第二講PLC硬件結(jié)構(gòu)

第二章PLC的硬件

PLC的硬件配置

FX系列PLC性能簡(jiǎn)介一、PLC的硬件簡(jiǎn)介按結(jié)構(gòu)形式分為整體式和模塊式結(jié)構(gòu)

CPU整體式PLC：主機(jī)存儲(chǔ)器輸入/輸出接口電路輸入模塊擴(kuò)展I/O模塊輸出模塊輸入/輸出模塊模擬量輸入/輸出模塊特殊功能模塊高速計(jì)數(shù)模塊

通信模塊運(yùn)動(dòng)控制模塊等（根據(jù)不同品牌PLC不同）

1、CPUCPU是整個(gè)PLC的核心。與微機(jī)一樣，由控制電路和運(yùn)算器組成，這些電路一般都集成在一芯片上。CPU通過內(nèi)部總線同存儲(chǔ)器及輸入/輸出接口電路相連。它主要完成以下功能：1．

將輸入信號(hào)送入存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)起來。2．

按存儲(chǔ)的先后順序取出用戶指令，進(jìn)行編譯。3．

完成用戶指令規(guī)定的各種操作。4．

將結(jié)果送到輸出端。5．

響應(yīng)各種外圍設(shè)備（如編程器、打印機(jī)等）的請(qǐng)求。不同型號(hào)的PLC使用不同的CPU部件，目前PLC常用的CPU主要采用通用的微處理器（如Z80、8086、M6809等）、單片機(jī)（如8031、8051、8098等）和位處理器（如AM2900、AM2901等）。可編程控制器的檔次越高，CPU的位數(shù)也越多，運(yùn)算速度也越快，功能指令越強(qiáng)。2、存儲(chǔ)器（Memory）

PLC配有系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器系統(tǒng)存儲(chǔ)器用來存放系統(tǒng)管理程序由PLC生產(chǎn)廠商固化到ROM中。用戶存儲(chǔ)器用來存放用戶編制的控制程序由編程設(shè)備（手持編程器或計(jì)算機(jī)）輸入。ROMRAMEPROMEEPROM

由于PLC的系統(tǒng)程序關(guān)系到PLC的性能，不能由用戶直接存取，因而PLC產(chǎn)品手冊(cè)中所列存儲(chǔ)器形式及其容量系指用戶存儲(chǔ)器而言?？蓴U(kuò)展——將新增的存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊直接插入CPU模板中，也有的是插入中央基板中。3、輸入/輸出接口電路

輸入接口電路抗干擾（光電耦合電路）輸出接口電路抗干擾（光電耦合電路）繼電器輸出電路驅(qū)動(dòng)放大晶體管輸出電路晶閘管輸出電路（a）直流輸入的接口電路（b）繼電器輸出型接口電路（c）晶閘管輸出型接口電路（d）晶體管輸出型接口電路光電耦合電路光電耦合器的工作原理：當(dāng)外部輸入開關(guān)接通時(shí)，電流流過發(fā)光二極管使二極管發(fā)光，光電三極管在光信號(hào)照射下導(dǎo)通，其信號(hào)便輸入PLC內(nèi)部電路。光電耦合器的抗干擾性能：（1）輸入——內(nèi)部電路——輸出在電性能上完全隔離，輸出端的信號(hào)不會(huì)反饋到輸入端，也不會(huì)產(chǎn)生地線干擾或其它串?dāng)_。（2）由于輸入端是發(fā)光二極管，其正向阻抗小，外界干擾源的阻抗都有比較大，根據(jù)分壓原理，進(jìn)入PLC的干擾小。（3）外部干擾一般電壓大，能量?。娏餍。?，而發(fā)光二極管只有通過一定的電流才發(fā)光。繼電器輸出型直流或交流負(fù)載接通斷開頻率不能太高負(fù)載電流可大于2A，有觸點(diǎn)壽命問題晶閘管輸出型交流負(fù)載接通和斷開開關(guān)頻率較高負(fù)載電流約為1A無觸點(diǎn)，開關(guān)動(dòng)作快、壽命長(zhǎng)晶體管輸出型直流電源的小功率負(fù)載負(fù)載電流約0.5A?？偨Y(jié)：教材14頁—15頁。二、PLC性能指標(biāo)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)（I/O點(diǎn)數(shù)）輸入輸出端子總數(shù)存儲(chǔ)容量用戶存儲(chǔ)器“步”存儲(chǔ)容量與最大I/O點(diǎn)數(shù)大體成正比。掃描速度us/步三菱FX1N：0.55~0.7s/步FX2N：0.08s/步。松下FP1：1.6us/步.指令條數(shù)內(nèi)部寄存器

PLC的軟元件特殊功能模塊可編程控制器的分類按結(jié)構(gòu)形式分類

整體式模塊式。按輸入輸出點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量分類超小型機(jī)：64點(diǎn)以下，內(nèi)存1KB以內(nèi)，整體式。小型機(jī)：128點(diǎn)以下，小于4KB。多整體型。中型機(jī)：128～512點(diǎn)，小于8KB，多模塊型。大型機(jī)：512～1024點(diǎn)，小于16KB。模塊型。超大型機(jī)：1024點(diǎn)以上，大于16KB。模塊型。2.2三菱小型FX系列PLC介紹FX□-□□□□

特殊品種的區(qū)別輸出形式R（繼電器）T（晶體管）S（晶閘管）

單元類型M（主控）E（擴(kuò)展）EX、EYI/O總點(diǎn)數(shù)系列序號(hào)：0、0N、0S、1、1N、1S、2、2N、2NC、2C等特殊品種區(qū)別：D—DC輸入

A—AC輸入

H—大電流輸出擴(kuò)展模塊（1A/1點(diǎn)）

V—立式端子排的擴(kuò)展模塊

B—

接插口輸入輸出方式

F—輸入濾波器1ms的擴(kuò)展模塊

L—TTL輸入型擴(kuò)展模塊

S—獨(dú)立端子（無公共端）擴(kuò)展模塊FX系列PLC的類型及規(guī)格早期F1、FX0、FXON、FX2、FX2C等系列FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC等新型系列

FX1S系列和FX1N系列是微型可編程器的增強(qiáng)版，不僅具有小型可編程控制器所必需的：結(jié)構(gòu)緊湊、基本性能、功能豐富、性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)，而且應(yīng)用范圍廣泛。其強(qiáng)大的定位控制功能、豐富的設(shè)定、顯示功能、豐富的通信功能。

FX2N系列PLC是FX系列中最高級(jí)的模塊。它擁有無以匹及的速度、高級(jí)的功能、邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)，F(xiàn)X2N是從16到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案。FX3U、FX3UC新推出的產(chǎn)品性能更優(yōu)。FX系列PLC的硬件配置