PLC的硬件系统
PLC系统的组成
PLC系统的组成PLC系统主要由中央处理器（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。
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。
目前，小型PLC为单CPU系统，而中、大型PLC则大多为双CPU 系统，甚至有些PLC中多达8 个CPU。
对于双CPU系统，一般一个为字处理器，一般采用8位或16位处理器；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的专用芯片。
字处理器为主处理器，用于执行编程器接口功能，监视内部定时器，监视扫描时间，处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。
位处理器为从处理器，主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。
位处理器的采用,提高了PLC的速度，使PLC更好地满足实时控制要求。
在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面：1）接收从编程器输入的用户程序和数据。
2）诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
PLC 硬件系统设计
PLC 硬件系统设计1 ． PLC 型号的选择在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。
在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、 PID 调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。
目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC 产品，使用户眼花缭乱、无所适从。
所以全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。
一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。
机型的选择可从以下几个方面来考虑。
（ 1 ）对输入 / 输出点的选择盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。
要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。
另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 ％； PLC 每个输出点的驱动能力（A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 PLC 的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。
在选型时要考虑这些问题。
PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。
隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。
如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。
（ 2 ）对存储容量的选择对用户存储容量只能作粗略的估算。
在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。
PLC的硬件系统组成
PLC的硬件系统组成PLC的构成框图和计算机是一样的，都由中央处理器（CPU）、存贮器和输入/输出接口等构成。
因此，从硬件结构来说，可编程控制器实际上就是计算机，图1是其硬件系统的简化框图。
从图中可以看出PLC内部主要部件有:（1）CPU（Central Process Unit）CPU是PLC的核心组成部分，与通用微机的CPU一样，它在PLC系统中的作用类似于人体的神经中枢，故称为“电脑”。
其功能是：a、按PLC中系统程序赋予的功能，•接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。
b、用扫描方式接收现场输入装置的状态式数据，并存入映象寄存器或数据寄存器中。
c、诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误。
d、在PLC进入运行状态后，从存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令规定的任务，产生相应的信号，去启闭有关控制门电路。
