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潯之漫 智控技術(shù)有限公司  上海詩慕自動化設(shè)備有限公司
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可編程控制器的軟硬件組成詳細(xì)介紹

可編程序控制器(Programmable Controller)原本應(yīng)簡稱PC，為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)專稱PC相區(qū)別，所以可編程序控制器簡稱定為PLC(Programmable Logic Controller)，但并非說PLC只能控制邏輯信號。PLC是專門針對工業(yè)環(huán)境應(yīng)用設(shè)計(jì)的，自帶直觀、簡單并易于掌握編程語言環(huán)境的工業(yè)現(xiàn)場控制裝置。

PLC的基本組成

PLC基本組成包括中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口(縮寫為I/O，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴(kuò)展接口等)、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成，見圖1。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實(shí)際控制對象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。

圖1 PLC的基本組成

1. 中央處理器

中央處理器(CPU)由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成并集成在一個(gè)芯片內(nèi)。CPU通過數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。

小型PLC的CPU采用8位或16位微處理器或單片機(jī)，如8031、M68000等，這類芯片價(jià)格很低；中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機(jī)，如8086、96系列單片機(jī)等，這類芯片主要特點(diǎn)是集成度高、運(yùn)算速度快且可靠性高；而大型PLC則需采用高速位片式微處理器。

CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。

2. 存儲器

PLC內(nèi)的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。

1)系統(tǒng)程序存儲器

選件擴(kuò)展，定制

　　新穎的板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置，產(chǎn)品的利用率，同時(shí)用戶的擴(kuò)展成本。

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　　高速芯片，性能

　　配備西門子高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 μ s，在同級別小型PLC中。一顆強(qiáng)的“芯”，能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時(shí)的從容不迫。

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　　以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷

　　CPU模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC中，方便快捷，省去了編輯電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU模塊、屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，組網(wǎng)。

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　　三軸脈沖，運(yùn)動自如

　　CPU模塊本體多集成3路高速脈沖輸出，高達(dá)100kHz,支持PWM/PTO輸出以及多種運(yùn)動，可設(shè)置運(yùn)動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備、定位等功能。

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　　通用SD卡，快速更新

　　本機(jī)集成Micro SD卡插槽，使用市面上通用的Micro SD卡即可實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC固件升級，地方便了客戶工程師對終用戶的服務(wù)支持，也省去了因PLC固件升級返廠服務(wù)的不便。

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　　友好，編程

　　在繼承西門子編程強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計(jì)，如新穎的帶狀式菜單、全式界面窗口、方便的程序注釋功能、強(qiáng)大的保護(hù)等。在強(qiáng)大功能的同時(shí)，大幅效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

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　　整合，無縫集成

　　SIMATIC S7-200 ART 可編程控制器，SIMATIC ART LINE屏，SINAMICS V20變頻器和SINAMICS V90伺服驅(qū)動整合，為OEM客戶帶來高性價(jià)比的小型自動化解決方案，客戶對于人機(jī)交互、控制、驅(qū)動等功能的需求。

　　承德西門子S7-300PLC代理商

PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能，該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。

系統(tǒng)管理程序主要控制PLC的運(yùn)行，使PLC按正確的次序工作；用戶指令解釋程序?qū)LC的用戶指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器語言指令，傳輸?shù)紺PU內(nèi)執(zhí)行；功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負(fù)責(zé)調(diào)用不同的功能子程序及其管理程序。

系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲器采用ROM或EPROM。ROM是只讀存儲器，該存儲器只能讀出內(nèi)容，不能寫入內(nèi)容，ROM具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲的內(nèi)容。

EPEROM為可電擦除只讀存儲器，須用

　　大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺都可以使用的開放協(xié)議

　　設(shè)計(jì)有30 MB RAM文件系統(tǒng)，可以用作動態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲器。

　　S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務(wù)器。因此，標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息：

　　CPU 一般信息

　　診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容

　　變量表

　　標(biāo)簽狀態(tài)

　　模塊的狀態(tài)

　　報(bào)文

　　工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息

　　PROFINET 節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　等時(shí)模式

　　使用系統(tǒng)功能“同步模式”，可以同步耦合

　　分布式信號采集、

　　PROFIBUS 信號傳輸和

　　程序執(zhí)行

　　總線周期時(shí)間的程序運(yùn)行。

　　創(chuàng)建了自動化解決方案，可以以固定間隔時(shí)間（常量總線周期時(shí)間）捕捉并處理輸入和輸出信號。同時(shí)創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。