2．1 PLC的基本组成
PLC种类很多，但结构大同小异，图2—1为典型的PLC控制系统组成方框图。在组建PLC控制系统时，需要给PLC的输入端子连接有关的输入设备（如按钮、触点和行程开关等），给输出端子接有关的输出设备（如指示灯、电磁线圈和电磁阀等），如果需要PLC与其他设备通信，可在PLC的通信接口连接其他设备，如果希望增强PLC的功能，可给PLC的扩展接口接上扩展单元。
从图2一l可以看出，PLC内部主要由CPU、存储器、输入接口、输出接口、通信接口和扩展接口等组成。
2．1．1 CPU和存储器
（1）CPU
CPU又称中央处理器，它是PLC的控制中心，它通过总线（包括数据总线、地址总线和控制总线）与存储器和各种接口连接，以控制它们有条不紊地工作。CPU的性能对PLC工作速度和效率有很大的影响，故大型PLC通常采用高性能的CPU。
CPU的主要功能有：
①接收通信接口送来的程序和信息，并将它们存人存储器；
②采用循环检测（即扫描检测）方式不断检测输入接口送来的状态信息，以判断输入设备的输入状态；
③逐条运行存储器中的程序，并进行各种运算，再将运算结果存储下来，然后通过输出接口输出，以对输出设备进行有关的控制；
④监测和诊断内部各电路的工作状态。
（2）存储器
存储器的功能是存储程序和数据。PLC通常配有ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）两种存储器，ROM用来存储系统程序，RAM用来存储用户程序和程序运行时产生的数据。
系统程序由厂家编写并固化在R。M存储器中，用户无法访问和修改系统程序。系统程序主要包括系统管理程序和指令解释程序。系统管理程序的功能是管理整个PLC，让内部各个电路能有条不紊地工作。指令解释程序的功能是将用户编写的程序翻译成CPU可以识别和执行的程序。
用户程序是由用户编写并输入存储器的程序，为了方便调试和修改，用户程序通常存放在RAM中，由于断电后RAM中的程序会丢失，所以RAM专门配有后备电池供电。有些PLC采用EEPROM（电可擦写只读存储器）来存储用户程序，由于EEPROM存储器中的信息可使用电信号擦写，并且掉电后内容不会丢失，因此采用这种存储器后可不要备用电池。
2．1．2 I／O接口
I／O接口又称输入／输出接口，或称I／O模块，是PLC与外围设备之间的连接部件。PLC通过输入接口检测输入设备的状态，以此作为对输出设备控制的依据，同时PLC又通过输出接口对输出设备进行控制。
PLC的I／O接口能接受的输入和输出信号个数称为PLC的I／O点数。I／O点数是选择PLC的重要依据之一。
PLC外围设备提供或需要的信号电平是多种多样的，而PLC内部CPU只能处理标准电平信号，所以I／O接口要能进行电平转换；另外，为了提高PLC的抗干扰能力，I／O接口一般采用光电隔离和滤波功能；此外，为了便于了解I／O接口的工作状态，I／O接口还带有状态指示灯。
（1）输入接口
PLC的输入接口分为数字量输入接口和模拟量输入接口，数字量输入接口用于接受“l”、“。”数字信号或开关通断信号，又称开关量输入接口；模拟量输入接口用于接受模拟量信号。模拟量输入接口采用A／D转换电路，将模拟量信号转换成数字信号。欧姆龙CPlH—X／XA型PLC的数字量输入接口电路如图2—2所示。
图2—2（a）为0．OO-0．03和1．00-1．03端子的内部接口电路，3．0kn电阻为限流电阻，9lon电阻和1000pF的电容为滤波电路，用于滤除输入端子窜人的高频干扰信号，COM端为输入端子的公共端。当需要给PLC输入信号时，可在COM端和输入端子之间串接24V电源和按钮，闭合按钮后，电源产生电流流经接口电路的光电耦合器中的发光二极管，发光二极管的光线使光敏管导通，给内部电路输入信号，输入指示LED灯同时点亮。由于光电耦合器内部是通过光线传递，故可将外部电路与内部电路有效隔离开来。由于输入接口电路的光电耦合器采用正反向并联的两个发光二极管，不管24V电源极性如何改变，在按钮闭合时均有电流流人接口电路。
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