可编程控制器的等效电路组成结构

    由图3-8可知，PLC构成的存储程序控制系统，由以下三部分组成。
    图3-8    PLC构成的存储程序控制系统    输入设备：连接到可编程序控制器的输入端，它们直接接收来自操作台上的操作命令或来自被控对象的各种状态信息，产生输入控制信号送入可编程序控制器。常用的输入设备包括控制开关和传感器；控制开关可以是按钮开关、限位开关、行程开关、光电开关、继电器和接触器的接点等；传感器包括各种数字式和模拟式传感器，如光栅位移式传感器、热电阻、热电偶等。    PLC内部控制电路：采用大规模集成电路制作的微处理器和存储器，执行按照被控对象的实际要求编制并存入程序存储器中的程序，完成控制任务。    输出设备：与可编程序控制器的输出端相连。它们用来将可编程序控制器的输出控制信号转换为驱动被控对象工作的信号。常用的输出设备包括接触器、电磁阀、电磁继电器、电磁离合器、状态指示部件等。    输入部分采集输入信号，输出部分是系统的执行部分，这两部分与继电器控制系统相同。可编程控制器内部控制电路是用编程实现的逻辑电路，通过软件编程来代替继电器的功能。对于使用者来说，在编制应用程序时，可以不考虑微处理器和存储器的复杂构成及相关的计算机语言，而把PLC看成是内部由许多“软继电器”组成的控制器，用近似继电器控制线路图的编程语言进行编程。这样从功能上讲就可以把PLC的控制部分看作是由许多“软继电器”组成的等效电路。下面对图3-9所示PLC的等效电路的各组成部分做简要分析。
    图3-9    PLC的等效电路    1．输入回路    输入回路由外部输入电路、PI)C输入接线端子和输入继电器组成。外部输入信号经PLC输入接线端子去驱动输入继电器的线圈。每个输入端子与其相同编号的输入继电器有着唯一确定的对应关系。当外部的输入元件处于接通状态时，对应的输入继电器线圈“得电”（注意：这个输入继电器是PLC内部的“软继电器”，就是存储器基本单元中的某一位，它可以提供任意多个动合触点或动断触点供PLC内部控制电路编程使用）。    为使输入继电器的线圈“得电”，即让外部输入元件的接通状态写入与其对应的基本单元中，输入回路要有电源。输入回路所使用的电源，可以用PLC内部提供的24V直流电源（其带负载能力有限），也可由PLC外部独立的交流或直流电源供电。    需要强调的是，输入继电器的线圈只能由来自现场的输入元件（如控制按钮、行程开关的接点、晶体管的基极一发射极电压、各种检测及保护器件的触点或动作信号等）驱动，而不能用编程方式去控制。因此，在梯形图程序中，一般只能使用输入继电器的触点，不能使用输入继电器的线圈。    2．内部控制电路    所谓内部控制电路是由用户程序形成的用“软继电器”来代替硬继电器的控制逻辑。它的作用是按照用户程序规定的逻辑关系，对输入信号和输出信号的状态进行检测、判断、运算和处理，然后得到相应的输出。    一般用户程序是用梯形图语言编制的，它看起来很像继电器控制线路图。在继电器控制线路中，继电器的触点可瞬时动作，也可延时动作，而PLC梯形图中的触点是瞬时动作的，如果需要延时，可由PLC提供的定时器来完成。延时时间可根据需要在编程时设定，其定时精度及范围远远高于时间继电器。PLC中还提供了计数器、辅助继电器（相当于继电器控制线路中的中间继电器）及某些特殊功能的继电器。PLC的这些器件所提供的逻辑控制功能，可在编程时根据需要选用，且只能在PLC的内部控制电路中使用。    3．输出回路    输出回路是由在PLC内部且与内部控制电路隔离的输出继电器的外部动合触点、输出接线端子和外部驱动电路组成，用来驱动外部负载。    PLC的内部控制电路中有许多输出继电器，每个输出继电器除了有为内部控制电路提供编程用的任意多个动合、动断触点外，还为外部输出电路提供了一个实际的动合触点与输出接线端子相连。    驱动外部负载电路的电源必须由外部电源提供，电源种类及规格可根据负载要求去配备，只要在PLC允许的电压范围内工作即可。