可編程控制器的組成

圖1plc控制系統(tǒng)示意圖
（1）CPU模塊
　　CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲器組成，在可編程控制器系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸。存儲器用來儲存程序和數(shù)據(jù)。
（2）I/O模塊
　　輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊簡稱為I/O模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用接收和采集輸入信號，輸入信號有兩類：一類是從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字拔碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等開關(guān)量輸入信號；另一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機(jī)、各種變送器提供的連續(xù)變化 的模擬量輸入/輸出信號電壓一般較高，如直流24V 和交流220V。從外部引入的尖銳電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使用權(quán)可編程控制器不能正常工作。在I/O模塊中，用光電耦合器，光電可控硅、小型繼電器等器件來隔離外部輸入電路和負(fù)載，I/O模塊除了傳遞信號外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。
（3）編程器
　　編程器除了用來輸入和編輯用戶程序外，還可以用來監(jiān)視可編程控制器運行中各種編程元件的工作狀態(tài) 。
編程器可以永久地連接在可編程控制器上，將編程取下來后系統(tǒng)也可以運行。一般只在程序邏輯輸入、調(diào)試和檢修時使用編程器，一臺編程器可供多臺編程序控制器公用。
（4）電源
　　可編程控制器使用220V交流電源或24V直流電源。可編程控制器內(nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的電路供電，某些可編程控制器可以輸入電路和外部電子檢測裝置（如接近開關(guān)）提供24V真流電源，驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直流電源一般由用戶提供。
2、可編程控制器的物理結(jié)構(gòu)
　　根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將可編程控制器分整體式、模塊式和疊裝式。
（1） 整體式可編程序控制器
　　整體式又叫做單元式或箱體式CUP模塊、I/O模塊和電源裝在一個箱狀機(jī)殼內(nèi)，結(jié)構(gòu)非常緊湊，它的體積小，價格低，小型可編程序控制器一般采用整體式結(jié)構(gòu)。圖2中示出三菱公司的F1系列整體式可編程序控制器，上面是編程器，后面的小開頭是模擬調(diào)試用戶程序用的。整體式可編程序控制器提供多種不同I/O點數(shù)的基本元和擴(kuò)展單元供用戶選用，基本單元內(nèi)有CPU模塊，I/O模塊和電源，擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O模塊和電源，基本單元之間用扁平電纜連接。各單元的輸入點與輸出點的比例一般是固定的，有的可編程序控制器有全輸入型和全輸出型的擴(kuò)展單元。選擇不同的基本單和擴(kuò)展單元，可以滿足用戶的不同要求。
整體式可編程控制器一般配備有許多專用的特殊功能單元 ，如模擬量I/O單元、位置控制單元、數(shù)據(jù)輸入輸出單元等，使可編程控制器的功能得到擴(kuò)展。

圖2 整體式可編程控制器
（2）模塊式可編程控制器

圖3 模塊式可編程控制器
　　大、中型可編程控制器和部分小型可編程控制器采用模塊式結(jié)構(gòu)。模塊式可編程控制器用搭積木的方式組成系統(tǒng)，它由框架和模塊組成（見圖3）。模塊插在模塊插座上，后者焊在框架中的總線連接板上，可編程控制器廠家備有不同的槽數(shù)的框架供用戶選用，如果一個框架容納不下所選用的模塊，可以增設(shè)一個或數(shù)個擴(kuò)展框架，各框架之間用I/O擴(kuò)展電纜相連。有的可編程控制器沒有框架，各各種模塊安裝在基板上。用戶可以選用不同檔次的CPU模塊，品種繁多的I/O模塊和特殊功能模塊，對硬件配置的選擇余地較大，維修時更換模塊也很方便。
圖3給出了T1公司模塊式可編程控制形圖和I/O模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
（3）疊裝式可編程控制器
　　三菱公司的FX系列可編程控制器吸取了整體式和模塊式可編程控制器的優(yōu)點，它的基本單元 、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的高度和深度相同，但是寬度不同，它們不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個整齊的長方體，輸入，輸出點數(shù)的配置也相當(dāng)靈活，有人將這種結(jié)構(gòu)稱為疊裝式（見圖2.4）。基本單元，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊安裝在DIN導(dǎo)軌（1）上，或用安裝孔（2）安裝，從DIN導(dǎo)軌上卸下來時，往下拉下子（8）用擴(kuò)展電纜連接基本單元與擴(kuò)展單單元擴(kuò)展模塊時，應(yīng)打開連接插座的蓋子（6）輸入端子（3）和輸出端子（9）上都有透明的端子美國）和（10），（5）為輸入顯示LED（7）為輸出顯示LED，基本單元上還有其他一些顯示可編程控制器狀態(tài)的LED（13）編程器插座在蓋子（12）下面存儲器盒連接器和鋰電池在蓋子（11）下面。