ＰＬＣ的基本知识简介

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。

1、PLC的构成

从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括ＣＰＵ板、Ｉ／Ｏ板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括ＣＰＵ模块、Ｉ／Ｏ模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。

2、ＣＰＵ的构成

ＣＰＵ是ＰＬＣ的核心，起神经中枢的作用，每套ＰＬＣ至少有一个ＣＰＵ，它按ＰＬＣ的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和ＰＬＣ内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。

ＣＰＵ主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，ＣＰＵ单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是ＰＬＣ不可缺少的组成单元。

在使用者看来，不必要详细分析ＣＰＵ的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。ＣＰＵ的控制器控制ＣＰＵ工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

ＣＰＵ速度和内存容量是ＰＬＣ的重要参数，它们决定着ＰＬＣ的工作速度，ＩＯ数量及软件容量等，因此限制着控制规模。

3、Ｉ／Ｏ模块

ＰＬＣ与电气回路的接口，是通过输入输出部分（Ｉ／Ｏ）完成的。Ｉ／Ｏ模块集成了ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入ＰＬＣ系统，输出模块相反。Ｉ／Ｏ分为开关量输入（ＤＩ），开关量输出（ＤＯ），模拟量输入（ＡＩ），模拟量输出（ＡＯ）等模块。

常用的Ｉ／Ｏ分类如下：

开关量：按电压水平分，有２２０ＶＡＣ、１１０ＶＡＣ、２４ＶＤＣ，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。

模拟量：按信号类型分，有电流型（４－２０ｍＡ，０－２０ｍＡ）、电压型（０－１０Ｖ，０－５Ｖ，－１０－１０Ｖ）等，按精度分，有１２ｂｉｔ，１４ｂｉｔ，１６ｂｉｔ等。

除了上述通用ＩＯ外，还有特殊ＩＯ模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按Ｉ／Ｏ点数确定模块规格及数量，Ｉ／Ｏ模块可多可少，但其最大数受ＣＰＵ所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。

4、电源模块

ＰＬＣ电源用于为ＰＬＣ各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供２４Ｖ的工作电源。电源输入类型有：交流电源（２２０ＶＡＣ或１１０ＶＡＣ），直流电源（常用的为２４ＶＤＣ）。

5、底板或机架

大多数模块式ＰＬＣ使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使ＣＰＵ能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。

6、ＰＬＣ系统的其它设备

编程设备：编程器是ＰＬＣ开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控ＰＬＣ及ＰＬＣ所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器ＰＬＣ一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。

人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。

PLC的通信联网

依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显着，甚至有人提出＂网络就是控制器＂的观点说法。

PLC具有通信联网的功能，它使ＰＬＣ与ＰＬＣ之间、ＰＬＣ与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数ＰＬＣ具有ＲＳ－２３２接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。ＰＬＣ的通信现在主要采用通过多点接口（ＭＰＩ）的数据通讯、ＰＲＯＦＩＢＵＳ或工业以太网进行联网。