PLC的系统配置与接口模块
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PLC系统的组成PLC系统主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。
其中,CPU是PLC的核心,输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路,通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。
对于整体式PLC,所有部件都装在同一机壳内,其组成框图如图1所示;对于模块式PLC,各部件独立封装成模块,各模块通过总线连接,安装在机架或导轨上,其组成框图如图2所示。
无论是哪种结构类型的PLC,都可根据用户需要进行配置与组合。
尽管整体式与模块式PLC的结构不太一样,但各部分的功能作用是相同的,下面对PLC主要组成各部分进行简单介绍。
1.中央处理单元(CPU)同一般的微机一样,CPU是PLC的核心。
PLC中所配置的CPU 随机型不同而不同,常用有三类:通用微处理器(如Z80、8086、80286等)、单片微处理器(如8031、8096等)和位片式微处理器(如AMD29W等) 。
小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器;中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器;大型PLC大多采用高速位片式微处理器。
目前,小型PLC为单CPU系统,而中、大型PLC则大多为双CPU 系统,甚至有些PLC中多达8 个CPU。
对于双CPU系统,一般一个为字处理器,一般采用8位或16位处理器;另一个为位处理器,采用由各厂家设计制造的专用芯片。
字处理器为主处理器,用于执行编程器接口功能,监视内部定时器,监视扫描时间,处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。
位处理器为从处理器,主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。
位处理器的采用,提高了PLC的速度,使PLC更好地满足实时控制要求。
在PLC中CPU按系统程序赋予的功能,指挥PLC有条不紊地进行工作,归纳起来主要有以下几个方面:1)接收从编程器输入的用户程序和数据。
2)诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
PLC硬件结构PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种广泛应用于工业控制领域的自动化控制系统,其主要功能是控制工业过程中的机电设备,实现自动化生产。
PLC硬件结构是PLC系统的重要组成部分之一,其包括基本配置、扩展模块、接口等多个方面,本文将对PLC硬件结构进行详细介绍。
一、基本配置PLC硬件结构的基本配置主要包括CPU、电源、输入/输出模块以及编程器等多个方面。
(1)CPUCPU(Central Processing Unit,中央处理器)是PLC的核心部件,其主要负责实时控制和数据处理等功能。
根据具体的应用场景,PLC CPU的性能和配置也会有所差别,从单纯的控制应用到复杂的实时控制和数据处理等应用都需要采用不同级别的CPU。
(2)电源电源模块是PLC系统的能源来源,主要用于为CPU、输入/输出模块和其他扩展模块提供供电。
电源模块可以是AC电源模块或DC电源模块,具体的选择应根据实际情况进行判断,以满足不同的电源要求。
(3)输入/输出模块输入/输出模块是PLC系统的重要组成部分之一,主要用于与外部现场设备进行交互。
输入/输出模块中的输入模块将现场传感器和设备采集到的控制信号转换成PLC中的逻辑信号,而输出模块则将PLC控制信号输出到现场执行器和设备中去。
输入/输出模块可以根据不同的控制需求进行灵活组合和扩展。
(4)编程器编程器是PLC控制程序的编写和参数设置的重要工具,通常采用的是基于Windows系统的编程软件。
编程器可以对PLC系统进行程序编写、参数设置、监控和维护等功能,并可将编制好的程序存储到PLC CPU中,以实现实时控制。
二、扩展模块扩展模块是PLC硬件结构的重要组成部分之一,其能够扩展和增强系统的控制能力。
PLC扩展模块通常包括通信模块、转换模块、计数模块、模拟量输入/输出模块等。
(1)通信模块通信模块是PLC系统与其他设备进行通讯的关键部件,其主要用于实现PLC与其他设备、办公自动化系统、工业以太网、远程网络等进行通信。