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在使用者看來,不必要詳細分析CPU的內部電路,但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進行數字或邏輯運算,在控制器指揮下工作。寄存器參與運算,并存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數,它們決定著PLC的工作速度,IO數量及軟件容量等,因此限制著控制規(guī)模。
四、I/O模塊
PLC與電氣回路的接口,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài),輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統(tǒng),輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入(DI),開關量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。
開關量是指只有開和關(或1和0)兩種狀態(tài)的信號,模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下:
開關量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點數確定模塊規(guī)格及數量,I/O模塊可多可少,但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數限制。
五、電源模塊
PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時,有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VAC)。
六、底板或機架
大多數模塊式PLC使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現各模塊間的聯(lián)系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機械上,實現各模塊間的連接,使各模塊構成一個整體。
七、PLC系統(tǒng)的其它設備
1、編程設備:編程器是PLC開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護的器件,用于編程、對系統(tǒng)作一些設定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況,但它不直接參與現場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計算機(運行編程軟件)充當編程器。
2、人機界面:的人機界面是指示燈和按鈕,目前液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應用越來越廣泛,由計算機(運行組態(tài)軟件)充當人機界面非常普及。
3、輸入輸出設備:用于性地存儲用戶數據,如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器,輸入模擬量的電位器,打印機等。
八、PLC的通信聯(lián)網
依靠先進的工業(yè)網絡技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數據。因此,網絡在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著,甚至有人提出"網絡就是控制器"的觀點說法。
PLC具有通信聯(lián)網的功能,它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息,形成一個統(tǒng)一的整體,實現分散集中控制。多數PLC具有RS-232接口,還有一些內置有支持各自通信協(xié)議的接口。
PLC的通信,還未實現互操作性,IEC規(guī)定了多種現場總線標準,PLC各廠家均有采用。
對于一個自動化工程(特別是中大規(guī)??刂葡到y(tǒng))來講,選擇網絡非常重要的。首先,網絡必須是開放的,以方便不同設備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴展;其次,針對不同網絡層次的傳輸性能要求,選擇網絡的形式,這必須在較深入地了解該網絡標準的協(xié)議、機制的前提下進行;再次,綜合考慮系統(tǒng)成本、設備兼容性、現場環(huán)境適用性等具體問題,確定不同層次所使用的網絡標準