PLC的基本结构及各部分的作用

写点纯理论的东西，最近一直在思考怎么跟零基础的人讲PLC。

也就是当你面对一个门外汉时，怎么让他对PLC感兴趣，然后慢慢的带着学习PLC。

思考了很多，又把学校的里的课本找了出来，试着回忆自己怎么入门的。

几天过去了没一点头绪，先整理了这篇东西，结果现在看来还是太理论了。

PLC都有哪些部分组成1、CPU模块CPU模块主要是由微处理器（芯片）和存储器组成，这个和家用电脑PC机一样，相当于人的大脑和心脏。

通过把其他模块采集到的信息汇总、分析、处理最终把运算结果给输出系统。

CPU的主要功能就是执行用户程序，编程人员通过编写用户程序来实现一些功能。

存储器是用来存储程序和数据的，这个存储器类似家用电脑PC机的内存条。

CPU模块也简称CPU。

PLC都有哪些部分组成2、I/O模块输入输出模块简称I/O模块，相当于人的眼睛、耳朵、鼻子、手、脚是联系外部信息和大脑（CPU）的桥梁。

输入：input输出：output输入模块用来采集现场设备的各种信号如：按钮、选择开关、限位开关、接近开关、压力继电器的开关量信号。

除了要接收这些开关量信号还有一类信号如：电位器、压力表、电流表、电压表提供的模拟量信号。

这种信号的特点是连续变化、并且要持续采集。

所以输入模块有两种：数字量输入模块（DI）模拟量输入模块（AI）相应的输出模块也有两种：数字量输出模块（DO）模拟量输出模块（AO）数字量输出模块主要是用来控制继电器、接触器、电磁阀、指示灯等只有开和关两种状态的设备。

模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器、调速器等需要连续调节的设备。

名词解释：数字量信号：只有通和断两种状态，在数字设备内用0和1组成的信号类型。

这种信号不连续只有两种相反的状态。

模拟量信号：连续的电压，电流等信号量，信号幅度随时间连续变化。

为什么要有I/O模块？CPU的工作电压一般是5V，而PLC外围设备的电路电压一般较高。

控制柜内主要有DC24V和AC220V两个控制电压，如果有这么高的电压引入必然会对CPU造成损害。

第九章9.1 PLC由哪几个主要部分组成？各部分的作用是什么？PLC由中央处理器CPU,存储器,输入输出接口,编程器组成.中央处理器CPU是核心,它的作用是接受输入的程序并存储程序.扫描现场的输入状态,执行用户程序,并自诊断.存储器用来存放程序和数据,输入接口采集现场各种开关接点的信号状态,并将其转化成标准的逻辑电平,输出接口用于输出电信号来控制对象.编程器用于用户程序的编制,编辑,调试,检查和监视.还可以显示PLC的各种状态.9.2 输入、输出接口电路中的光电耦合器件的作用是什么？作用是1 实现现场与plc主机的电器隔离,提高抗干扰性.2避免外电路出故障时,外部强电侵入主机而损坏主机.3电平交换,现场开关信号可能有各种电平,光电耦合起降他们变换成PLC主机要求的标准逻辑电平.9.3 何谓扫描周期？试简述的工作过程.。

扫描周期是每执行一遍从输入到输出所需的时间.工作过程是1输入现场信号:在系统的控制下,顺序扫描各输入点,读入的输入点的状态.2顺序扫描用户程序中的各条指令,根据输入状态和指令内容进行逻辑运算.3并输出控制信号,根据逻辑运算的结果,输出状态寄存器向各输出点发出相应的控制信号.实现所要求的逻辑控制功能. 9.4 PLC有哪些主要特点？PLC的主要特点是①应用灵活,扩展性好.②操作方便③标准化的硬件和软件设计,通用性强.④完善的监视和诊断功能.⑤可适应恶劣的工业应用环境.⑥控制功能强9.5 写出题9.5图梯形图的指令程序。

