上游充通大学 4.1PLC概述 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 国模块式PLC 电源单元 l/○等模块 Omron SYSMAC CS1系列 CPU单元 Siemens S7-400系列 17
4.1 PLC概述 模块式PLC 电源单元 CPU单元 I/O等模块 Siemens S7-400系列 Omron SYSMAC CS1系列 17
上游充通大学 4.2PLC组成及工作原理 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 1。PLC的基本组成 PLC从结构上可分为整体式和模块式两种，但其内部组成都是相似的。 包括CPU单元、存储器、输入/输出(/O)单元、电源单元及通信接口 等。 PLC 电源 对于整体式，这些 部件在一个机壳内： 入设备 输入接口 输出接 输 CPU 出设 ”而对于模块式，各 部件独立封装，称 为模块，各模块之 编程器 I/O 通 扩展IO模块 打印机 信接 存储器 扩 间通过机架和电缆 上位计算机 口 特殊IO摸块 PLC 连接在一起。 可编程终端 主机内各部件通过总线连接，根据实际控制对 象配备一定的外设，如编程器、打印机等 18
4.2 PLC组成及工作原理 1. PLC的基本组成 PLC从结构上可分为整体式和模块式两种，但其内部组成都是相似的。 包括CPU单元、存储器、输入／输出(I/O)单元、电源单元及通信接口 等。 • 对于整体式，这些 部件在一个机壳内； • 而对于模块式，各 部件独立封装，称 为模块，各模块之 间通过机架和电缆 连接在一起。 主机内各部件通过总线连接，根据实际控制对 象配备一定的外设，如编程器、打印机等 18
上游充通大学 4.2PLC组成及工作原理 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 1)中央处理单元(CPU) CPU是PLC的控制中枢，其具体作用如下： (1)接收并存储用户程序 (2) 以扫描方式接收输入单元的数据和状态信息，存入数据存储区 (3) 执行监控程序和用户程序，完成数据和信息的逻辑处理，产生各种 规定的操作 (4) 响应外部设备的请求 PLC中所采用的CPU随机型不同而不同，通常有三种： 通用微处理器、单片机、位片式微处理器。 ·小型PLC大多采用8位、16位微处理器或单片机，价廉、通用性好 ·中型PLC大多采用16位、32位或单片机，运算快、可靠性高 ·大型PLC大多采用高速位片式微处理器，灵活性强、高效、快速 一些专业PLC品牌厂均采用自己开发的CPU芯片 19
4.2 PLC组成及工作原理 1) 中央处理单元(CPU) CPU是PLC的控制中枢，其具体作用如下： (1) 接收并存储用户程序 (2) 以扫描方式接收输入单元的数据和状态信息，存入数据存储区 (3) 执行监控程序和用户程序，完成数据和信息的逻辑处理，产生各种 规定的操作 (4) 响应外部设备的请求 PLC中所采用的CPU随机型不同而不同，通常有三种： 通用微处 理器、单片机、位片式微处理器。 • 小型PLC大多采用8位、16位微处理器或单片机，价廉、通用性好 • 中型PLC大多采用16位、32位或单片机，运算快、可靠性高 • 大型PLC大多采用高速位片式微处理器，灵活性强、高效、快速 一些专业PLC品牌厂均采用自己开发的CPU芯片 19
上游充通大学 4.2PLC组成及工作原理 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY 2)存储器 PLC配有两种存储器：系统存储器(EPROM)和用户存储器(RAM) (1) 系统存储器用来存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存 储器的内容 (2) 用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。存放工作数 据状态的用户存储器部分也称为数据存储器，它包括输入、输出数 据映象区，定时器/计数器预置数和当前值的数据区，存放中间结果 的缓冲区等 3)输入/输出模块 PLC的控制对象是工业生产过程，其信号电平是多种多样的，而PLC 的CPU所处理的信号只能是标准电平，这就需要各种相应的/O模块 作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换。 目前有多种/○模块可供用户选择，按照信号种类的不同有：直流/O、 交流/O;按信号的形式不同有：数字量/O、开关量/O、模拟量/O 20
4.2 PLC组成及工作原理 2) 存储器 PLC配有两种存储器：系统存储器(EPROM)和用户存储器(RAM). (1) 系统存储器用来存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存 储器的内容 (2) 用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。存放工作数 据状态的用户存储器部分也称为数据存储器，它包括输入、输出数 据映象区，定时器/计数器预置数和当前值的数据区，存放中间结果 的缓冲区等 3) 输入/输出模块 PLC的控制对象是工业生产过程，其信号电平是多种多样的，而PLC 的CPU所处理的信号只能是标准电平，这就需要各种相应的I/O模块 作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换。 目前有多种I/O模块可供用户选择，按照信号种类的不同有：直流I/O、 交流I/O；按信号的形式不同有：数字量I/O、开关量I/O、模拟量I/O 20
上游充通大学 4.2PLC组成及工作原理 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY PLC的/O接口电路模块是CPU与工业生产现场的桥梁，这些电路模块 在设计时采取了光电隔离、滤波等抗干扰措施，提高了PLC的可靠性。 常用的/○接口电路模块按信号类型不同有： 。 直流信号/O接口电路 ·交流信号/○接口电路 。按信号的形式不同有： ·开关量/O接口电路 数据量/○接口电路 模拟量/○接口电路 ·以下按输入接口电路和输出接口电路分别作简要介绍 21
4.2 PLC组成及工作原理 • PLC的I/O接口电路模块是CPU与工业生产现场的桥梁，这些电路模块 在设计时采取了光电隔离、滤波等抗干扰措施，提高了PLC的可靠性。 • 常用的I/O接口电路模块按信号类型不同有： • 直流信号 I/O接口电路 • 交流信号 I/O接口电路 • 按信号的形式不同有： • 开关量 I/O接口电路 • 数据量 I/O接口电路 • 模拟量 I/O接口电路 • 以下按输入接口电路和输出接口电路分别作简要介绍 21