plc可编程控制器的构成与模块

有关plc可编程控制器的构成，plc控制器i/o模块，plc电源模块，plc系统的其它设备，plc分为固定式和组合式（模块式）两种，cpu是plc的核心，起神经中枢的作用。

    什么是plc

    它是一种即时系统有别于个人电脑传统式以继电器为主的电机控制系统中，每当变更设计时，整个系统几乎都要重新制作，不但费时又费力;同时由于继电器还有接点接触不良、磨损、体积大之缺点，因此造成成本升高、可靠性低、不易检修等问题.为了改善这些缺点，在1969年首度发表：可程式控制器(Programmable Controller)。

plc可编程控制器模块

一、plc的构成

从结构上分，plc分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式plc包括cpu板、i/o板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式plc包括cpu模块、i/o模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

cpu是plc的核心，起神经中枢的作用，每套plc至少有一个cpu，它按plc的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和plc内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。

cpu主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，cpu单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是plc*的组成单元。

在使用者看来，不必要详细分析cpu的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。

cpu的控制器控制cpu工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。

运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

cpu速度和内存容量是plc的重要参数，它们决定着plc的工作速度，io数量及软件容量等，因此限制着控制规模。

二、plc控制器i/o模块

plc与电气柜回路的接口，是通过输入输出部分（i/o）完成的。i/o模块集成了plc的i/o电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入plc系统，输出模块相反。i/o分为开关量输入（di），开关量输出（do），模拟量输入（ai），模拟量输出（ao）等模块。

开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的i/o分类如下：

1、开关量：按电压水平分，有220vac、110vac、24vdc，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。

2、模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20ma,0-20ma）、电压型（0-10v,0-5v,-10-10v）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用io外，还有特殊io模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按i/o点数确定模块规格及数量，i/o模块可多可少，但其数受cpu所能管理的基本配置的能力，即受的底板或机架槽数限制。

三、plc电源模块

plc电源用于为plc各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24v的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220vac或110vac），直流电源（常用的为24vac）。

四、底板或机架

大多数模块式plc使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使cpu能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。

五、plc系统的其它设备

1、编程设备：编程器是plc开发应用、监测运行、检查维护*的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控plc及plc所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器plc一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。

2、人机界面：的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。

3、输入输出设备：用于性地存储用户数据，如eprom、eeprom写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。

备注：

plc可编程序控制器全称为可编程逻辑控制器，专为在工业环境应用而设计，主要功能就是代替继电器控制系统，可以把控制内容写成程序输入到plc内，plc就会根据程序内容控制各种动作机构。

plc控制器采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

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