LD 401OR 400ANI 402LD 403AND 105ORBLDI 100ANI 101LD 102ANI 103ORBLD 104ORBANBOR 404OUT 4309.6简化或改正题9.6图所示梯形图，并写出改正后的指令程序。

9.7 在程序末了，使用或不使用END指令是否有区别？为什么？使用或不使用END指令是有区别的,END指令用于程序结束,即表示程序终了.当有效程序结束后,协一条END指令,可以缩短扫描周期.PLC扫描到END指令,便自动返回.如果没有END程序将一直执行到PLC的最后一行这样既增加运算周期,也易引起系统出错.9.8 试用PLC设计出习题8.16的控制程序。

自动化控制系统组成部分及其作用自动化控制系统是由多个组成部分组合而成的，每个组成部分都有其独特的作用。

下面将逐一介绍这些组成部分及其作用。

1. 传感器：传感器是自动化控制系统中的重要组成部分，其作用是将被控对象的物理量转换为电信号或其他形式的信号，以便系统对其进行监测和控制。

传感器可以感知温度、压力、湿度、速度等多种物理量，并将这些信息转化为电信号输出。

2. 执行器：执行器是自动化控制系统中的另一个关键组成部分，其作用是根据控制信号来执行相应的动作。

常见的执行器包括电动执行器、气动执行器和液压执行器等。

通过执行器，控制系统可以对被控对象进行控制，实现预定的动作或操作。

3. 控制器：控制器是自动化控制系统的核心部分，其作用是根据输入信号（传感器信号）和输出信号（执行器信号），进行逻辑判断和运算，从而实现对被控对象的精确控制。

控制器可以是硬件设备，如可编程逻辑控制器（PLC）或单片机，也可以是软件程序，如嵌入式控制系统。

4. 信号处理单元：信号处理单元是自动化控制系统的重要组成部分，其作用是对传感器采集到的信号进行处理和分析，以提取有用的信息并进行决策。

信号处理单元可以对信号进行滤波、放大、采样和数字化等操作，从而使得控制系统能够更好地对被控对象进行监测和控制。

5. 人机界面：人机界面是自动化控制系统中与操作人员交互的界面，其作用是将系统的运行状态、数据和报警信息以可视化的方式展示给操作人员，并接收操作人员的指令和设定参数。

人机界面可以是显示屏、触摸屏、键盘、鼠标等设备，使得操作人员能够直观地了解系统运行情况，并对系统进行调整和控制。

6. 通信网络：通信网络是自动化控制系统中不可或缺的组成部分，其作用是实现各个子系统之间的信息交换和数据传输。

通过通信网络，传感器、执行器、控制器和人机界面等不同部分可以相互协调工作，实现数据共享和远程监控。

7. 电源系统：电源系统为自动化控制系统提供电能供给，确保各个组成部分正常运行。

PLC的基本组成部分和功能介绍PLC（Programmable Logic Controller）是一种常用的工业控制设备，它用于自动化系统中的逻辑控制和运动控制。

