PLC中央处理单元的结构及作用

    PLC是微型计算机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。在广义上，PLC也是一种计算机系统，更强的与工业过程相连接的I/O接口、更适用于控制要求的编程语言，更适应于工业环境的抗干扰性能，由硬件系统和软件系统两大部分组成。其硬件系统结构与微型计算机硬件系统基本相同，主要由中央处理单元、存储器、电源、输入／输出单元、接口单元及处理设备组成，如图1-1所示。
    图1-1    PLC的组成    与通用微型计算机一样，中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）又称为微处理机，是PLC的核心部分、控制中枢，由微处理器和控制接口电路组成，包括三个部分：时序控制电路、算术逻辑运算器、存储器。但CPU中的存储器指的是暂存器(Register)，而不是RAM或ROM。CPU接至外部的线路有控制、地址、数据三种线路，CPU处理来自输入单元的资料，处理完毕后再交由输出单元输出。CPU风扇用来散热，增加CPU的执行效率。    PLC常用的微处理器主要有通用微处理器(280、8086、80286)、单片微处理器(8031、8096)、位片式微处理器(AMD29W)三类，一般小型PLC多采用8位微处理器或单片机(280A、8085、8031)；中型PLC多采用16位微处理器或单片机(Inte18086、Inte196)；大型PLC多采用高速位片式微处理器或32位字长的单片机。PLC可由双CPU构成冗余系统、三CPU构成表决系统，甚至于由8个CPU进一步提高系统的可靠性，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行，平均无故障工作时间达几十万小时。    控制接口电路是微处理器与主机内部其他单元进行联系的部件，主要有数据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管理等功能。微处理器通过它来实现与各个内部单元之间的可靠的信息交换和最佳的时序配合。    暂存器(Regster)设于CPU内部的存储器中，用来暂存资料；累加器用来存放运算的结果；程式计数器用来存放下一个要执行指令的位置；指令暂存器用来暂存从存储器中提取的运算码，以便送到解码；旗标暂存器用来显示CPU的状态或运算结果：存储器地址暂存器用来储存要存取的指令或资料的地址；存储器资料暂存器用来储存由主存储器存人或取出的资料。    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。