分时分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等操作，完成用户程序中规定的逻辑式算术运算等任务。
根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输出映象寄存器的位状态式数据寄存器的有关内容，实现输出控制、制表、打印式数据通讯等。
PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。
通用的微处理器常用的是8位机和16位机，如Z80A、8085、8086、6502、M6800、M6809、M68000等。
单片机常用的有8039、8049、8031、8051等。
双极型位片式微处理器常用的有AMD2900、AMD2903等。
①用通用微处理器作CPU在低档PLC中，用Z80A做CPU较为普遍，Z80A用于PLC有如下长处：Z80（或Z80A）CPU及其配套的芯片廉价、普及、通用，用这套芯片制成的PC，给维修及推广普及带来方便。
Z80有独立的输入/输出指令,而且指令格式较短，•执行时间也较短，这样有利于扫描周期的缩短。
Z80输入/输出指令格式较短，相应的输入/输出设备编码也较短，所以相应的译码硬件器较简单。
PLC控制系统的硬件设计
PLC控制系统的硬件设计简介PLC（可编程逻辑控制器）作为一种数字化电子器件，已经被广泛应用于现代工业中的自动化控制领域，其核心部分是软件和硬件两部分。
其中，硬件是PLC 控制系统必不可少的组成部分，也是实现控制的重要基础。
本文将着重介绍PLC 控制系统的硬件设计。
PLC控制系统的硬件组成PLC控制系统的硬件部分主要由以下几个组成部分构成：1.CPU模块：负责整个PLC控制系统的运算和处理任务。
2.I/O模块：负责处理控制信号的输入输出，包括数字信号、模拟量信号等。
3.电源模块：提供PLC控制系统的电源，保证其正常工作。
4.通信模块：可选组件，用于实现PLC与其他设备之间的通信。
5.编程设备：用于对PLC控制系统进行编程和配置。
PLC控制系统的硬件设计步骤PLC控制系统的硬件设计是一个复杂的过程，通常需要经过以下几个步骤：1. 定义输入输出信号PLC控制系统的输入输出信号是根据实际控制需求而确定的，其中输入信号包括红外、限位、开关等，输出信号包括电机、执行器等。
2. 设计I/O模块根据输入输出信号的种类和数量设计对应的I/O模块，其中数字信号通常采用普通输入输出模块，模拟量信号需要采用高精度的AD/DA模块。
3. 选择CPU模块根据控制系统的实际需求选择合适的CPU模块，其中包括处理器类型、存储器大小、通信协议等。
4. 电源模块的选择和设计选择合适的电源模块，同时根据整个PLC控制系统的功耗和电压需求进行电源电路的设计。
5. 通信模块的选用和配置如果需要与其他设备进行通信，则需要选择配置合适的通信模块，并进行相应的参数配置。
PLC控制系统的常见问题及解决方法在PLC控制系统的硬件设计过程中，常常会遇到以下问题：1.组件选型不当或参数设置不正确导致系统不能正常工作。
2.电源电路设计不合理导致系统不稳定或者噪声干扰。
3.通信模块的使用和配置不正确导致无法与其他设备正常通信。
这些问题需要通过分析原因并采取相应的措施进行解决。
PLC控制系统硬件设计说明
PLC控制系统硬件设计说明PLC（Programmable Logic Controller）控制系统是一种常用于工业自动化领域的控制设备，它通过特定的编程语言对输入和输出进行逻辑处理和控制，实现自动化生产和处理过程。
在PLC控制系统中，硬件设计是非常重要的，它关系到系统的可靠性、稳定性以及功能的实现。
本文将对PLC控制系统硬件设计进行详细说明。
首先，在PLC控制系统硬件设计中，核心是选择合适的PLC控制器。
PLC控制器是PLC系统的中央处理器，它负责接收输入信号、进行逻辑运算、控制输出信号等功能。
在选择PLC控制器时，需要考虑以下几个关键因素：1.系统需求：根据实际应用需求确定PLC控制器的性能要求，包括输入输出点数、计算速度、存储容量等。
2.可靠性：选择具有良好可靠性的PLC控制器，能够保证系统的稳定运行和工作寿命。
3.扩展性：考虑到系统可能的扩展和升级需求，选择具有一定扩展能力和模块化设计的PLC控制器。
其次，PLC控制系统的硬件设计还需要考虑输入输出模块的选择。
输入输出模块是与PLC控制器相连接的设备，用于接收或输出信号。
在选择输入输出模块时，需要考虑以下几点：1.输入输出点数：根据实际需求选择合适的输入输出模块，确保能够满足系统的输入输出要求。
2.通信接口：考虑通信方式和协议，选择与PLC控制器兼容的输入输出模块。
3.扩展性：选择具有一定扩展能力的输入输出模块，以便满足系统的扩展需求。
此外，PLC控制系统的硬件设计还需要考虑电源供应和接线方式。
电源供应是保证PLC控制系统稳定运行的基础，应该保证电源的稳定性和可靠性。
