【文章內(nèi)容簡介】 用型 PLC 的硬件基本結(jié)構(gòu) 主機內(nèi)各部分之間均通過總線連接?？偩€分為電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線。各部件的作用如下： （ 1）中央處理單元 CPU PLC 的 CPU 與通用微機的 CPU 一樣，是 PLC 的核心部分，它按 PLC 中系統(tǒng)程序賦予的功能，接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；用掃描方式查詢現(xiàn)場輸入裝置的各種信號狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入過程狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中；診斷電源及 PLC 內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等；在 PLC 進入運行狀態(tài)后，從存儲器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指 令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去啟閉有關(guān)的控制電路；分時、分渠道地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較和變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯運算或算術(shù)運算等任務；根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，再由輸出狀態(tài)寄存器的位狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容實現(xiàn)輸出控制、制表打印、數(shù)據(jù)通信等功能。以上這些都是在 CPU 的控制下完成的。 PLC 常用的 CPU 主要采用通用微處理器、單片機或雙極型位片式微處理器。 （ 2）存儲器 存儲器（簡稱內(nèi)存），用來存儲數(shù)據(jù)或程序。它包括隨機存取存儲器（ RAM）和只讀存 儲器（ ROM）。 PLC 配有系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器，分別用以存儲系統(tǒng)程序和用戶程序。系統(tǒng)程序存儲器用來存儲監(jiān)控程序、模塊化應用功能子程序和各種系統(tǒng)參數(shù)等，一般使用 EPROM；用戶程序存儲器用作存放用戶編制的梯形圖等程序，一般使用 RAM，若程序不經(jīng)常修改，也可寫入到 EPROM 中；存儲器的容量以字節(jié)為單位。系統(tǒng)程序存儲器的內(nèi)容不能由用戶直接存取。因此一般在產(chǎn)品樣本中所列的存儲器型號和容量，均是指用戶程序存儲器。 （ 3）輸入 /輸出（ I/O）模塊 I/O 模塊是 CPU 與現(xiàn)場 I/O 設備或其他外部設備之間的 連接部件。 PLC 提供了各種操作電平和輸出驅(qū)動能力的 I/O 模塊供用戶選用。 I/O 模塊要求具有抗干擾性能，并與外界絕緣因此，多數(shù)都采用光電隔離回路、消抖動回路、多級濾波等措施。 I/O 模塊可以制成各種標準模塊，根據(jù)輸入、輸出點數(shù)來增減和組合。 I/O 模塊還配有各種發(fā)光二極管來指示各種運行狀態(tài)。 （ 4）電源 PLC 配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源的電源模塊，用來對 PLC 的內(nèi)部電路供電。 （ 5）編程器 編程器用作用戶程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視，還可以通過其鍵盤去調(diào)用和顯示PLC 的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。它經(jīng)過接口與 CPU 聯(lián) 系，完成人機對話。 編程器分簡易型和智能型兩種。簡易型編程器只能在線編程，它通過一個專用接口與 PLC 連接。智能型編程器即可在線編程又可離線編程，還以遠離 PLC 插到現(xiàn)場控制站的相應接口進行編程。智能型編程器有許多不同的應用程序軟件包，功能齊全，適應的編程語言和方法也較多。 2. PLC 軟件系統(tǒng) PLC 的軟件系統(tǒng)是指 PLC 所使用的各種程序的集合。它包括系統(tǒng)程序和用戶程序。 （ 1）系統(tǒng)程序 系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序及診斷程序等。監(jiān)控程序又稱為管理程序，主要用于管理全機。編譯程序用來把程序語言翻譯成 機器語言。診斷程序用來診斷機器故障。系統(tǒng)程序由 PLC 生產(chǎn)廠家提供，并固化在 EPROM 中，用戶不能直接存取，故也不需要用戶干預。 （ 2）用戶程序 用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場控制的需要，用 PLC 的程序語言編制的應用程序，用以實現(xiàn)各種控制要求。用戶程序由用戶用編程器鍵入到 PLC 內(nèi)存。小型 PLC 的用戶程序比較簡單，不需要分段，而是順序編制的。大中型 PLC 的用戶程序很長，也比較復雜，為使用戶程序編制簡單清晰，可按功能結(jié)構(gòu)或使用目的將用戶程序劃分成各個程序模塊。按模塊結(jié)構(gòu)組成的用戶程序， 每個模塊用來解決一個確定的技術(shù) 功能，能使很長的程序編制得易于理解，還使得程序的調(diào)試和修改變得很容易。 對于數(shù)控機床來說，數(shù)控機床 PLC 中的用戶程序由機床制造廠提供，并已固化到用戶 EPROM 中，機床用戶不需進行寫入和修改，只是當機床發(fā)生故障時，根據(jù)機床廠提供的梯形 圖和電氣原理圖，來查找故障點，進行維修 整體式的結(jié)構(gòu) PLC 模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC PLC 各組成部分介紹 1. CPU—— 是 PLC 的核心部分。與通用微機 CPU 一樣， CPU 在 PC 系統(tǒng)中的作用類似于人體的神經(jīng)中樞。其功能： （ 1）用掃描方式（后面介紹）接收現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器； （ 2）接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)； （ 3）診斷電源和 PC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯誤； （ 4）在 PC 進入運行狀態(tài)后： a） 執(zhí)行用戶程序 —— 產(chǎn)生相應的控制信號（從用戶程序存儲器中逐條讀取指令，經(jīng)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去啟閉有關(guān)的控制電路） b） 進行數(shù)據(jù)處理 —— 分時、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)存取、傳送、組合、比較、變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯或算術(shù)運算任 務 c） 更新輸出狀態(tài) —— 輸出實施控制（根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，再由輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容，實現(xiàn)輸出控制、制表、打印、數(shù)據(jù)通訊等） 2. 存儲器 系統(tǒng)程序存儲器 —— 存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）、模塊化應用功能子程序、命令 解釋、功能子程序的調(diào)用管理程序和系統(tǒng)參數(shù) 用戶存儲器 用戶程序存儲器 —— 存放用戶程序。即用戶通過編程器輸入的用戶程序。 功 能存儲器（數(shù)據(jù)區(qū)） —— 存放用戶數(shù)據(jù) PC 的用戶存儲器通常以字（ 16 位 /字）為單位來表示存儲容量。 注意： 系統(tǒng)程序直接關(guān)系到 PC 的性能，不能由用戶直接存取，所以，通常 PC 產(chǎn)品資料中所指的存儲器形式或存儲方式及容量，是指用戶程序存儲器而言。 3. I/O（輸入 /輸出部件）（ I/O 模塊：接口電路、 I/O 映像存儲器） —— CPU 與現(xiàn)場 I/O 裝置或其他外部設備之間的連接部件。 PLC 提供了各種操作電平與驅(qū)動能力的 I/O 模塊，以及各種用途的 I/O 組件供用戶選用： 輸入 /輸出電平轉(zhuǎn)換 電氣隔離 串 /并行轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)傳送 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換 誤碼校驗 其他功能模塊 I/O 模塊可與 CPU 放在一起，也可遠程放置。通常， I/O 模塊上還具有狀態(tài)顯示和 I/O 接線端子排。 4. 編程器等外部設備