GE IC693CPU331

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通用型PLC的硬件的五大組成部分

通用型PLC的硬件基本結構如圖1所示，它是一種通用的可編程控制器，主要由中央處理單元CPU、存儲器、輸入/輸出（I/O）模塊及電源組成。

圖1  通用型PLC的硬件基本結構

主機內各部分之間均通過總線連接。總線分為電源總線、控制總線、地址總線和數據總線。各部件的作用如下：

 （1）中央處理單元CPU

 PLC的CPU與通用微機的CPU一樣，是PLC的核心部分，它按PLC中系統程序賦予的功能，接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；用掃描方式查詢現場輸入裝置的各種信號狀態或數據，并存入輸入過程狀態寄存器或數據寄存器中；診斷電源及PLC內部電路工作狀態和編程過程中的語法錯誤等；在PLC進入運行狀態后，從存儲器逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后，按指令規定的任務產生相應的控制信號，去啟閉有關的控制電路；分時、分渠道地去執行數據的存取、傳送、組合、比較和變換等動作，完成用戶程序中規定的邏輯運算或算術運算等任務；根據運算結果，更新有關標志位的狀態和輸出狀態寄存器的內容，再由輸出狀態寄存器的位狀態或數據寄存器的有關內容實現輸出控制、制表打印、數據通信等功能。以上這些都是在CPU的控制下完成的。PLC常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機或雙極型位片式微處理器。

    （2）存儲器

存儲器（簡稱內存），用來存儲數據或程序。它包括隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。

PLC配有系統程序存儲器和用戶程序存儲器，分別用以存儲系統程序和用戶程序。系統程序存儲器用來存儲監控程序、模塊化應用功能子程序和各種系統參數等，一般使用EPROM；用戶程序存儲器用作存放用戶編制的梯形圖等程序，一般使用RAM，若程序不經常修改，也可寫入到EPROM中；存儲器的容量以字節為單位。系統程序存儲器的內容不能由用戶直接存取。因此一般在產品樣本中所列的存儲器型號和容量，均是指用戶程序存儲器。

    （3）輸入/輸出（I/O）模塊

    I/O模塊是CPU與現場I/O設備或其他外部設備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平和輸出驅動能力的I/O模塊供用戶選用。I/O模塊要求具有抗干擾性能，并與外界絕緣因此，多數都采用光電隔離回路、消抖動回路、多級濾波等措施。I/O模塊可以制成各種標準模塊，根據輸入、輸出點數來增減和組合。I/O模塊還配有各種發光二極管來指示各種運行狀態。

    （4）電源

PLC配有開關式穩壓電源的電源模塊，用來對PLC的內部電路供電。

（5）編程器

編程器用作用戶程序的編制、編輯、調試和監視，還可以通過其鍵盤去調用和顯示PLC的一些內部狀態和系統參數。它經過接口與CPU完成人機對話。

編程器分簡易型和智能型兩種。簡易型編程器只能在線編程，它通過一個接口與PLC連接。智能型編程器即可在線編程又可離線編程，還以遠離PLC插到現場控制站的相應接口進行編程。智能型編程器有許多不同的應用程序軟件包，功能齊全，適應的編程語言和方法也較多。