PLC教程02_硬件介绍.ppt

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1、PLC硬件介绍可编程控制器的基本结构可编程控制器的工作原理FX系列可编程序控制器性能简介特殊功能模块编程设备与人机接口首页→硬件介绍可编程控制器的基本结构根据硬件结构的不同，可以将PLC分为整体式PLC和模块式PLC。整体式PLC整体式又叫做单元式或箱体式，CPU模块、I/O模块和电源装在一个箱状机壳内，结构非常紧凑。它的体积小、价格低，小型PLC一般采用整体式结构。整体式PLC提供多种不同I/O点数的基本单元和扩展单元供用户选用，基本单元内有CPU模块、I/O模块和电源，扩展单元内只有I/O模块和电源，基本单元和扩展单元之间用扁平电

2、缆连接。各单元的输入点与输出点的比例一般是固定的，有的PLC有全输入型和全输出型的扩展单元。选择不同的基本单元和扩展单元，可以满足用户不同的要求。整体式PLC一般配备有许多专用的特殊功能单元，如模拟量I/O单元、位置控制单元和通信单元等，使PLC的功能得到扩展。模块式PLC大、中型PLC（如西门子的S7-300和S7-400系列）一般采用模块式结构。模块式PLC用搭积木的方式组成系统，它由机架和模块组成。模块插在模块插座上，后者焊在机架的总线连接板上，有的厂家将机架称为基板。PLC厂家备有不同槽数的机架供用户选用，如果一个机架容纳不下

3、所选用的模块，可以增设一个或数个扩展机架，各机架之间用I/O扩展电缆相连，有的PLC需要通过接口模块来连接各机架。用户可以选用不同档次的CPU模块、品种繁多的I/O模块和特殊功能模块，对硬件配置的选择余地较大，维修时更换模块也很方便。基本组成CPU输出设备输入设备外部设备I/O扩展单元输入单元输出单元外设接口ROMRAMI/O扩展口电源CPU芯片CPU（微处理器）芯片和存储器（ROM、RAM）组成CPU模块。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑，它不断地采集输入信号，执行用户程序，储存程序和数据，刷新系统的输出。常见的CPU芯

4、片有：（1）通用微处理器。如Intel公司的8086、80286到Pentium系列芯片。（2）单片微处理器（单片机）。如Intel公司的MCS-96系列单片机。（3）位片式微处理器。如AMD2900系列位片式微处理器。存储器（ROM/RAM）存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统。它使可编程序控制器具有基本的智能，能够完成可编程序控制器设计者规定的各种工作。系统程序由可编程序控制器生产厂家设计并固化在ROM（只读存储器）中，用户不能读取。用户程序由用户设计，它使可编程序控制器完成用户要求的特定功

5、能。用户程序存储器的容量以字（16位二进制数）为单位。三菱的FX系列PLC将用户程序存储器的单位称为步（Step，即字）。小型PLC的用户程序存储器容量在1K字左右，大型PLC的用户程序存储器容量可达数M（兆）字。存储器（ROM/RAM）（1）随机存取存储器（RAM）用户可以用编程装置读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，因此RAM又叫读/写存储器。它是易失性的存储器。它的电源中断后，储存的信息将会丢失。（2）只读存储器（ROM）ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，它的电源消失后，仍能保存储存的内容。ROM一般用来

6、存放可编程序控制器的系统程序。（3）可电擦除可编程的只读存储器（EEPROM或E2PROM）它是非易失性的，但是可以用编程装置对它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但是将信息写入它所需的时间比RAM长得多。I/O模块输入（Input）单元模块和输出（Output）单元模块简称为I/O模块，它们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号。开关量输入模块用来接收从按钮、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等过来的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器

7、、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号。开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行装置。输入单元模块输出单元模块电源模块PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各模块提供DC5V，±12V，24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器（如接近开关）提供24V直流电源，驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。外设接口外设接口主要用来连接PLC系统的监视、打印、编程、存储、联网等外围设

8、备。比如连接CRT或LCD显示屏，用以监视PLC系统的工作情况；连接打印机，实时打印历史数据，为分析研究作备案；连接存储器，扩大PLC存储系统的容量，增加程序长度，完成复杂的控制；连接专用网线，可以和其它PLC或上位机进