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PLC的硬件系统

时间:2022-07-16  作者:圈圈电子

PLC本质上是一台工业控制计算机,但与普通计算机相比,它与工业过程的接口更强,并且更直接的编程语言适合控制要求,因此PLC和计算机的组成非常相似。从硬件结构来看,它还具有中央处理器(CPU)、内存、输入输出(io)接口、电源等。
1、中央处理器(CPU)
与普通计算机一样,CPU是PLC的核心。它命令PLC根据PLC中系统程序给定的功能有序工作。它主要任务是:控制用户程序和程序员输入数据的接收和存储;通过io组件扫描接收现场状态或数据,并将其存储在输入图像存储器或数据存储器中;根据操作结果,更新相关标志位的状态和输出图像存储器的内容,然后通过输出部分实现输出控制、制表和打印或数据通信的功能。
2、存储器
系统内存用于存储PLC制造商编写的系统程序,并固化在ROM中。用户不能直接更改。它使PLC具有基本的智能,可以完成PLC设计者指定的所有工作。系统程序的质量在很大程度上决定了PLC的性能。其内容主要包括三个部分:第一部分是系统管理程序,负责控制PLC的运行,使整个PLC逐步工作;第二部分是用户指令解释器,通过用户指令解释器将PLC的编程语言转换为机器语言指令,然后CPU执行这些指令; 第三部分是标准程序模块和系统调用程序,其中包括许多具有不同功能的子程序及其调用管理程序,例如完成输入、输出和特殊操作的子程序。PLC的具体工作是由这部分程序完成的,这部分程序的数量决定了PLC性能的强弱。
用户内存包括用户内存(程序区)和功能内存(数据区)。用户程序存储器用于存储由指定PLC编程语言编写的用于特定控制任务的各种用户程序。根据所选存储单元的类型,用户程序存储器可以是RAM(带断电保护)、EPROM或EEPROM存储器,其内容可以由用户随意修改、添加或删除。用户内存容量的大小与用户程序容量的大小和内部设备的数量有关。它是反映PLC性能的重要指标之一。
3.输入输出接口。
输入输出接口是PLC与外部世界之间的接口。输入接口用于接收和采集两种类型的输入信号:一种是来自按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨号开关等的开关输入信号;另一个是来自电位计、测速发电机和各种发射器的模拟输入信号。输出接口用于连接被控对象中的各种执行器元件,如接触器、电磁阀、指示灯、调节阀(模拟量)、调速装置(模拟量)等。
4.电源。
小型集成可编程控制器内有一个开关稳压电源。一方面,该电源可以为CPU板、输入输出板和扩展单元提供工作电源(直流5V);另一方面,它可以为外部输入组件提供24V直流电源。
5.扩展接口
扩展接口用于连接扩展单元和基本单元,使PLC的配置更加灵活。
6.通信接口
为了实现“人机”或“机器-机器”之间的对话,PLC配备了各种通信接口。通过这些接口,PLC可以与监视器、打印机、其他PLC或计算机连接。当PLC与打印机连接时,可以输出和打印过程信息和系统参数;当连接到监视器(CRT)时,可以显示过程图像;当它与其他PLC连接时,它可以形成一个系统或网络,现在它可以在更大范围内进行控制;当与计算机连接时,它形成一个多级控制系统,这是一个控制和管理相结合的综合系统。
7.智能输入输出接口
为了满足更复杂的控制功能的需要,PLC配备了各种智能输入输出接口,如满足位置调整需要的位置闭环控制模块,用于计数和处理高速脉冲的高速计数模块等。这种智能模块有自己的处理器系统。
8.程序员
程序员的功能是让用户编译、编辑、调试和监视程序。有两种类型的程序员:简单的和智能的。简单的程序员只能在线编程,在输入之前,他们通常需要将梯形图转换为机器语言助记符(指令表)。它通常由简单的键盘和led或其他显示设备组成。智能编程器也称为图形编程器。它可以在线或离线编程,并具有LCD或CRT图形显示功能,以便直接输入梯形图并通过屏幕进行对话。
9.其他组件
PLC还可以配备盒式磁带机、EPROM写入程序、存储卡和其他外围设备。
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