.实用文档.第1章PLC的硬件详细介绍目前市场上主要有德国西门子(SIEMENS);日本三菱(MITSUBISHI)、欧姆龙〔OMRON〕、富士电机〔FUJI〕、松下电工；法国施耐德〔SCHNEIDER、MODICON〕,韩国三星〔SAMSUNG〕、ABB、GE、日立等公司生产的PLC，虽然厂商不一样，但其PLC的原理根本一致。1.1PLC硬件结构和电路PLC主要由中央处理器〔CPU〕、存储器〔RAM、ROM〕、输入输出单元〔I/O〕、电源、I/O扩展接口、外设接口以及外围编程设备等几大局部组成。其硬件结构图如图1.1所示。外部设备输出设备微处理器〔CPU〕运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器II/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器～110V/220V市电PLC根本单元图1.1.1PLC硬件结构图1.1.1中央处理器〔CPU〕中央处理单元〔CPU〕一般由控制器、运算器和存放器组成，这些电路都集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储器、输入输出接口电路连接。CPU常用的微处理器通常有通用型微处理器〔Intel公司的8086、80186、奔腾等系列芯片〕、单片机〔Intel公司的MCS-96系列单片机等〕和位片式微处理器〔AMD2900系列微处理器〕等三类。小型PLC多采用单片机或专用CPU，中型PLC大多采用16/32位微处理器或单片机，大型和超大型PLC大多采用高速位片式处理器，具有高速处理能力。CPU的主要功能：1)从存储器中读取指令2)执行指令3)顺序取指令4)处理中断、数据传送、逻辑运算、算术运算等1.1.2存储器〔RAM、ROM〕PLC的存储器〔内部存储器〕包括系统存储器和用户存储器。系统存储器用来存放由PLC厂家编写的系统程序〔机械源代码、BIOS程序等〕，系统存储器一般是ROM存储器，用户一般不能更改。用户存储器包括用户程序存储区和数据存储区两局部，用户存储器一般是ROM、EPROM或EEPROM存储器。用户程序存储区用来存放用户用编程软件编写的程序，用户根据具体的情况可以更改；数据存储区用来存放用户程序中所使用器件的ON/OFF状态、数值和数据等中间运算结果。PLC的存储器由随机存储器RAM、只读存储器ROM、可擦写存储器EEPROM3大局部构成。ROM用于存放系统程序，用户不可以改变，其数据断电后不会消失，PLC在生产过程中就已经将程序固化在其程序中。RAM用于存储用户程序和中间运算数据，其数据断电后消失，在关断PLC的外部电源后，可以用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据〔目前已经采用更先进的技术保存其数据〕。EEPROM皆有ROM的非易失性和RAM的随机存取的优点，用于存放需要长期保存的重要数据。其主要功能：1)存放模块化应用功能子程序；2)存放命令解释程序；3)存放功能子程序的调用管理程序；4)存放存储系统参数。1.1.3输入输出单元〔I/O〕I/O单元实际上是I/O电路，PLC的CPU模块I/O单元和扩展模块的I/O单元，一般小型PLC〔西门子S7-200、三菱F2N系列PLC〕的CPU模块I/O口大多数只有开关量I/O口；扩展模块的I/O单元有开关量、模拟量、热电偶等。PLC内部输入电路将PLC外部电路(开关量信号————由电位器、热电偶、测速电机和各种变送器等输入),通过光耦合电路送至PLC内部电路。输入单元的作用是接收和采集输入信号，输出单元的作用是控制输出设备，执行装置。1.输入接口电路为了防止由于触点抖动或干扰脉冲引起错误的输入信号，因此输入接口电路必须有很强的抗干扰能力。其抗干扰的方法有：利用光耦合器提高抗干扰能力和利用滤波电路提高抗干扰能力。输入接口电路图1.1.2所示.图1.1.2直流高电平有效输入接口电路根据输入电路的电压类型和电路形式的不同，可以分为干结式、直流输入式和交流输入式;按电平的有效形式可分为高电平有效型和低电平有效型，上图是直流输入式高电平有效型接口电路。一般直流数字量输入端口电压定额一般接DC24V(PLC西门子S7-200、三菱F2N系列PLC,但三菱F2N系列PLC由于输入接口电路已经带有24VDC电源，因此不再接入电源)。2.输出接口电路根据PLC的输出电路结构的不同可将输出接口电路分为：小型继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型3种。PLC小型PLC继电器输出电路型允许负载一