陕西西门子PLC模块代理

*处理器( CPU) -般是由集成在一块芯片上的控制电路、运算器和寄存器组成的。CPU通过地址总线、数据总线和控制总线与存储器单元、I/O接口电路连接。

    不同型号的PLC可能使用不同的CPU部件，制造厂家使用CPU部件的指令编写系统程序，并固化在只读存储器( ROM)中。存储器主要用于存储程序及数据，是PLC*的组成单元。CPU的控制器用于读取指令、解释指令及执行指令。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

    CPU的主要功能有以下几点：

    ①从存储器中读取指令。CPU从地址总线上给出存储地址，从控制总线上给出读命令，从数据总线上得到读出的指令，并存入CPU内的指令寄存器中。

    ②执行指令。对存放在指令寄存器中的指令操作码进行译码，执行指令规定的操作，如读取输入信号、读取操作数、进行逻辑运算或算术运算，将结果输出给有关部分。

    ③准备取下一条指令。CPU执行完一条指令后，根据条件可产生下一条指令的地址，以便取出和执行下一条指令。在CPU的控制下，程序的指令既可以顺序执行，也可以分支执行或跳转执行。

    (2)存储器

    存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。

    在PLC中使用的两种类型存储器为ROM和RAM。

    PLC的存储空间一般可分为三个区域：

    ①系统程序存储区。一般采用ROM或EPROM。该存储区用于存放系统程序，包括监控程序、功能子程序、管理程序、命令解释程序、系统诊断程序等。这些程序和硬件决定了PLC的各项性能。

    系统程序是用来控制和完成PLC各种功能的程序，这些程序是由PLC制造厂家用相应CPU的指令系统编写的，并被固化到ROM中。

    ②用户程序存储区。用户程序存储区用来存放由编程设备输入的用户针对具体控制任务自行编制的用户程序。该区一般采用EPROM或E2PROM，或者采用加有备用电池的RAM。不同类型的PLC，其存储容量各不相同。中、小型PLC的存储容量一般不超过8KB，大型PLC的存储容量高达几百千字节。

    用户程序是指使用者根据工程现场的生产过程和工艺要求编写的控制程序，可通过编程设备修改或增删。

    ③系统RAM存储区。用于存放I/O状态、定时／计数的值、中间结果等，包括I/O映像区及逻辑线圈、数据寄存器、计数器、定时器等设备的存储区。

    由于这些程序或数据根据用户需要会经常改变、调试，因此用户存储区多为随机存储器。为保证掉电时不会丢失存储的信息，一般用锂电池作为后备电池，锂电池的寿命一般为5～10年，若锂电池经常带负载，其寿命一般为2~5年。当用户程序确定不变后，可将其写入EPROM中。

    PLC只有具备了系统程序，才能使用户有效地使用PLC；同样PLC系统只有具备了用户程序，通过运行才能发挥PLC的功能。一般系统存储器容量的大小，决定系统程序的大小和复杂程度，也决定了PLC的功能。用户存储器容量的大小，关系到用户程序容量的大小和内部元件的多少，决定了用户控制系统的控制规模和复杂程度，是反映PLC性能的重要指标之一。

   传统的继电器控制系统通常由输入设备、继电器控制盘和输出设备三大部分组成，如图1-1所示。输入设备通常由被控对象的各种开关、按钮、传感器等构成。输出设备由被控对象执行元件组成，如电磁阀、接触器等。继电器控制盘通常由中间继电器、时间继电器和将这些器件连接起来的导线等组成。

图1-1  继电器控制系统

    PLC控制系统是从继电器控制系统发展而来的，其构成如图1-2所示。可以看出，这两种控制系统有很多相同之处，其中输入设备和输出设备基本相同，只是用PLC控制器取代了继电器控制盘。传统的继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继电器硬件连接实现的，而PLC控制系统的控制作用是通过软件编程实现的。后者可以通过修改程序来改变其控制作用，而前者则需要改变控制线路的硬件连接才能做到。

图1-2   PLC控制系统

    (1)用户存储器容量

    PLC的存储器由系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器三部分组成。PLC的存储容量一般指用户程序存储器和数据存储器容量之和，表征系统提供给用户的可用资源，是系统性能的一项重要技术指标。通常用K字( KW)、K字节(KB)或K位表来示。其中，1K =1 024，也有的PLC直接用所能存放的程序量表示。小型PLC用户存储器容量多为几KB，而大型PLC可达到几MB。

    (2) 110点数

    I/O的点数是指外部I/O端子的数量总和，决定了PLC可控制的输入开关信号和输出开关信号的总体数量。I/O点数是描述PLC大小的一个重要参数。I/O点数越多，外接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。

    (3)扫描速度

    扫描速度是指PLC执行用户程序的快慢，它是一个重要的性能指标，决定了系统的实时性和稳定性。扫描速度与扫描周期成反比。通常是指PLC扫描1KB用户程序所需的时间，一般以ms/KB为单位。其中CPU的类型、机器字长等因素直接影响PLC的运算精度和运行速度。

    (4)指令的种类和数量

    某种程序上用户程序所完成的控制功能受限于PLC指令的种类和功能。PLC指令的种类和功能越多，PLC的处理能力和控制能力越强，用户编程就越方便简单，越容易完成复杂的控制任务。

    (5)内部寄存器的种类和数量

    用户编制PLC程序时，需要大量使用PLC内部的寄存器存放变量、中间结果、定时计数、模块设置及各种标志位等数据信息，因此内部寄存器的数量直接关系到用户程序的编制。

    内部寄存器的种类和数量越多，表明PLC存储和处理各种信息的能力越强。

    (6) PLC的扩展能力

    一般来说可扩展性包括存储容量的扩展、I/O点数的扩展、模块的扩展、通信连网功能的扩展等。

    另外，PLC的电源、编程语言和编程器、通信接口类型等也是不容忽视的技术指标。

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