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　　PLC系統主要由中央處理單元（CPU），存儲器，輸入單元，輸出單元，通信接口和擴展接口電源組成。 CPU是PLC的核心，輸入單元和輸出單元是連接現場輸入/輸出設備和CPU的接口電路，通信接口用于連接諸如編程器和主計算機的外圍設備。

　　對于集成PLC，所有組件都安裝在同一機箱中，其組件框圖如圖1所示；對于模塊化PLC，每個組件分別封裝到模塊中，每個模塊通過總線連接并安裝在機架或軌道上。其組成框圖如圖2所示。無論PLC采用何種結構，都可以根據用戶需求進行配置和組合。

　　雖然單片和模塊化PLC的結構不盡相同，但各部分的功能是相同的。以下是PLC主要組件的簡要介紹。

　　1.中央處理器（CPU）

　　像通用微型計算機一樣，CPU是PLC的核心。 PLC中配置了三種不同類型的CPU：通用微處理器（如Z80,8086,80286等），單片微處理器（如8031,8096等）和位芯片微處理器（如如AMD29W等）。小型PLC主要使用8位通用微處理器和單片微處理器；中型PLC主要使用16位通用微處理器或單片微處理器；大型PLC主要使用高速位片微處理器。

　　目前，小型PLC是單CPU系統，而中型和大型PLC主要是雙CPU系統，甚至一些PLC最多有8個CPU。對于雙CPU系統，一個通常是字處理器，通常使用8位或16位處理器；另一種是位處理器，它使用由各種制造商設計和制造的專用芯片。字處理器是執行編程器接口功能，監視內部定時器，監視掃描時間，處理字節指令以及控制系統總線和位處理器的主處理器。位處理器是從處理器，主要用于處理位操作指令并實現從PLC編程語言到機器語言的轉換。采用位處理器可提高PLC的速度，使PLC更好地滿足實時控制要求。

　　在PLC中，CPU根據系統程序給出的功能，指導PLC有序地工作，并總結了以下幾個方面：

　　1）接收來自程序員的用戶程序和數據輸入。

　　2）診斷電源，PLC內部電路的工作故障和編程中的語法錯誤。

　　3）通過輸入接口接收字段的狀態或數據，并將其存儲在輸入圖像主機或數據寄存器中。

　　4）從存儲器中逐個讀取用戶程序并在解釋后執行。

　　5）根據執行結果，更新標志位的狀態和輸出圖像寄存器的內容，并且輸出控制由輸出單元實現。某些PLC還具有制表打印或數據通信等功能。

       2.存儲器

　　存儲器有兩種主要類型：可讀/可寫的隨機存取RAM，以及只讀存儲器ROM，PROM，EPROM和EEPROM。在PLC中，存儲器主要用于存儲系統程序，用戶程序和工作數據。

　　系統程序由PLC的制造商編寫，并且與PLC的硬件組成有關。它完成了系統診斷，命令解釋，功能子程序調用管理，邏輯運算，通訊和各種參數設置等功能，為PLC運行提供了平臺。系統程序與PLC的性能有關，在PLC的使用過程中不會發生變化，因此制造商可以直接在只讀存儲器的ROM，PROM或EPROM中進行固化，用戶不能訪問和修改它。

　　用戶程序是用戶根據目標生產過程的控制要求編程的應用程序，具體取決于PLC的控制對象。為了便于閱讀，檢查和修改，用戶程序通常存儲在CMOS靜態RAM中，使用鋰電池作為備用電源，以確保在斷電時不丟失任何信息。為了防止干擾RAM中的程序，當用戶程序正常運行而不需要更改時，它可以在只讀存儲器EPROM中固化。許多PLC現在直接使用EEPROM作為用戶存儲器。

　　工作數據是在PLC操作期間經常更改和頻繁訪問的一些數據。存儲在RAM中以滿足隨機訪問要求。在PLC的工作數據存儲器中，存在用于存儲邏輯設備的存儲區域，例如輸入和輸出繼電器，輔助繼電器，定時器，計數器等。這些設備的狀態由用戶程序的初始設置和操作確定。根據需要，當電源關閉時，一些數據由備用電池維持在其當前狀態。在斷電期間可以保存數據的存儲區域的這一部分稱為保持數據區域。

　　由于系統程序和工作數據與用戶沒有直接關系，因此PLC產品樣本或用戶手冊中列出的存儲器的形式和容量是指用戶程序存儲器。當PLC提供的用戶存儲器容量不足時，許多PLC也提供存儲器擴展。

　　3.輸入/輸出單元

　　輸入/輸出單元（通常也稱為I/O單元或I/O模塊）是PLC與工業生產現場之間的連接。 PLC可以通過輸入接口檢測受控對象的各種數據，并使用這些數據作為PLC控制受控對象的基礎。同時，PLC通過輸出接口將處理結果發送給受控對象，以達到控制目的。

　　由于外部輸入設備和輸出設備所需的信號電平是各種各樣的，并且由PLC內部CPU處理的信息只能是標準電平，因此I/O接口需要實現這種轉換。 I/O接口通常具有光隔離和濾波功能，以提高PLC的抗干擾能力。此外，I/O接口上通常還有一個狀態指示，直觀且易于維護。PLC為操作級別和驅動器功能提供各種I/O接口，并提供具有各種功能的I/O接口供用戶選擇。 I/O接口的主要類型有：數字（開關）輸入，數字（開關）輸出，模擬輸入，模擬輸出等。