接线方式则需要根据实际工作环境和接线布置来确定，通常采用绝缘型接线盒或者由专门承载PLC控制系统的设备柜提供接线空间。
最后，PLC控制系统的硬件设计还需要考虑各种保护和检测电路的设计。
保护电路用于保护PLC控制系统免受电源波动、短路、过载等故障的影响，可以采取电源电压稳压电路、过流保护电路等设计。
PLC硬件结构
PLC硬件结构PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业控制领域的自动化控制系统，其主要功能是控制工业过程中的机电设备，实现自动化生产。
PLC硬件结构是PLC系统的重要组成部分之一，其包括基本配置、扩展模块、接口等多个方面，本文将对PLC硬件结构进行详细介绍。
一、基本配置PLC硬件结构的基本配置主要包括CPU、电源、输入/输出模块以及编程器等多个方面。
（1）CPUCPU（Central Processing Unit，中央处理器）是PLC的核心部件，其主要负责实时控制和数据处理等功能。
根据具体的应用场景，PLC CPU的性能和配置也会有所差别，从单纯的控制应用到复杂的实时控制和数据处理等应用都需要采用不同级别的CPU。
（2）电源电源模块是PLC系统的能源来源，主要用于为CPU、输入/输出模块和其他扩展模块提供供电。
电源模块可以是AC电源模块或DC电源模块，具体的选择应根据实际情况进行判断，以满足不同的电源要求。
（3）输入/输出模块输入/输出模块是PLC系统的重要组成部分之一，主要用于与外部现场设备进行交互。
输入/输出模块中的输入模块将现场传感器和设备采集到的控制信号转换成PLC中的逻辑信号，而输出模块则将PLC控制信号输出到现场执行器和设备中去。
输入/输出模块可以根据不同的控制需求进行灵活组合和扩展。
（4）编程器编程器是PLC控制程序的编写和参数设置的重要工具，通常采用的是基于Windows系统的编程软件。
编程器可以对PLC系统进行程序编写、参数设置、监控和维护等功能，并可将编制好的程序存储到PLC CPU中，以实现实时控制。
二、扩展模块扩展模块是PLC硬件结构的重要组成部分之一，其能够扩展和增强系统的控制能力。
PLC扩展模块通常包括通信模块、转换模块、计数模块、模拟量输入/输出模块等。
（1）通信模块通信模块是PLC系统与其他设备进行通讯的关键部件，其主要用于实现PLC与其他设备、办公自动化系统、工业以太网、远程网络等进行通信。
PLC组成及工作原理
PLC组成及工作原理PLC是Programmable Logic Controller的简称，中文翻译为可编程逻辑控制器。
它是一种用于自动控制工业过程的数字计算机系统。
PLC由硬件和软件两部分组成，下面将详细介绍PLC的组成和工作原理。
1.硬件组成：PLC的硬件主要包括中央处理器（CPU）、输入输出模块（I/O模块）、电源模块、通信模块以及其他辅助硬件。
-中央处理器（CPU）是PLC的核心，负责接收输入信号、执行程序指令并控制输出信号。
CPU通常具有高性能的微处理器，能够进行复杂的计算和逻辑判断。
-输入输出模块（I/O模块）负责与外部世界进行数据交换。
输入模块用于接收现场传感器、开关等设备的信号，输出模块用于控制执行机构、显示设备等。
-电源模块提供稳定的电源供电，确保PLC正常运行。
-通信模块可实现PLC与其他设备（如人机界面、计算机、远程监控系统等）之间的数据传输和通信。
-其他辅助硬件包括存储器、时钟模块、编程口等，用于存储程序、记录运行时间、与外部进行编程等功能。
2.软件组成：PLC的软件主要包括操作系统、开发环境和用户程序。
-操作系统是PLC的核心软件，用于管理硬件资源、执行程序指令、实现通信等功能。
- 开发环境提供PLC程序的开发、调试和维护工具。
常见的开发环境有LD（Ladder Diagram，梯形图）、FBD（Function Block Diagram，功能块图）、ST（Structured Text，结构化文本）等多种编程语言。
-用户程序是PLC的应用程序，由工程师根据控制需求编写。
用户程序根据输入信号的状态和逻辑关系，通过中央处理器进行逻辑判断并控制输出信号，实现自动化控制。
3.工作原理：PLC的工作原理主要分为输入端、处理端和输出端。
-输入端：PLC通过输入模块接收来自现场的输入信号，如开关状态、传感器信号等。
输入信号会被转换成数字信号，并传给中央处理器。
中央处理器会周期性地扫描输入信号，并将其存储在内部存储器中，以供后续的程序处理。
plc三层电梯控制设计
plc三层电梯控制设计
PLC三层电梯控制系统是指利用PLC（可编程逻辑控制器）将基础元件联合在一起，实现对电梯运行的自动控制。
PLC三层电梯控制设计主要包括硬件系统和软件系统两部分。
一、硬件系统
PLC三层电梯控制硬件系统包括电梯物理设施、控制面板、按钮、PLC主控板、输出板、驱动板等。
其中，电梯物理设施包括电梯轿厢、电梯轿厢门、电梯井道、电梯轿厢平移系统、电梯传感器、电梯限位器等。
控制面板则是用户与电梯系统之间的接口，可以对电梯
