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可編程控制器的組成

作者: 時(shí)間:2016-12-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


圖4 疊裝式可編程序控制器
3、CPU模塊
1、CPU芯片
  CPU模塊主要由CPU芯片和存儲(chǔ)器組成,可編程控制器使用以下幾類(lèi)CPU芯片:
(1)通用微處理器,如Intel公司的8086、80186系列Pentium系統(tǒng)芯片;
(2)單片微處理器(單片機(jī)),如Intel公司的MC551/96系列單片機(jī);
(3)位片式微處理器,如AMD2900系列位片式微處理器。
2、存儲(chǔ)器
  可編程控制器的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器,系統(tǒng)程序相當(dāng)于個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng),它使可編程控制器生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)固化在ROM內(nèi),用戶不能直接讀取,可編程控制器的用戶程序由用戶設(shè)計(jì),它決定了可編程控制器的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的具體關(guān)系。用戶程序存儲(chǔ)器的容量一般以字(每個(gè)字由16位二進(jìn)制數(shù)組成)為單位,三菱的FX系列可編程控制器的用戶程序存儲(chǔ)器以步為單位。小型可編程控制器的用戶程序存儲(chǔ)器容量在1K字(1K=1024= ),大型可編程控制器的用戶程序存儲(chǔ)器容量可達(dá)數(shù)百K字,甚至數(shù)M(兆)字。
可編程控制器常用以下幾種存儲(chǔ)器:
(1)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)
用戶可以用編程器讀出RAM中的內(nèi)容,也可以將用戶程序?qū)懭隦AM,因此RAM又叫讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器。它是易失性的存儲(chǔ)器,將它的電源斷開(kāi)后,儲(chǔ)存的信息將會(huì)丟失。
RAM的工作速度高,價(jià)格低,改寫(xiě)方便。為了在關(guān)煌可編程控制器外部電源后,保存RAM中的用戶程序和某些數(shù)據(jù)(如計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值),為RAM配備了一個(gè)鋰電池,一般選用耗電極少的CMOS型RAM,鋰電池可用2—5年,需要更換鋰電池時(shí)由可編程序控制器發(fā)出信號(hào)彈,通知用戶,現(xiàn)在大多數(shù)可編程控制器仍用RAM來(lái)儲(chǔ)存用戶程序。
(2)只讀存儲(chǔ)器(ROM)
ROM的內(nèi)容只能讀出,不能寫(xiě)入。它是非易失的,它的電源消失后,仍能保存存儲(chǔ)的內(nèi)容。
(3)可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器(EPROM)
它是非易失性的,但是可以用編程器它編程,兼有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存取優(yōu)點(diǎn),但是它比RAM和ROM的價(jià)格高一些,與入信息所需的時(shí)間比RAM長(zhǎng)得多,EEPROM用來(lái)存放用戶程序。有的可編程控制器將EEPROM作為基本配置,有的可編程控制器將EEPROM作為可選件。
小型可編程控制器的用戶程序存儲(chǔ)器的容量一般是固定的,大中型可編程控制器的用戶存儲(chǔ)器容量可以由用戶選擇。
4、開(kāi)關(guān)量I/O模塊的外部接線方式
  開(kāi)關(guān)量I/O模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通和斷開(kāi)兩種狀態(tài)。電壓等級(jí)有直流5V,12V,24V,48V,110V和交流110V,220V等。
  各I/O點(diǎn)的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管顯示,外部接線一般接在模塊面板的接線端子上,某些模塊使用可拆裝的插座型端子板,不需斷開(kāi)端子板上的外部連線,就可以迅速地更換模塊。點(diǎn)數(shù)很多的高密度I/O模塊的外部接線一般用插座連接,用戶可選用連接插座的電纜和端子板。
開(kāi)關(guān)量I/O模塊的點(diǎn)數(shù)一般是2的n次方,如4,8,16,32,64點(diǎn)。
I/O模塊的外部接線方式有匯點(diǎn)式、分組式和分隔式三種(見(jiàn)圖5)。


圖5 I/O模塊的外部接線方式
匯點(diǎn)式模塊的各I/O電路有一個(gè)公共點(diǎn),所有I/O點(diǎn)共用一個(gè)電源。
分組式模塊的I/O點(diǎn)分為若干個(gè)組,每一組的各I/O電路有一個(gè)公共點(diǎn),它們共用一個(gè)電源。各組之間是分隔開(kāi)的,可分別使用不同的電源。
分隔式模塊的各I/O點(diǎn)之間相互隔離,每一I/O點(diǎn)都可以使用單獨(dú)的電源,將它們的COM端連接起來(lái),幾點(diǎn)可以使用同一個(gè)電源。
5、輸入模塊
  輸入電路中設(shè)有RC濾波電路,以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起錯(cuò)誤的輸入信號(hào)。濾波電路延遲時(shí)間的典型值為10~20ms(信號(hào)上升沿)和20~50ms(信號(hào)下降沿),輸入電流約5~10mA.


圖6 直流輸入電路
  圖6是某直流輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線圖。在本節(jié)輸入電路和輸出電路中一般只畫(huà)出了一路,COM是各路的公共點(diǎn)。圖中的輸入觸點(diǎn)直接在公共點(diǎn)和輸入端X001之間,不需要外接輸入回路的電源,有的可編程序控制器還可以為接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)之類(lèi)的傳感器提供24V電源(見(jiàn)圖6)。
  當(dāng)圖6中的外接觸點(diǎn)接通時(shí),光電耦合器中的發(fā)光二極管亮,光敏三極管飽和導(dǎo)通;外接觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí),光電耦合器中的發(fā)光二極管熄滅,光敏三極管截止,信號(hào)經(jīng)內(nèi)部電路傳送給CPU模塊。
  開(kāi)關(guān)量輸入模塊外接電子傳感器的輸出信號(hào)時(shí),應(yīng)注意傳感器的輸出電路與可編程序控制器輸入電路的配合,對(duì)于圖6中輸入模塊的內(nèi)部電路,傳感器的輸出電路應(yīng)為NPN管集電極開(kāi)路的共發(fā)射極電路。
  圖7是另一種交流輸入電路,光電耦合器中有兩個(gè)反并聯(lián)的發(fā)光二極管,顯示用的兩個(gè)發(fā)光二極管也是反并聯(lián)的,所以這個(gè)電路可以接收外部的交流輸入電壓。
  圖8所示的交流/直流輸入電路的輸入觸點(diǎn)的接通后,輸入信號(hào)被濾波和整流,交流電壓或直流電壓被轉(zhuǎn)換為直流電流,送給顯示用的發(fā)光二極管和光電耦合器。



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