　　根據不同的電源有三種常用的開關輸入接口：直流輸入接口，交流輸入接口和交流/直流輸入接口?；驹黼娐啡鐖D3所示。

　　a）直流輸入b）交流輸入c）交流/直流輸入

　　根據輸出開關器件，有三種常用的開關輸出接口：繼電器輸出，晶體管輸出和三端雙向可控硅開關輸出?；驹黼娐啡鐖D4所示。繼電器輸出接口可以驅動交流或直流負載，但響應時間長，工作頻率低。晶體管輸出和三端雙向可控硅輸出接口具有快速響應速度和高工作頻率，但前者只能用于驅動直流負載，后者只能用于交流負載。

　　a）繼電器輸出b）晶體管輸出c）晶閘管輸出

　　輸入信號的數量和PLC的I/O接口可接受的輸出信號的數量稱為PLC輸入/輸出（I/O）點。 I/O點是選擇PLC的重要標準之一。當系統I/O點不足時，可以通過PLC的I/O擴展接口擴展系統。

　　4.通訊接口

　　PLC配備有各種通信接口，通常配備有通信處理器。通過這些通信接口，PLC可以與監視器，打印機，其他PLC和計算機等設備進行通信。 PLC連接到打印機以輸出過程信息和系統參數。它可以連接到監視器以顯示控制過程映像。與其他PLC連接以形成多機系統或連接到網絡以進行更大規模的控制。連接到計算機，形成一個結合控制和管理的多級分布式控制系統。

　　遠程I/O系統還必須配備相應的通信接口模塊。

　　5.智能接口模塊

　　智能接口模塊是一個獨立的計算機系統，它有自己的CPU，系統程序，存儲器和PLC系統總線的接口。作為PLC系統的一個模塊，它通過總線連接到PLC，交換數據，并在PLC的協調管理下獨立工作。

　　PLC的智能接口模塊種類很多，如高速計數模塊，閉環控制模塊，運動控制模塊和中斷控制模塊。

　　6.編程設備

　　編程設備的功能是編輯，調試和輸入用戶程序。它還可以在線監控PLC的內部狀態和參數，并與PLC進行人機對話。它是開發，應用和維護PLC的必不可少的工具。編程設備可以是專用編程器或具有專用編程包的通用計算機系統。特殊編程器由PLC制造商生產，并由制造商生產的某些PLC產品專用。它主要由鍵盤，顯示器和外部存儲器連接器組成。特殊程序員可以使用簡單的程序員和智能程序員。簡單的編程器只能在線編程，梯形圖程序不能直接輸入和編輯。梯形圖程序需要轉換為列表程序才能輸入。簡單的程序員小而且便宜。它可以直接插入PLC的編程插座或通過專用電纜連接到PLC進行編程和調試。一些簡單的程序員有可用于存儲用戶程序的存儲盒，例如Mitsubishi的FX-20P-E簡單編程器。

　　智能編程器，也稱為圖形編程器，本質上是一臺專用的便攜式計算機，如三菱的GP-80FX-E智能編程器。它可以在線和離線編程。梯形圖程序可以直接輸入和編輯，使用起來更直觀，更方便，但價格更高，操作更復雜。大多數智能程序員都帶有一個磁盤驅動器，可提供錄像機接口和打印機接口。

　　專用編程器只能編程指定制造商的多個PLC，使用范圍有限且價格昂貴。同時，由于PLC產品的不斷更新，專用程序員的生命周期也非常有限。因此，目前的趨勢是使用基于個人計算機的編程設備，用戶只需要購買由PLC制造商提供的編程軟件和相應的硬件接口設備。這樣，用戶只需很少的投資即可獲得高性能的PLC程序開發系統。

　　基于個人計算機的程序開發系統功能強大。它不僅可以編程和修改PLC的梯形圖程序，還可以監視系統操作，打印文件，系統仿真等。利用相應的軟件，可以實現數據采集和分析等許多功能。

　　7.電源

　　PLC配有內部電路的開關電源。與普通電源相比，PLC電源具有良好的穩定性和較強的抗干擾能力。電網提供的電源穩定性不高，電源電壓通常允許在其額定值的±15％范圍內波動。許多PLC還提供DC 24V穩壓電源，用于為外部傳感器供電。

　　8.其他外部設備

　　除了上述組件和設備之外，PLC還具有許多外部設備，例如EPROM寫入器，外部存儲器，人機接口設備等。

　　EPROM寫入器是用于將用戶程序固化為EPROM存儲器的PLC外部設備。為了使調試用戶程序不容易丟失，EPROM編寫器通常用于將PLC內部RAM保存到EPROM。

　　PLC內部的半導體存儲器稱為內部存儲器。 PLC的用戶程序可以由外部磁帶，磁盤，由半導體存儲器制成的存儲盒等存儲，并且這些存儲設備被稱為外部存儲器。外部存儲器通常是由程序員或其他智能模塊提供的接口，以實現用戶程序與內部存儲器的相互轉移。

　　人/機接口設備用于實現操作員和PLC控制系統之間的對話。最簡單和最常見的人機界面設備包括安裝在控制臺上的按鈕，開關，骰子開關，指示燈，LED顯示，聲光報警等。對于PLC系統，也可以使用半智能CRT人/機接口設備和智能終端人機接口設備。半智能CRT人機界面設備可以長時間安裝在控制臺上，通過通訊接口從PLC接收信息并顯示在CRT上；智能終端人機接口設備有自己的微處理器和存儲器。它可以快速與操作員交換信息，通過通信接口連接到PLC，或作為單獨的節點訪問PLC網絡。