PLC基本结构

    各种PLC的组成结构基本相同。它主要由CPU、电源、存储器和输入/输出接口电路等组成。PLC的基本结构如图1-1所示。

   (1)中央处理单元(CPU)

    中央处理器单元(CPU)一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入/输出接口、通信接口、扩展接口相连。CPU是PLC的核心，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。

   (2)存储器

   PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。系统存储器用于存放PLC的系统程序，用户存储器用于存放PLC的用户程序。现在的PLC -般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统存储器和用户存储器。

    (3)输入/输出接口单元

   PLC的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号送入CPU；PLC的输出接口电路的作用是将CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。PLC的输入/输出接口电路一般采用光电耦合隔离技术，可有效地保护内部电路。

   PLC的输入接口电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间比较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接；交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。直流输入电路如图1-2所示，交流输入电路将直流电源改为220V交流电源，其他与直流输入电路类似。

    图1-1    PLC的基本结构图

    图1-2    直流输入电路

    输出接口电路通常有3种类型：继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。

    继电器输出的优点是电压范围宽、导通压降小、价格便宜，既可以控制直流负载，也可以控制交流负载；缺点是触点寿命短，转换频率低。继电器输出电路如图1-3所示。

    图1-3    继电器输出电路

    晶体管输出的优点是寿命长、无噪声、可靠性高、转换频率快，可驱动直流负载；缺点是价格高，过载能力较差。

    晶闸管输出的优点是寿命长、无噪声、可靠性高，可驱动交流负载；缺点是价格高，过载能力较差。

   (4)扩展接口和通信接口

   PLC扩展接口的作用是将扩展单元和功能模块与基本单元相连，使PLC的配置更加灵活，以满足不同控制系统的需要；通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、打印机、其他的PLC或是计算机相连，从而实现“人-机”或“机-机”之间的对话。

   (5)电源

   PLC一般使用220V交流电源或24V直流电源，内部的开关电源为PLC的中央处理器、存储器等电路提供SV、12V、24V直流电源，使PLC能正常地工作。