西門子代理商-河源

時(shí)間：2023-08-10作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：11

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工業(yè)控制計(jì)算機(jī)PLC

從廣義上講，PLC實(shí)質(zhì)上是一種以數(shù)字控制為主要特征的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，由硬件和軟件兩部分組成。與一般的計(jì)算機(jī)相比，它具有強(qiáng)的與工業(yè)控制相連接的接口,編程語(yǔ)言直接適用于控制要求。因此，在硬件結(jié)構(gòu)上，PLC與計(jì)算機(jī)的組成十分相似，主要包括*處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、I/O接口、電源等。PLC的基本組成如圖2-1所示。

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)PLC內(nèi)部組成及作用

1.CPU

CPU是PLC的**，它按PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能指揮 PLC有條不紊地進(jìn)行工作，其主要任務(wù)如下:

(1)當(dāng)PLC處于編程狀態(tài)時(shí)，控制從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ)。

(2)當(dāng)PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，用掃描的方式通過(guò)I/O部件接收現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映像存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中:PILC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器逐條讀取用戶指令，經(jīng)過(guò)命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、存取、變換、處理、執(zhí)行邏輯或算術(shù)運(yùn)算等；根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映像存儲(chǔ)器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。

(3)監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)，診斷PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。

不同型號(hào)PLC的CPU芯片是不同的，采用通用CPU 芯片的有:8031、8051、8086、80286、M68000等；采用位片式微處理器的有:AM2900、AM2901、AM2903等；也有采用廠家自行設(shè)計(jì)的**CPU芯片的，如西門子公司的S7-200系列PLC均采用該公司自行研制的**芯片。CPU 芯片的性能關(guān)系到 PLC處理控制信號(hào)的能力與速度，通常CPU 位數(shù)越高，系統(tǒng)處理的信息量越大，運(yùn)算速度也越快。PLC中常用的通用微處理器有8位和16位的。隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC所用的CPU芯片檔次也越來(lái)越高。

小型PLC大多采用8位微處理器或單片機(jī)；中型PLC大多采用16位微處理器、單片機(jī)或采用CPU；大型PLC則多采用高速微處理器。采用雙CPU 的 PLC中，其中一個(gè)CPU作為主處理器，主要用于處理字節(jié)操作指令，控制系統(tǒng)總線，監(jiān)視掃描時(shí)間，管理內(nèi)部計(jì)數(shù)器/定時(shí)器、I/O接口、編程接口等，以及協(xié)調(diào)位處理器。另一個(gè)CPU則作為從處理器，用來(lái)處理位操作指令，完成源程序向目標(biāo)代碼程序的轉(zhuǎn)換等。

2.存儲(chǔ)器

PLC的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用來(lái)存放由PLC生產(chǎn)廠家編寫(xiě)的系統(tǒng)程序，并固化在ROM內(nèi)，用戶不可以訪問(wèn)和修改。系統(tǒng)程序相當(dāng)于 PC的操作系統(tǒng)，它關(guān)系到 PLC的性能，同時(shí)，它使PLC具有基本的智能，能夠完成PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各項(xiàng)工作。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序、系統(tǒng)監(jiān)控程序、標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用以及各種系統(tǒng)參數(shù)等。其中，系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞，很大程度上決定了PLC的性能，其內(nèi)容主要包括三部分:部分為系統(tǒng)管理程序，主管控制PLC的運(yùn)行，使整個(gè)PLC按部就班地工作。二部分為用戶指令解釋程序，通過(guò)用戶指令解釋程序，將 PLC的編程語(yǔ)言變?yōu)闄C(jī)器語(yǔ)言指令，再由CPU 執(zhí)行這些指令。三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用，包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序，如完成I/O及特殊運(yùn)算等的子程序。PLC的具體工作都是由這部分程序來(lái)完成的，這部分程序的多少?zèng)Q定了PLC性能的強(qiáng)弱。

用戶存儲(chǔ)器包括用戶程序存儲(chǔ)器(程序區(qū))、功能存儲(chǔ)器(數(shù)據(jù)區(qū))和參數(shù)區(qū)。用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶針對(duì)具體控制任務(wù)用規(guī)定的PLC編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種用戶程序；用戶程序存儲(chǔ)器根據(jù)需要可選擇不同的存儲(chǔ)器單元類型。用戶功能存儲(chǔ)器是用來(lái)存放(記憶)用戶程序中使用的 ON/OFF狀態(tài)、數(shù)值數(shù)據(jù)等，它構(gòu)成PLC的各種內(nèi)部器件，也稱“軟元件”。參數(shù)區(qū)主要存放CPU 組態(tài)數(shù)據(jù)，例如，I/OCPU 組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲(chǔ)區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計(jì)數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等。用戶存儲(chǔ)器容量的大小，關(guān)系到用戶程序容量的大小和內(nèi)部器件的多少，是反映PLC性能的重要指標(biāo)之一。




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