本文将介绍PLC的基本组成部分和功能，帮助读者更好地了解PLC的工作原理和应用。

PLC的基本组成部分包括中央处理器、内存、输入模块、输出模块和编程设备。

下面将逐一介绍它们的功能和作用。

一、中央处理器中央处理器是PLC的核心部件，类似于计算机的CPU。

它负责处理输入信号、执行用户程序，并控制输出模块的操作。

中央处理器通常有高速运算和强大的逻辑处理能力，能够实时地对输入信号进行处理和响应。

此外，中央处理器还负责监控系统的状态和运行情况，并能通过通信接口与其他设备进行数据交换。

二、内存PLC的内存用于存储用户程序、数据和系统参数。

其中，用户程序是PLC最关键的部分，它描述了PLC的逻辑控制和运动控制操作。

内存的容量直接决定了PLC可以存储的程序代码和数据量，因此要根据实际需求选择适当的内存容量。

另外，内存还用于缓存数据和临时变量，确保系统的高效稳定运行。

三、输入模块输入模块用于将外部信号转换为数字信号，供PLC进行处理。

它通常包括输入接口、信号转换电路和隔离电路等部分。

输入模块能够接收各种类型的信号，如开关信号、传感器信号、编码器信号等。

它们将外部信号转换成PLC能够识别的数字信号，并传送给中央处理器进行处理。

四、输出模块输出模块用于将PLC处理后的信号输出到外部设备，实现控制目标。

它通常包括输出接口、信号转换电路和功率放大电路等部分。

输出模块能够提供多种类型的输出信号，如电压信号、电流信号、继电器信号等。

PLC通过输出模块将处理后的信号传送给执行器、继电器、驱动器等外部设备，实现对工业过程的控制。

五、编程设备编程设备用于编写、修改和下载PLC的用户程序。

它通常是一个电脑或者专用的编程器，配备相应的编程软件。

编程设备通过通信接口与PLC连接，将编写好的用户程序上传或下载到PLC的内存中。

PLC的结构及各部分的作用可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处理器为核心的结构。

通常由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几个部分组成。

1．中央处理单元（CPU）CPU作为整个PLC的核心，起着总指挥的作用。

CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成。

这些电路通常都被封装在一个集成电路的芯片上。

CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。

CPU的功能有以下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。

2．存储器（RAM、ROM）存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。

常用的存储器有RAM、EPROM和EEPROM。

RAM是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM中的用户程序可方便地修改。

RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。

掉电时，可有效地保持存储的信息。

EPROM、EEPROM都是只读存储器。

用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。

3．输入输出单元（I/O单元）I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。

I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。

接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。

PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。

4．电源PLC电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。

PLC 内有一个稳压电源用于对PLC的CPU单元和I/O单元供电。

5．编程器编程器是PLC的最重要外围设备。

利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。

光阳plc内部构造
光阳PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业控制系统的计
算机控制系统，它能够监控输入信号并根据预设的逻辑程序进行输
出控制。

PLC的内部构造一般包括以下几个主要部分：
1. 中央处理器（CPU），光阳PLC的核心部件，负责执行用户
编写的程序，处理输入信号和输出控制指令。

CPU通常集成了微处
理器、存储器和输入/输出接口。

2. 输入/输出模块（I/O模块），用于连接外部传感器、执行
器等设备的接口模块，负责将外部信号转换为数字信号供CPU处理，并将CPU输出的控制指令转换为相应的输出信号。

3. 存储器，包括程序存储器和数据存储器。

程序存储器用于存
储用户编写的逻辑控制程序，而数据存储器则用于存储程序执行过
程中的临时数据和运行状态信息。

4. 通信接口，用于与其他设备进行通信，如人机界面（HMI）、上位机或其他PLC之间的通讯。

5. 电源模块，负责为PLC系统提供稳定的电源供应。

在光阳PLC内部，这些部件相互配合，通过输入/输出模块与外部设备进行连接和通信，CPU执行用户编写的逻辑控制程序，实现对工业生产过程的监控和控制。

同时，PLC还可能包括一些辅助部件和功能模块，如定时器、计数器、模拟量输入输出模块等，以满足不同工业控制需求。

总的来说，光阳PLC的内部构造是一个复杂而高效的系统，它能够通过各种接口和模块实现对工业生产过程的精确控制和监控。

PLC的基本工作原理和功能解析PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字化电子设备，广泛应用于自动化控制系统中。

