PLC由CPU、電源、輸入電路、輸出電路、存儲(chǔ)器和通信接口電路幾大部分組成如圖所示

PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)

一、CPU

PLC的CPU實(shí)際上就是中央處理器，能夠進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理，將各種輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化輸入寄存器，然后進(jìn)行邏輯的運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)的處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)以及各種操作，對(duì)編制的程序進(jìn)行編譯、執(zhí)行命令，把結(jié)果傳送到輸出端，去響應(yīng)各種外部設(shè)備。

二、存儲(chǔ)器

PLC系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。

1.系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器（ROM）

系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器（ROM）用以存儲(chǔ)系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序和系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，PLC出廠前已將其固化在只讀存儲(chǔ)器ROM或者PROM中，用戶不能更改。

2.用戶存儲(chǔ)器（RAM）

RAM包括用戶程序存儲(chǔ)器（程序區(qū)）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)區(qū)）兩部分。

RAM存儲(chǔ)各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果和用戶程序。這類(lèi)存儲(chǔ)器一般有低功率的CMOS-RAM構(gòu)成，其中的存儲(chǔ)內(nèi)容可以讀出并修改。掉電后存儲(chǔ)內(nèi)容丟失，一般由鋰電池保持。也就是說(shuō)用戶存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶針對(duì)具體控制任務(wù)，采用PLC編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種程序。

用戶存儲(chǔ)器根據(jù)所選擇的存儲(chǔ)器的類(lèi)型不同（可以是RAM、EPROM和EEPROM存儲(chǔ)器），用戶可以對(duì)程序進(jìn)行修改和增減。用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以用來(lái)存放用戶所使用的器件的ON/OFF狀態(tài)和數(shù)據(jù)等，用戶存存儲(chǔ)器的大小關(guān)系到用戶程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指標(biāo)。

PLC為了便于讀出、寫(xiě)入和修改，用戶程序一般存儲(chǔ)在CMOS靜態(tài)RAM中，用鋰電池保持電源的持續(xù)供應(yīng)，以保證掉電后程序不會(huì)丟失。

存放在RAM中的工作數(shù)據(jù)是PLC運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常變化和經(jīng)常存取得一些數(shù)據(jù)，用來(lái)適應(yīng)隨機(jī)存取的需求，在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，設(shè)有存入輸入輸出繼電器、輔助繼電器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等邏輯數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，這些器件的狀態(tài)都是有用戶程序的初始值設(shè)置和運(yùn)行情況而確定的。

根據(jù)需求，部分?jǐn)?shù)據(jù)在掉電時(shí)用備用電池維持現(xiàn)有狀態(tài)，這部分在掉電時(shí)可保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)稱為保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。

三、開(kāi)關(guān)量的輸入輸出接口（I/O）

開(kāi)關(guān)量的輸入輸出接口是與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制電器相連接的接口。

開(kāi)關(guān)量的輸入輸出接口采用光電隔離和RC濾波，實(shí)現(xiàn)了PLC內(nèi)部電路和外部電路的電氣隔離，并減小了電磁干擾，同時(shí)滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)信號(hào)的匹配需求。

例如，開(kāi)關(guān)量輸入接口電路采用光電耦合電路，將限位開(kāi)關(guān)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)、編碼器等現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU所能接受和處理的數(shù)字信號(hào)。

1.輸入接口

輸入接口是用來(lái)接受、采集外部的輸入信號(hào)，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU可接受的內(nèi)部信息。

輸入接口電路可采集的信號(hào)有三大類(lèi)，包括有源開(kāi)關(guān)、無(wú)源開(kāi)關(guān)和模擬量信號(hào)。按鈕，接觸器觸點(diǎn)和行程開(kāi)關(guān)等都是無(wú)源開(kāi)關(guān)，而接近開(kāi)關(guān)、晶體管開(kāi)關(guān)電路等屬于有源開(kāi)關(guān)，而模擬量信號(hào)則是電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各類(lèi)變送器所產(chǎn)生的信號(hào)。

2.輸出接口

輸出接口電路是PLC與外部負(fù)載之間的一個(gè)橋梁，能夠?qū)LC向外輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化成可以驅(qū)動(dòng)外部電路的控制信號(hào)，以便控制如接觸器線圈等電器的通斷電。

開(kāi)關(guān)量輸出電路包括繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種輸出形式。

繼電器輸出響應(yīng)慢，帶負(fù)載能力大，每個(gè)口輸出的最大電流為2A,可以接直流或者交流負(fù)載。

晶體管輸出響應(yīng)快，帶負(fù)載能力小，每個(gè)口輸出的電流在幾十毫安，可連接直流負(fù)載，等效電路如圖：

四、電源模塊

PLC的電源模塊可以將外部的輸入電源經(jīng)過(guò)處理后，轉(zhuǎn)化成PLC的CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口等內(nèi)部電路工作所需要的直流電源。

許多PLC的直流電源采用直流穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電源，不僅可以提供多種獨(dú)立的電壓供內(nèi)部使用，而且還可以為外部輸入（如傳感器）提供電源，PLC根據(jù)型號(hào)不同，有的采用單項(xiàng)交流電源，一般為220v，有的采用直流電源，一般為24V.

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