西門子CPU414-3中央控制單元西門子代理商 西門子總代理

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PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器有系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器兩大類,。

??(1)系統(tǒng)存儲(chǔ)器

??用于存放系統(tǒng)程序,，包括系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序,、磁盤輸入處理程序,、翻譯程序,、編譯解釋程序等。系統(tǒng)程序在PLC出廠前已經(jīng)固化在只讀存儲(chǔ)器ROM或PROM中,，用戶不能更改,。

??(2)用戶存儲(chǔ)器

??用于存放用戶程序和工作數(shù)據(jù)，它分用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),。在編程工作方式下,，用戶輸入的控制程序經(jīng)過處理后，存放在RAM的地址區(qū),。工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)占用RAM若干存儲(chǔ)單元,，用來存放邏輯變量。這些邏輯變量在PLC中稱為輸入繼電器X,、輸出繼電器Y,、內(nèi)部輔助繼電器R、定時(shí)器TM,、計(jì)數(shù)器CT,、數(shù)據(jù)寄存器DT等。RAM的存儲(chǔ)內(nèi)容可通過編程器或編程軟件讀出并更改。為了防止RAM中的程序和數(shù)據(jù)因電源停電而丟失,，常用gaoji的鋰電池作為后備電源,，鋰電池的壽命一般為3～5年。

??PLC產(chǎn)品手冊中給出的存儲(chǔ)器類型和容量是針對(duì)用戶程序存儲(chǔ)器而言的,。

??輸入/輸出接口

??輸入/輸出(I/O)接口是將PLC現(xiàn)場各種輸入,、輸出設(shè)備連接起來的端口。有時(shí)也稱I/O單元或I/O模塊,。

??(1)輸入接口

??輸入接口通過PLC的輸入端子接受現(xiàn)場輸入設(shè)備的控制信號(hào),，現(xiàn)場輸入信號(hào)可以是按鈕、限位開關(guān),、光電開關(guān),、溫度開關(guān)、行程開關(guān)以及傳感器輸出的開關(guān)量等,。PLC輸人接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和處理的數(shù)字信號(hào),。

??PLC輸入接口電路與輸入控制設(shè)備的連接示意圖如圖1-2所示，當(dāng)按鈕S1閉合時(shí),，輸入信號(hào)通過光電耦合器傳送給內(nèi)部電路,，輸入信號(hào)與內(nèi)部電路之間并無電的聯(lián)系，通過這種隔離措施可以防止現(xiàn)場干擾串入PLC,。由于光電耦合器的發(fā)光二極管采用兩個(gè)反并聯(lián),，使輸入端的信號(hào)極性可根據(jù)需要任意確定。

??圖1-2 PLC的輸入接口電路

??(2)輸出接口

??輸出接口電路將經(jīng)CPU處理過的輸出數(shù)字信號(hào)傳送給輸出端的電路元件,，以控制其接通或斷開,，從而控制現(xiàn)場執(zhí)行部件。現(xiàn)場執(zhí)行部件包括電磁閥,、繼電器,、接觸器、燈具,、電熱器,、電動(dòng)機(jī)等。為適應(yīng)不同類型的輸出設(shè)備負(fù)載,，PLC的輸出接口類型有三種：繼電器輸出型,、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。繼電器型輸出電路如圖1-3所示,，其電路負(fù)載電流大于2A,，響應(yīng)時(shí)間為8～10ms，機(jī)械壽命大于10℃次,，動(dòng)作速度慢,。晶體管型輸出電路負(fù)載電流均為0.5A,，響應(yīng)時(shí)間小于1ms，漏電流小于100μA,，有PNP和NPN晶體管輸出兩種形式,，如圖1-4、圖1-5所示,。

??晶閘管型輸出電路如圖1-6所示,，一般采用三端雙向晶閘管作為輸出，其耐壓較高,，負(fù)載能力較大,，響應(yīng)時(shí)間小于1ms。

??目的PLC技術(shù)發(fā)展總的趨勢是系列化,、通用化和高性能化，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面,。

??①在系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模上向大,、小兩個(gè)方向發(fā)展。發(fā)展小型(超小型)化,、專用化,、模塊化、低成本PLC,，以真正替代最小的繼電器系統(tǒng);發(fā)展大容量,、高速度、多功能,、高性能價(jià)格比的PLC,，以滿足現(xiàn)代化企業(yè)中那些大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)自動(dòng)化的需要,。

