浅谈plc的组成及工作原理

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1、浅谈PLC的组成及工作原理PLC的组成PLC由三个基木部分组成：输入部分、逻辑处理部分、输出部分。基木结构示意图参见图2-1所示。输入部分是指各类按钮、行程开关、传感器等接口电路，它收集并保存來自被控対象的各种开关量、模拟量信息和来白操作台的命令信息等。逻辑处理部分用于处理输入部分取得的信息，按一定的逻辑关系进行运算，并把运算结果以某种形式输出。输出部分是指驱动各种电磁线圈、交/直流接触器、信号指示灯等执行元件的接口电路，它向被控对彖捉供动作信息。为了使川方便，PLC还常配套有编程器等外部设备，它们可以通过总线或标准接口与PLC连接，图2・2为一般PLC组成系统的原理框图。（由图2・2可

2、看出,PLC的组成结构和计算机差不多，故PLC可看成用于工业控制的专用计算机）PLC主要部件功能CPUCPU是PLC的核心部件2—，它的主要功能冇：①采集输入信号；②执行用户程序；③刷新系统输出；④执行管理和诊断程序；⑤与外界通信。PLC常用的CPU芯片主要有：通用微处理器如INTEL（8080、8085>8086、8088,80386、80486、80586）、Zilog（Z80、Z8000）>Motorola（6800、6809、68000）等。通用微处理器芯片的通用性强、价格便宜、货源充足。单片微处理器如INTEL（8031>8039、8049、8051、8089）,单片微处理器又

3、叫单片机,它将ROM、RAM、接口电路、时钟电路、串行口其至A/D都集成在一个很小的芯片上，自成一个小的微处理机系统；另外，单片机冇大量的位寻址单元和丰富的位操作指令，它为PLC在位处理方面提供了最佳的功能和速度，所以特別适用于PLC；此外，单片机集成度高、体积小、通用性强、价格低、可扩充性好、货源足。位片式微处理器如AMD（2900、2901、2903、N8X300）,位片式微处理器是独立于微型机的另一分支，因为它采用双极型工艺，所以比一般的MOS型微机处理器在速度上要快一个数虽级。上述两种微处理器的字长、结构、指令系统是固定的，而位片机是具有CPU的一切必要附件（如寄存器、算术逻辑部

4、件ALU等），位片的宽度有2、4、8位儿种，用儿个位片机级联，可组成任意字长的微处理器。述对通过改变微程序存储器的内容来改变机器的指令系统（即指令系统对用户开放）；位片式结构可使用多个微处理器，将任务分成几个部分让其并行处理，即重叠操作，这样能更冇效地发挥其快速的特点；其缺点是：集成度低，用的芯片较多，功耗也较大。目前小型PLC—般采用8位CPU如：8080、8085、Z80、6800、MCS48、51系列，而大、中型PLC常采用位片式微处理器、16/32位通用微处理器。存储器存储器是保存系统程序、川户程序、中间运算结果的器件，据艾在系统中的作用，可将它们分为下列4利系统程序存储器、用八

5、程序存储器、数据表存储器、高速暂存存储器。系统程序存储器系统程序存储器用来存放PLC的监控程序，可分为：系统管理程序、命令解釋程序、故障检测、诊断程序、通信程序。系统程序由PLC厂家设计，并固化在ROM/PROM/EPROM存储器中，用户不必对它作细致的了解，更不能改变它。用户程序存储器川户程序存储器川来存放用户编制的控制程序。PLC术语屮讲的存储器容量及型式就是指的用户程序存储器。常用的用户存储器型式有：EPROM、E2ROM、带掉电保护的RAM等。EPROM作程序存储器的优点是：写入程序不会因停电而丢失，但其成木校高，主要体现在两个方面：1）调试时仍要JIJRAM作程序存储器，而最好

6、川带电容/电池后备的RAM,这样川户实质上是购了两套用户程序存储器。2）对许多PLC而言，往往还要另外配套购置专用的EPROM写入装置和擦除装置。E2PROM是非易失性的可电擦除的存储器，它兼冇ROM的非易失性和RAM随机存取Z优点，它的写入或擦除不需特殊装置，用它作用户程序存储器，在程序调试阶段，可用编程器直接修改程序，程序确定下來投入运行后。这是它的优越之处，不足的是，它的写入时间佼长（约为ms级），但对手工输入或修改程序而言，这点是不成问题的。一般而言，用户的控制程序必须经过多次的调试和修改才能确定下来，据此特点，在控制程序没确定以前，常先采用带掉电保护的RAM作用户程序存储器，待

7、程序确定后，再由厂家提供的EPROM写入器将程序固化到EPROM屮，并将该EPROM插入PLC屮运行oEPROM插入PLC后，PLC则运行EPROM中的用户程序，若没EPROM插入，PLC则运行RAM区中的用户程序。许多用户用掉电保护的RAM作用户程序存储器，因为它比另两种价格便宜，一旦电源停电，靠示备电池/电容可以保存RAM屮的程序数年/数十天，只要做到停电时间不超过这期限即可。这点对于--般的工矿金业而言是容易做到的。例如：OM