可编程控制器的I/O结构和系统配置

    PLC种类繁多，功能虽然多种多样，但其组成结构和工作原理基本相同。用可编程控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入／输出变换，并将这个变换予以物理实现，应用于工业现场。PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，由硬件和软件两部分组成。硬件配置主要由CPU、电源、存储器、专门设计的I/O接口电路、外部设备和I/O扩展模块等组成，框图如图1-1所示。    1．CPU、存储器、I/O接口及电源    CPU、存储器、I/O接口及电源称为基本单元，将在后续两节介绍。    2．编程器等外部设备    编程器是人机对话的重要工具，它的主要作用是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视，还可以通过其键盘去调用和显示PLC内部器件的状态和系统参数。具体结构和使用方法将在第3章中介绍。根据系统控制需要，PLC还可以通过自身的专用通信接口连接一些其他外部设备，如盒式磁带机、打印机、图形监控器、EPROM写入器等。    3．I/O扩展机
    图1-1    可编程控制器的结构简化框图    每种PLC都有与主机相配的扩展模块，用来扩展输入／输出点数，以便根据控制要求灵活组合系统，以构成符合要求的系统配置。例如FX2系列PLC由基本单元与扩展单元可以构成I/O点数为16~ 256点的PLC控制系统。PLC扩展模块内不配置CPU，仅对I/O通道进行扩展，其输入信息通过扩展端口进入主机总线，由主机CPU进行处理。程序执行后，相关输出也是经总线、扩展端口和扩展模块的输出通道实现对外部设备的控制。主机用户存储器留有一定数量的存储空间，以满足该种PLC最大I/O扩展点数的需要。因此，虽然扩展模块在外表上看起来与主机类似，但其内部结构与主机差异很大，尽管它也有I/O端口和相应显示，但它不能脱离主机独立实现系统的控制要求。