??②功能不斷增強(qiáng),，各種應(yīng)用模塊不斷推出。大力加強(qiáng)過程控制和數(shù)據(jù)處理功能,，提高組網(wǎng)和通信能力,，開發(fā)多種功能模塊，以使各種規(guī)模的自動(dòng)化系統(tǒng)功能更強(qiáng),、更可靠,，組成和維護(hù)更加靈活方便，使PLC應(yīng)用范圍更加擴(kuò)大,。

??③PLC廠家在使硬件及編程工具換代頻繁,、豐富多樣、功能提高的同時(shí),，日益向MAP (制造自動(dòng)化協(xié)議)靠攏,，并使PLC基本部件，如輸入輸出模塊、接線端子,、通信協(xié)議,、編程語言和工具等方面的技術(shù)規(guī)格規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,，使不同產(chǎn)品間能相互兼容,，易于組網(wǎng)，以方便用戶真正利用PLC來實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)的自動(dòng)化,。

??PLC的基本結(jié)構(gòu)

??PLC本質(zhì)上是一臺(tái)用于控制的專用計(jì)算機(jī),，因此，它與一般的控制機(jī)(如STD總線的控制機(jī))在結(jié)構(gòu)上有很大的相似性,。PLC的主要特點(diǎn)是與控制對(duì)象有更強(qiáng)的接口能力,，也就是說，它的基本結(jié)構(gòu)主要是圍繞著適于過程控制(即過程中數(shù)據(jù)的采集和控制信號(hào)的輸出以及數(shù)據(jù)的處理)的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì),。

??圖1-1為通用PLC的結(jié)構(gòu)框圖,。下面對(duì)這個(gè)框圖中各部分的主要功能(作用)作簡要介紹。

??中央處理器(CPU)

??中央處理器(CPU)是PLC的核心部件,，整個(gè)PLC的工作過程都是在CPU的統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)行的,。它的主要任務(wù)是按一定的規(guī)律或要求讀人被控對(duì)象的各種工作狀態(tài)，然后根據(jù)用戶所編制的應(yīng)用程序的要求去處理有關(guān)數(shù)據(jù),，最后再向被控對(duì)象送出相應(yīng)的控制(驅(qū)動(dòng))信號(hào),。它與被控對(duì)象之間的聯(lián)系是通過各種1/O接口實(shí)現(xiàn)的。

??圖1-1 通用PLC的結(jié)構(gòu)框圖

??(1)中央處理模板

??PLC中的中央處理模板通常是指PLC中的主控板,，它與一般計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的CPU概念不同,，后者常用CPU表示一個(gè)中央處理器，即它是一塊芯片,。事實(shí)上,，在一個(gè)小型或大型PLC的中央處理模板上，不僅有CPU集成芯片(可能還不止一片),，而且還有一定數(shù)量的ROM或EPROM(儲(chǔ)存系統(tǒng)的操作系統(tǒng))和RAM(儲(chǔ)存少量的數(shù)據(jù)或用戶程序),。

??(2)字處理器和位處理器

??在中型或大型規(guī)模的PLC中常裝有兩個(gè)中央處理器：字處理器和位處理器。其中字處理器是主處理器,，它完成字節(jié)(byte)指令的處理,，并實(shí)現(xiàn)各種控制作用(包括對(duì)位處理器的控制)。而位處理器是輔助處理器,，它主要處理位(bit)信息,。其主要特點(diǎn)是，在處理位信息時(shí),，速度可以很高,。在小型PLC中,，往往只用一個(gè)處理器同時(shí)完成這兩方面的工作。

??(3)CPU的主要功能

??①接收用戶從編程器輸入的用戶程序,，并將它們存入用戶存儲(chǔ)區(qū),。

??②用掃描方式接收源自被控對(duì)象的狀態(tài)信號(hào)，并存人相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)(輸入映射區(qū)),。

??③用戶程序的語法錯(cuò)誤檢查,，并給出錯(cuò)誤信息。

??④系統(tǒng)狀念及電源系統(tǒng)的監(jiān)測,。

??⑤執(zhí)行用戶程序,，完成各種數(shù)據(jù)的處理、傳輸和存儲(chǔ)等功能,。

??⑥根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果,，刷新輸出狀態(tài)表，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種外部設(shè)備的實(shí)時(shí)控制和其他輔助工作(如顯示和打印等),。