进行调控。
按钮则是为了控制电梯的运行，可在轿厢内和轿厢外设置。
PLC主控板是整个
系统的核心部分，负责控制电梯的启动和停止。
输出板和驱动板分别用于控制电机和门锁
的运行。
PLC三层电梯控制软件系统主要包括自动模式和手动模式。
自动模式是指电梯按照预
先设定的路线和规则，自动完成运行任务。
手动模式则是由用户自行操作，控制电梯的运行。
软件系统设计的过程需要遵循以下几步：
1、需求分析
在软件设计前，需要对电梯的运行需求进行详细的分析，包括电梯所处的环境、电梯
的使用人群、电梯的路线规划等。
2、系统设计
根据需求分析的结果，设计PLC的控制逻辑，确定PLC的输入输出状态。
例如，当用
户按下楼层按钮时，PLC将检测到并向电机输出信号，使电梯开始运行。
3、程序编写
接着，将PLC控制逻辑翻译成程序语言，例如LD语言或FBD语言，并将其上传至PLC 中。
4、测试调试
最后，进行测试调试，验证PLC控制逻辑的正确性和系统的可靠性。
PLC控制系统的硬件设计和软件设计
PLC控制系统的硬件设计和软件设计plc控制系统设计包括硬件设计和软件设计。
1.PLC控制系统的硬件设计硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。
主要包括输入和输出电路两部分。
(1)PLC控制系统的输入电路设计。
PLC供电电源一般为AC85-240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件(如电源滤波器、1：1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。
PLC输入电路电源一般应采用DC24V,同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC 安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。
(2)PLC控制系统的输出电路设计。
依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动结束应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC系统输出频率为每分钟6次以下，应首选继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。
如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。
当PLC扫描频率为10次/min以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器(SSR)，再驱动负载。
对于两个重要输出量，不仅在PLC内部互锁，建议在PLC外部也开展硬件上的互锁，以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。
对于常见的AC220V交流开关类负载，例如交流接触器、电磁阀等，应该通过DC24V微小型中间继电器驱动，防止PLC的DO接点直接驱动，尽管PLC手册标称具有AC220V 交流开关类负载驱动能力。
如何进行PLC的硬件配置
常见问题与解决方法
分析在PLC硬件配置过程中可能遇到 的问题，并提供相应的解决方法。
02
PLC硬件组成及选型
CPU模块选型
01
02
03
CPU类型
根据控制需求选择不同类 型的CPU，如小型、中型 或大型PLC的CPU。
处理速度
考虑CPU的处理速度，确 保满足实时控制的要求。
内存容量
根据程序和数据存储需求 选择合适的内存容量。
通讯功能
考虑通讯模块是否支持远程编程、 故障诊断等高级功能。
03
PLC硬件配置步骤与方法
确定控制需求
明确控制对象
了解需要控制的设备或系统，包 括其输入、输出信号类型和数量
。
Hale Waihona Puke 分析控制逻辑根据控制需求，分析并确定所需 的控制逻辑，如顺序控制、过程
控制等。
确定通信需求
确定PLC与其他设备或系统之间 的通信方式和协议。
列出所有硬件配置
将所选的PLC型号、I/O模块、通信模块、电源和接地线等硬件 配置列出清单。
注明配置参数和数量
在清单中注明各项配置的参数和数量，以便后续采购和安装。
备份并保存清单
将硬件配置清单备份并保存，以便后续维护和升级时使用。
04
PLC硬件配置实例分析
简单控制系统硬件配置
CPU模块选择
电源模块配置
配置UPS电源
为PLC配置不间断电源 （UPS），确保在市电 中断时，系统能够正常
运行一段时间。
其他常见问题及解决方案
问题描述
除了上述常见问题外，还可能遇到其他问题，如输入/输出模块故障、程序错误等。
更换故障模块
对于损坏的输入/输出模块或其他硬件模块，需及时更换新的模块。
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3.输入输出接口电路
