6ES7288-3AR02-0AA0西门子EM AR02热电阻输入模

plc的硬件组成

plc的硬件主要由中央处理器（cpu）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，cpu是plc的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与cpu之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。

对于整体式plc，所有部件都装在同一机壳内，其组成框图如图1所示；对于模块式plc，各部件独立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上，其组成框图如图2所示。无论是哪种结构类型的plc，都可根据用户需要进行配置与组合。

图1  整体式plc组成框图

图2  模块式plc组成框图

尽管整体式与模块式plc的结构不太一样，但各部分的功能作用是相同的，下面对plc主要组成各部分进行简单介绍。

    1．中央处理单元（cpu）

    同一般的微机一样，cpu是plc的核心。plc中所配置的cpu随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器(如amd29w等)。小型plc大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型plc大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型plc大多采用高速位片式微处理器。

2．存储器

    存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器ram，另一种是只读存储器rom、prom、eprom 和eeprom。在plc中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。

    系统程序是由plc的制造厂家编写的，和plc的硬件组成有关，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供plc运行的平台。系统程序关系到plc的性能，而且在plc使用过程中不会变动，所以是由制造厂家直接固化在只读存储器rom、prom或eprom中，用户不能访问和修改。

   用户程序是随plc的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于cmos静态ram中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对ram中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在只读存储器eprom中。现在有许多plc直接采用eeprom作为用户存储器。

输入/输出单元

    输入/输出单元通常也称i/o单元或i/o模块，是plc与工业生产现场之间的连接部件。plc通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为plc对被控制对象进行控制的依据；同时plc又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。

由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的，而plc内部cpu的处理的信息只能是标准电平，所以i/o接口要实现这种转换。i/o接口一般都具有光电隔离和滤波功能，以提高plc的抗干扰能力。另外，i/o接口上通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护。

plc提供了多种操作电平和驱动能力的i/o接口，有各种各样功能的i/o接口供用户选用。i/o接口的主要类型有：数字量（开关量）输入、数字量（开关量）输出、模拟量输入、模拟量输出等。

 plc的i/o接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为plc输入/输出（i/o）点数。i/o点数是选择plc的重要依据之一。当系统的i/o点数不够时，可通过plc的i/o扩展接口对系统进行扩展。

    4．通信接口

   plc配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。plc通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它plc、计算机等设备实现通信。plc与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其它plc连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。

远程i/o系统也必须配备相应的通信接口模块。

智能接口模块

智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的cpu、系统程序、存储器以及与plc系统总线相连的接口。它作为plc系统的一个模块，通过总线与plc相连，进行数据交换，并在plc的协调管理下独立地进行工作。

plc的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。

6．编程装置

编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控plc内部状态和参数，与plc进行人机对话。它是开发、应用、维护plc不可缺少的工具。编程装置可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由plc厂家生产，该厂家生产的某些plc产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。专用编程器有简易编程器和智能编程器两类。

简易型编程器只能联机编程，而且不能直接输入和编辑梯形图程序，需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜，它可以直接插在plc的编程插座上，或者用专用电缆与plc相连，以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒，可用来储存用户程序，如三菱的fx-20p-e简易编程器。