它具备高度的灵活性和可编程性，能够以不同的方式执行各种控制任务。

本文将对PLC的基本工作原理和功能进行解析，帮助读者更好地理解和应用PLC技术。

一、PLC的基本工作原理PLC的运行原理可以分为三个基本步骤：输入、处理和输出。

输入：PLC通过输入模块接收来自不同传感器、按钮、开关等设备的信号。

这些信号作为系统的输入，用于感知外部环境的变化。

常见的输入信号包括开关状态（开/关）、电压信号、光传感器信号等。

处理：接收到输入信号后，PLC将根据程序中预设的逻辑和条件对输入信号进行处理。

PLC的中央处理器（CPU）会根据输入信号的状态和编写好的程序，进行数据处理、逻辑运算、定时计数等操作。

处理过程中，PLC可以实时监测、判断和控制各个输入信号。

输出：经过处理后，PLC将根据程序的逻辑结果，通过输出模块向执行器、电机、继电器等输出装置发送控制信号。

输出信号的作用是实现用户对系统的控制，比如控制电机的转动、开启或关闭继电器等操作。

PLC通过输入、处理和输出三个步骤实现对自动化系统的完整控制，其可编程性和逻辑处理能力保证了系统的高度灵活性和可靠性。

二、PLC的基本功能PLC作为一种专门用于控制过程的电子设备，具备多种功能，如下所述：1. 逻辑控制功能：PLC能够实现开关、定时、计数等逻辑控制功能。

通过编写程序来定义不同输入信号的处理方式，实现对控制系统的逻辑控制。

2. 运算处理功能：PLC内部的中央处理器具备数学运算和逻辑运算的能力，可实现各种算术运算、逻辑运算和数据处理操作。

这样，PLC 可以根据特定条件进行判断，并执行相应的控制策略。

3. 通信功能：现代PLC设备具备丰富的通信接口，可以与其他设备进行数据交换和通信。

通过串口、以太网等通信方式，PLC可实现与上位机、其他PLC、传感器等设备的联网通信，从而实现远程监控、集中控制等功能。

PLC的组成及工作原理PLC的组成PLC由三个基本部分组成：输入部分、逻辑处理部分、输出部分。

基本结构示意图参见图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，它收集并保存来自被控对象的各种开关量、模拟量信息和来自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，它向被控对象提供动作信息。

为了使用方便，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的核心部件之一，它的主要功能有：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），单片微处理器又叫单片机，它将ROM、RAM、接口电路、时钟电路、串行口甚至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，单片机有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，所以特别适用于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、N8×300），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量级。

PLC各部分的作用1.中央处理单元（CPU）CPU在PLC中的作用类似于人体的神经中枢，它是PLC的运算、控制中心。

它按照系统程序所赋予的功能，完成以下任务：（1）接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。

（2）诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误。

（3）用扫描的方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来。

（4）PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作。

（5）将用户程序的执行结果送至输出端。

现代PLC使用的CPU主要有以下几种：（1）通用微处理器，如8080、6800、Z80A、8086等。

通用微处理器的价格便宜，通用性强，还可以借用微机成熟的实时操作系统、丰富的软硬件资源。

（2）单片机，如8051等。

单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能I/O模块。

（3）位片式微处理器，如AMD2900系列等。

位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。

它主要追求运算速度快，它以4位为一片。

用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。

改变微程序存储器的内容，可以改变计算机的指令系统。

位片式结构可以使用多个微处理器，将控制任务划分为若干个可以并行处理的部分，几个微处理器同时进行处理。

这种高运算速度与可以适应用户需要的指令系统相结合，很适合于以顺序扫描方式工作的PLC使用。

2.存储器根据存储器在系统中的作用，可以把它们分为以下3种：（1）系统程序存储器：和各种计算机一样，PLC也有其固定的监控程序、解释程序，它们决定了PLC的功能，称为系统程序，系统程序存储器就是用来存放这部分程序的。