输入输出接口是PLC与工业控制现场各类信号连接的部分。
输入接口用来接受生产过程的各种参数（输入信号）。 输出接口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息（输 出信号），并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。 为了适应可编程控制器在工业生产现场的工作，对输 入输出接口有二个主要的要求： 良好的抗干扰能力（电隔离和滤波作用）
——
—— 4 4，4 8，8 8，8
4，4
8点相互独立 4 4，4 4，4，8 4，4，4，4
３．模拟量输入模块（A／D模块）
模拟量输入接口把现场连续变化的模拟量信号转换成
适合可编程控制器内部处理的二进制数字信号。 模拟量信号输入后一般经运算放大器放大后进行A／D转换， 再经光电耦合后为可编程控制器提供一定位数的数字量信号。
滤波
内 部 电 路
公共端
输入点的 状态显示
光电耦合
２．输出接口电路
• 输出接口电路，其作用是把PLC的内部信号转换成现场 执行机构的各种信号。 考虑负载的驱动电源时，还需选择输出器件的类型。 继电器型的输出接口，可用于交流及直流两种电源， 接通和断开的频率低，带负载能力强； 晶体管型的输出接口有较高的接通断开频率，但只适 用于直流驱动的场合； 可控硅型的输出接口仅用于交流驱动的场合，适用快速、
（2）大功率晶体管输出
• 工作原理是：当内 部电路的状态为1时 ，光电耦合器T1导 通，使大功率晶体 管VT饱和导通，则 负载得电，同时点 亮LED，表示该路 输出点有输出。当 内部电路的状态为0 时，光电耦合器T1 断开，大功率晶体 管VT截止，则负载 失电，LED熄灭， 表示该路输出点无 输出。当负载为电 感性负载，VT关断 时会产生较高的反 电势，VD的作用是 为其提供放电回路 ，避免VT承受过电 压。
作用： 诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程 序中的语法错误。 采集现场的状态或数据，并送入PLC的寄存器 中。 逐条读取指令，完成各种运算和操作。 将处理结果送至输出端。 响应各种外部设备的工作请求。
2、存储器
• 存储器用于存放系统程序、用户程序和运行中的数据。 包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。
无 2 7 7
2 常用扩展模块介绍
数字量扩展模块 S7-200PLC系列目前总共可以提 供3大类共9种数字量输入输出扩展模块，见表3-1
类型
输入扩 展模块 EM221 输出扩 展模块 EM222 输入/输 出 扩展 模块 EM223
型号 EM221 24V DC输入 EM221 230V AC输入 EM222 24V DC输出
专题 3 PLC硬件系统
3.1 PLC的内部结构
3.2
PLC的外部接线
3.1 可编程控制器的基本组成
• 1 控制组件 PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构 主要由CPU、存储器、基本I/O接口电路、外设接口、编 程装置、电源等组成
整体式 PLC的基本组成框图
主机
输 入 设 备 输 入 单 元
3.2.2
CPU224型PLC端子介绍
基本输入端子CPU224输入电路参见下图3-2
1M
0.0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
2M 1.0
ห้องสมุดไป่ตู้
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
M
L+
3
2
2
3 24V
•
CPU224的主机共有14个输入点（I0.0～I0.7、 I1.0～I1.5）和10个输出点（Q0.0～Q0.7，Q1.0～ Q1.1），在编写端子代码时采用八进制，没有0.8 和0.9。CPU224输入电路参见图2-2，它采用了双 向光电耦合器，24V直流极性可任意选择，系统设 置1M为输入端子（I0.0～I0.7）的公共端，2M为（ I1.0～I1.5）输入端子的公共端。
时序图是用波形来表示输入输出关系的图形。
时序图中 ON 和 OFF 是指开关动作，如 ON 是指继电器接通， OFF是指继电器断开，不论其触点是常开还是常闭。
QS L1 L2 L3 FU1
FU2
SB
KM
M 3～
KM
（3）编写PLC梯形图
SB I0.0 Q0.0 Q0.0 KM
（4）等效电路
I0.0
电 源
输 出 单 元 输 出 设 备
CPU
编程器 盒式磁带机 打印机 EPROM写入器 上位计算机 PLC 可编程终端PT …
外 设 接 口
存 储 器
系统程序 用户程序 存储器 存储器
I/O 扩 展 口
I/O扩展 单元
特殊功 能单元
