plc可編程控制器的構成與模塊

有關plc可編程控制器的構成，plc控制器i/o模塊，plc電源模塊，plc系統(tǒng)的其它設備，plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種，cpu是plc的核心，起神經中樞的作用。

    什么是plc

    它是一種即時系統(tǒng)有別于個人電腦傳統(tǒng)式以繼電器為主的電機控制系統(tǒng)中，每當變更設計時，整個系統(tǒng)幾乎都要重新制作，不但費時又費力;同時由于繼電器還有接點接觸不良、磨損、體積大之缺點，因此造成成本升高、可靠性低、不易檢修等問題.為了改善這些缺點，在1969年首度發(fā)表：可程式控制器(Programmable Controller)。

plc可編程控制器模塊

一、plc的構成

從結構上分，plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式plc包括cpu板、i/o板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式plc包括cpu模塊、i/o模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。

cpu是plc的核心，起神經中樞的作用，每套plc至少有一個cpu，它按plc的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和plc內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經分析后再按指令規(guī)定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。

cpu主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成，cpu單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。內存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是plc不可缺少的組成單元。

在使用者看來，不必要詳細分析cpu的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。

cpu的控制器控制cpu工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。

運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮下工作。

cpu速度和內存容量是plc的重要參數(shù)，它們決定著plc的工作速度，io數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。

二、plc控制器i/o模塊

plc與電氣柜回路的接口，是通過輸入輸出部分（i/o）完成的。i/o模塊集成了plc的i/o電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入plc系統(tǒng)，輸出模塊相反。i/o分為開關量輸入（di），開關量輸出（do），模擬量輸入（ai），模擬量輸出（ao）等模塊。

開關量是指只有開和關（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的i/o分類如下：

1、開關量：按電壓水平分，有220vac、110vac、24vdc，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。

2、模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20ma,0-20ma）、電壓型（0-10v,0-5v,-10-10v）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用io外，還有特殊io模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。

按i/o點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，i/o模塊可多可少，但其最大數(shù)受cpu所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。

三、plc電源模塊

plc電源用于為plc各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24v的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220vac或110vac），直流電源（常用的為24vac）。

四、底板或機架

大多數(shù)模塊式plc使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使cpu能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。

五、plc系統(tǒng)的其它設備

1、編程設備：編程器是plc開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設定、監(jiān)控plc及plc所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。小編程器plc一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當編程器。

2、人機界面：最簡單的人機界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應用越來越廣泛，由計算機（運行組態(tài)軟件）充當人機界面非常普及。

3、輸入輸出設備：用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，如eprom、eeprom寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機等。

備注：

plc可編程序控制器全稱為可編程邏輯控制器，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計，主要功能就是代替繼電器控制系統(tǒng)，可以把控制內容寫成程序輸入到plc內，plc就會根據(jù)程序內容控制各種動作機構。

plc控制器采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。

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