系统程序是不能由用户更改的，故所使用的存储器为只读存储器ROM或EPROM。

（2）用户程序存储器：用户根据控制功能要求而编制的应用程序称为用户程序，用户程序存放在用户程序存储器中。

由于用户程序需要经常改动、调试，故用户程序存储器多为可随时读写的RAM。

PLC的硬件组成PLC种类繁多，但其基本结构和工作原理相同。

PLC的功能结构区由CPU（中央处理器）、存储器和输入/输出接口三部分组成，如图1-1所示。

1、CPU（中央处理器）CPU的功能是完成PLC内所有的控制和监视操作。

中央处理器一般由控制器、运算器和寄存器组成。

CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储器、输入/输出接口电路连接。

2、存储器在PLC中使用两种类型的存储器：一种是只读类型的存储器，如EPROM和EEPROM，另一种是可读/写的随机存储器RAM。

PLC 的存储器分为5个区域，如图1-2所示。

图1-1PLC结构框图图1-2存储器的区域划分程序存储器的类型是只读存储器（ROM），PLC的操作系统存放在这里，程序由制造商固化，通常不能修改。

存储器中的程序负责解释和编译用户编写的程序、监控I/O口的状态、对PLC进行自诊断以及扫描PLC中的程序等。

系统存储器属于随机存储器（RAM），主要用于存储中间计算结果和数据、系统管理，有的PLC厂家用系统存储器存储一些系统信息如错误代码等，系统存储器不对用户开放。

I/O状态存储器属于随机存储器，用于存储I/O装置的状态信息，每个输入模块和输出模块都在I/O映像表中分配一个地址，而且这个地址是唯一的。

数据存储器属于随机存储器，主要用于数据处理功能，为计数器、定时器、算术计算和过程参数提供数据存储。

有的厂家将数据存储器细分为固定数据存储器和可变数据存储器。

用户编程存储器，其类型可以是随机存储器、可擦除存储器（EPROM）和电擦除存储器（EEPROM），高档的PLC还可以用FLASH。

用户编程存储器主要用于存放用户编写的程序。

存储器的关系如图1-3所示。

只读存储器可以用来存放系统程序，PLC断电后再上电，系统内容不变且重新执行。

只读存储器也可用来固化用户程序和一些重要参数，以免因偶然操作失误而造成程序和数据的破坏或丢失。

随机存储器中一般存放用户程序和系统参数。

西门子PLC各组成部件的作用是什么西门子PLC各组成部件，主要有CPU，I/O模块，编程器，存储器，电源等几部分组成，那么它们这些组件都有哪些作用呢?1.CPU——是PLC的核心部分与通用微机CPU一样，CPU在PC 系统中的作用类似于人体的神经中枢。

其功能：(1)接收并存储从编程器输入的用户程序和数据;(2)诊断电源和PC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误;(3)用扫描方式(后面介绍)接收现场输入装置的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器;2.存储器系统程序存储器——存放系统工作程序(监控程序)、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数不能由用户直接存取用户存储器用户程序存储器——存放用户程序。

即用户通过编程器输入的用户程序。

注意：系统程序直接关系到PC的性能，不能由用户直接存取，所以，通常PC产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量，是指用户程序存储器而言。

3.I/O(输入/输出部件)CPU与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件。

PLC提供了各种操作电平与驱动能力的I/O模块，以及各种用途的I/O组件供用户选用：输入/输出电平转换电气隔离串/并行转换数据传送A/D、D/A转换误码校验其他功能模块I/O模块可与CPU放在一起，也可远程放置。

通常，I/O模块上还具有状态显示和I/O接线端子排。

4.编程器等外部设备编程器——PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的工具作用：用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视通过键盘和显示器去检测PLC内部状态和参数通过通讯端口与CPU联系，实现与PLC的人机对话分类：简单型——只能联机编程;只能用指令清单编程智能型——既可联机(Online)，也可脱机(Offline)编程;可以采用指令清单(语句表)、梯形图等语言编程。

常可直接以电脑作为编程器，安装相关的编程软件编程注意：编程器不直接加入现场控制运行。

一台编程器可开发、监护许多台PLC的工作。