1、 CPU单元
• 中央处理单元（CPU）一般由控制器、运 算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯 片上。它按扫描方式工作，不断的采集输入信 号，执行用户程序，刷新系统的输出。
6、外设接口
• 外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编 程器、文本显示器，并能通过外设接口组成PLC 的控制网络。PLC通过PC/PPI电缆或使用MPI卡 通过RS-485接口与计算机连接，可以实现编程、 监控、连网等功能。
• 3.2.1 数据结构
十进制数（DEC:DECimal number），常用于：
滤 波
A/ D 转 换 器
光 耦 合 器 隔 离
内 部 回 路
４．模拟量输出模块（ D／A模块）
模拟量输出接口将PLC运算处理后的数字信号转换为相 应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号
的需求。模拟量输出接口一般由光电隔离、D／A转
换和号驱动等环节组成。
内 部 回 路 光 耦 合 器 隔 离 D/A 转 换 器 信 号 转 换
指令格式
LAD
I0.0 Q0.0 （ ） M0.0 （ ）
STL
LD = LDN = I0.0 Q0.0 I0.0 M0.0
I0.0
触点代表CPU 对存储器的读操作，用户程序中，触点可以 使用无数次。
I0.0 1 ON OFF I0.0 0 OFF ON
线圈：代表CPU对存储器的写操作，用户程序中同 一线圈只能使用一次。
+5v 内 部 电 路 T1 负载 R2 LED R3 R1 FU COM VT VD
（3）双向晶闸管输出
内 部 电 路
T R2 C LED R1 FU
负载
COM
图1-5双向晶闸管输出形式
4.电源
• 可编程控制器使用220V交流电源或24V直流电源。 • 电源单元的作用是把外部电源（220V的交流电源） 转换成内部工作电压。外部连接的电源，通过PLC 内部配有的一个专用开关式稳压电源，将交流/直流 供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源（直 流5伏、正负12伏、24伏），并为外部输入元件（ 如接近开关）提供24V直流电源（仅供输入端点使 用），而驱动PLC负载的电源由用户提供。
频繁动作和大电流的场合。
（1）小型继电器输出
K 内 部 电 路 LED
负载
R COM
图1-3所示电路工作原理是：当内部电路的状态为1时，使 继电器K的线圈通电，产生电磁吸力，触点闭合，则负载得 电，同时点亮LED，表示该路输出点有输出。当内部电路的 状态为0时，使继电器K的线圈无电流，触点断开，则负载 断电，同时LED熄灭，表示该路输出点无输出。
（１）主机单元允许连接的扩展单元数量。
（２）主机单元的输入／输出映像寄存器数量。 （３）主机单元在DC5V下允许的最大扩展电流。
I/O扩展能力
CPU CPU221 CPU222 CPU224 CPU226
允许连接扩展 单元数量
输入/输出映像寄存器 最大扩展电 /mA 数字量256个,模拟量 无 数字量256个,模拟量 16入/16出 数字量256个,模拟量 32入/32出 数字量256个,模拟量 32入/32出 0 340 660 1000
各组输入点数 4，4 8点相互独立 ——
各组输出点数 —— —— 4，4
EM222 继电器输出
EM222 230V AC双向晶闸管输出 EM223 24V DC输入/继电器输出 EM223 24V DC输入/24VDC输出 EM223 24V DC输入/24VDC输出 EM223 24V DC输入/继电器输出
能满足工业现场各类信号的匹配要求
1）输入接口电路：采用光电耦合器，防止强电干扰
输入端子 PLC
内 部 1000PF 电 470 路
发光二极管
3.3k
In
24V – +
+ – 直流电源 COM
发光二极管
光电三极管
直流输入电路
外部开关
S
R1 T C M R2 → → A R3 LED
输入点
+5V
表3-2
EM231
模拟量扩展模块
EM232 2路模拟量输 出 EM235 4路输入，1 路输出
1
Q0.0
( )
( )
ON OFF
Q0.0 Q0.0
1
0 Q0.0
0
• 该梯形图所代表的功能
• （1）用逻辑数学表示：
Q0.0 I 0.0, Q0.1 I 0.1
• 则：I0.0＝1（接通），Q0.0＝1（接通）；
•
I0.1＝0（断开），Q0.1＝1（接通）。
• （2）用时序图来表示该梯形图的功能：
RAM： 随机存储器，可读可写，没有断电保持功能。 ROM：只读存储器，只读，不能写。 EPROM：可擦除程序的只读存储器，用紫外线照射芯片上的
透镜窗口，可以擦除已写入的内容，而写入新的程序。
EEPROM：可电擦除的只读存储器，兼有ROM的非 易失性和RAM的随机存取的优点。