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

CPU整體式PLC：主機存儲器輸入/輸出接口電路輸入模塊擴展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數(shù)模塊

通信模塊運動控制模塊等（根據(jù)不同品牌PLC不同）

1、CPUCPU是整個PLC的核心。與微機一樣，由控制電路和運算器組成，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．

將輸入信號送入存儲器中存儲起來。2．

按存儲的先后順序取出用戶指令，進行編譯。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、打印機等）的請求。不同型號的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（如8031、8051、8098等）和位處理器（如AM2900、AM2901等）?？删幊炭刂破鞯臋n次越高，CPU的位數(shù)也越多，運算速度也越快，功能指令越強。2、存儲器（Memory）

PLC配有系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器系統(tǒng)存儲器用來存放系統(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（手持編程器或計算機）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)品手冊中所列存儲器形式及其容量系指用戶存儲器而言。可擴展——將新增的存儲器擴展模塊直接插入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：當外部輸入開關(guān)接通時，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照射下導(dǎo)通，其信號便輸入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，輸出端的信號不會反饋到輸入端，也不會產(chǎn)生地線干擾或其它串擾。（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，進入PLC的干擾小。（3）外部干擾一般電壓大，能量?。娏餍。l(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載接通斷開頻率不能太高負載電流可大于2A，有觸點壽命問題晶閘管輸出型交流負載接通和斷開開關(guān)頻率較高負載電流約為1A無觸點，開關(guān)動作快、壽命長晶體管輸出型直流電源的小功率負載負載電流約0.5A?？偨Y(jié)：教材14頁—15頁。二、PLC性能指標輸入/輸出點數(shù)（I/O點數(shù)）輸入輸出端子總數(shù)存儲容量用戶存儲器“步”存儲容量與最大I/O點數(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。按輸入輸出點數(shù)和內(nèi)存容量分類超小型機：64點以下，內(nèi)存1KB以內(nèi)，整體式。小型機：128點以下，小于4KB。多整體型。中型機：128～512點，小于8KB，多模塊型。大型機：512～1024點，小于16KB。模塊型。超大型機：1024點以上，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（擴展）EX、EYI/O總點數(shù)系列序號：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—大電流輸出擴展模塊（1A/1點）

V—立式端子排的擴展模塊

B—

接插口輸入輸出方式

F—輸入濾波器1ms的擴展模塊

L—TTL輸入型擴展模塊

S—獨立端子（無公共端）擴展模塊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、性能價格比高等優(yōu)點，而且應(yīng)用范圍廣泛。其強大的定位控制功能、豐富的設(shè)定、顯示功能、豐富的通信功能。

FX2N系列PLC是FX系列中最高級的模塊。它擁有無以匹及的速度、高級的功能、邏輯選件以及定位控制等特點，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