口与外部设备连接。
(1)与打印机连接,可将过程信息、系统参数等输出打印。
(2)与监视器连接,可将控制过程图像显示出来。
(3)与其他PLC连接,组成多机系统或连成网络,实现更大规模控制。
(4)与计算机连接,组成多级分布式控制系统,控制与管理相结合。
图2-1-9 输出电路
(a)继电器型;(b)晶体管型;(c)晶闸管型
(5)与人机界面(触摸屏)连接。
(6)与智能接口模块连接。智能接口模块是相对独立的计算机系统,它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口,PLC的智能接口模块种类很多,如高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。
(7)与编程器连接。
6.PLC中的扩展接口及作用
扩展接口是用于连接扩展单元的接口。当PLC基本单元I/O口不能满足要求时,可通过扩展接口连接扩展单元以增加系统的I/O点数或输出类型。
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