盡管整體式與模塊式PLC的結(jié)構(gòu)不太一樣,但各部分的功能作用是相同的,下面對PLC主要組成各部分進行簡單介紹。
1.*處理單元(CPU)
同一般的微機一樣,CPU是PLC的**。PLC中所配置的CPU 隨機型不同而不同,常用有三類:通用微處理器(如Z80、8086、80286等)、單片微處理器(如8031、8096等)和位片式微處理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器;中型PLC大多采用16位通用微處理器或單片微處理器;大型PLC大多采用高速位片式微處理器。
目前,小型PLC為單CPU系統(tǒng),而中、大型PLC則大多為雙CPU系統(tǒng),甚至有些PLC中多達8 個CPU。對于雙CPU系統(tǒng),一般一個為字處理器,一般采用8位或16位處理器;另一個為位處理器,采用由各廠家設計制造的**芯片。字處理器為主處理器,用于執(zhí)行編程器接口功能,監(jiān)視內(nèi)部定時器,監(jiān)視掃描時間,處理字節(jié)指令以及對系統(tǒng)總線和位處理器進行控制等。位處理器為從處理器,主要用于處理位操作指令和實現(xiàn)PLC編程語言向機器語言的轉(zhuǎn)換。位處理器的采用,提高了PLC的速度,使PLC好地滿足實時控制要求。
在PLC中CPU按系統(tǒng)程序賦予的功能,指揮PLC有條不紊地進行工作,歸納起來主要有以下幾個方面:
1) 接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。
2) 診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等。
3) 通過輸入接口接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入輸入映象寄有器或數(shù)據(jù)寄存器中。
4) 從存儲器逐條讀取用戶程序,經(jīng)過解釋后執(zhí)行。
5) 根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果,新有關(guān)標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容,通過輸出單元實現(xiàn)輸出控制。有些PLC還具有制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。
2.存儲器
存儲器主要有兩種:一種是可讀/寫操作的隨機存儲器RAM,另一種是只讀存儲器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。在PLC中,存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)程序是由PLC 的制造廠家編寫的,和PLC的硬件組成有關(guān),完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運算、通信及各種參數(shù)設定等功能,提供PLC運行的平臺。系統(tǒng)程序關(guān)系到PLC的性能,而且在PLC使用過程中不會變動,所以是由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM或EPROM中,用戶不能訪問和修改。
用戶程序是隨PLC的控制對象而定的,由用戶根據(jù)對象生產(chǎn)工藝的控制要求而編制的應用程序。為了便于讀出、檢查和修改,用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,用鋰電池作為后備電源,以保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞,當用戶程序經(jīng)過運行正常,不需要改變,可將其固化在只讀存儲器EPROM中。現(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。
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