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PLC的构成PLC种类多,但其组成结构和工作原理基本一样,主要由中央处理器CPU、存储器(ROM、RAM)和专门设计的输

作者:电工运维藏金阁

PLC的构成

PLC种类多,但其组成结构和工作原理基本一样,主要由中央处理器CPU、存储器(ROM、RAM)和专门设计的输入/输出单元(I/O)电路、电源等组成。PLC的内部框图如图12-1所示。

后,从存储器逐条读出用户指令,经编译后按指令的功能进行算术运算、逻辑或数据传送等,再根据运算结果,更新输出映像寄存器和有关标志位的状态,实现对输出的控制以及实现一些其他的功能。

CPU主要采用微处理器,又分为8位和16位微处理器。CPU的位数越多,运算处理速度越快,功能越强大,同时PLC的档次也越高,价格也越贵。

(2)存储器 存储器是由具有记忆功能的半导体集成电路构成的,用于存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他信息。

PLC的存储器分系统程序存储器和用户程序存储器两部分。系统程序存储器用来存放厂家系统程序,并固化在ROM内,用户不能修改,是控制和完成PLC多种功能的程序,使PLC具有基本的功能,以完成PLC设计者的各项任务。系统程序内容包括以下三部分。

第一部分为系统管理程序。使PLC按部就班地工作。

第二部分为用户指令解释程序。通过用户指令解释程序,将PLC 的编程语言变为机器语言指令。再由CPU执行这些指令。

第三部分为标准程序模块与系统调用。包括功能不同的子程序及调用管理程序。

用户程序存储器包括用户程序存储器(程序区)和数据存储器(数据区)两部分。程序存储器用来存放PLC编程语言编写的各种用户程序。用户程序存储器可以是RAM、EPROM或EEPROM存储器,其内容可以由用户任意修改或增删。用户数据存储器可以用来存放(记忆)用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数值、数据等。用户程序容量的大小,是反映PLC性能的重要标志之一。

PLC的存储器有三种。

①随机存取存储器(RAM)又称可读可写存储器,用户既可以读出RAM中的内容,也可以将用户程序写入RAM。它是易失性的存储器,断电后,储存的信息将会全部丢失。读出时其内容不变,写入时新的信息取代了原有的信息,因此RAM用来存放经常修改的内容。

RAM的工作速度高,成本低,改写方便。在PLC断电后可用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据。锂电池可用2~5年。

②只读存储器(ROM)ROM一般用来存放PLC的系统程序。系统程序关系到PLC的性能,由厂家编程并在出厂时已固化好了。ROM 中的内容只能读出,不能写入。ROM是非易失的存储器,电源断电后,内容不丢失,能保存储存的内容。

③电可擦除可编程的只读存储器(EEPROM或EPROM)具有RAM和ROM的优点,但是写入时所需的时间比RAM长。EEPROM 用来存放用户程序和需长期保存的重要数据。

(3)输入/输出单元 实际生产中PLC的输入和输出的信号是多种多样的,可以是开关量、模拟量和数字量,信号的电平也是千差万别,但PLC能识别的只能是标准电平。PLC的输入和输出包含两部分∶一是与被控设备相连接的接口电路,另一部分是输入和输出的映像寄存器。

输入单元连接用户设备的各种控制信号,可以是直流输入也可以是交流输入,如限位开关、操作按钮以及其他一些传感器的信号。通过接口电路将这些信号转换成CPU能够识别和处理的信号,并存到输入映像寄存器。运行时CPU从输入映像寄存器读取信息并处理,将结果送到输出映像寄存器。输出映像寄存器由输出点相对应的触发器组成,输出接口电路将其由弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出,以驱动电磁阀、接触器、指示灯等被控设备的执行元件。下面简单介绍开关量输入/输出接口电路。

①输入接口电路输入接口是PLC与控制现场的接口界面的输入通道,为防止干扰信号和高电压信号进入PLC,影响可靠性或损坏设备,输入接口电路一般由光电耦合电路进行隔离。输入电路的电源可由外部提供,有的也可由PLC内部提供。

②输出接口电路 输出接口电路接收主机的输出信息,并进行放大和隔离,经输出端子向输出部分输出相应的控制信号,一般有三种继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。输出电路均采用电气隔离,电源由外部提供,输出电流一般为0.5~2A,电流的大小与负载有关。

为保护PLC因浪涌电流损坏,输出端是外部接线,必须采用保护措施一是输入和输出公共端接熔断器二是采用保护电路,对交流感性负载,一般用阻容吸收回路;对直流感性负载,可采用续流二极管。

因输入和输出端都有光电耦合电路,在电气上是完全隔离的,故PLC上有极强的可靠性和抗干扰能力。

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PLC的构成PLC种类多,但其组成结构和工作原理基本一样,主要由中央处理器CPU、存储器(ROM、RAM)和专门设计的输
PLC的构成PLC种类多,但其组成结构和工作原理基本一样,主要由中央处理器CPU、存储器(ROM、RAM)和专门设计的输
PLC的构成PLC种类多,但其组成结构和工作原理基本一样,主要由中央处理器CPU、存储器(ROM、RAM)和专门设计的输

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