第二讲PLC硬件结构

第二章PLC的硬件

PLC的硬件配置

FX系列PLC性能简介一、PLC的硬件简介按结构形式分为整体式和模块式结构

CPU整体式PLC：主机存储器输入/输出接口电路输入模块扩展I/O模块输出模块输入/输出模块模拟量输入/输出模块特殊功能模块高速计数模块

通信模块运动控制模块等（根据不同品牌PLC不同）

1、CPUCPU是整个PLC的核心。与微机一样，由控制电路和运算器组成，这些电路一般都集成在一芯片上。CPU通过内部总线同存储器及输入/输出接口电路相连。它主要完成以下功能：1．

将输入信号送入存储器中存储起来。2．

按存储的先后顺序取出用户指令，进行编译。3．

完成用户指令规定的各种操作。4．

将结果送到输出端。5．

响应各种外围设备（如编程器、打印机等）的请求。不同型号的PLC使用不同的CPU部件，目前PLC常用的CPU主要采用通用的微处理器（如Z80、8086、M6809等）、单片机（如8031、8051、8098等）和位处理器（如AM2900、AM2901等）。可编程控制器的档次越高，CPU的位数也越多，运算速度也越快，功能指令越强。2、存储器（Memory）

PLC配有系统程序存储器和用户程序存储器系统存储器用来存放系统管理程序由PLC生产厂商固化到ROM中。用户存储器用来存放用户编制的控制程序由编程设备（手持编程器或计算机）输入。ROMRAMEPROMEEPROM

由于PLC的系统程序关系到PLC的性能，不能由用户直接存取，因而PLC产品手册中所列存储器形式及其容量系指用户存储器而言。可扩展——将新增的存储器扩展模块直接插入CPU模板中，也有的是插入中央基板中。3、输入/输出接口电路

输入接口电路抗干扰（光电耦合电路）输出接口电路抗干扰（光电耦合电路）继电器输出电路驱动放大晶体管输出电路晶闸管输出电路（a）直流输入的接口电路（b）继电器输出型接口电路（c）晶闸管输出型接口电路（d）晶体管输出型接口电路光电耦合电路光电耦合器的工作原理：当外部输入开关接通时，电流流过发光二极管使二极管发光，光电三极管在光信号照射下导通，其信号便输入PLC内部电路。光电耦合器的抗干扰性能：（1）输入——内部电路——输出在电性能上完全隔离，输出端的信号不会反馈到输入端，也不会产生地线干扰或其它串扰。（2）由于输入端是发光二极管，其正向阻抗小，外界干扰源的阻抗都有比较大，根据分压原理，进入PLC的干扰小。（3）外部干扰一般电压大，能量小（电流小），而发光二极管只有通过一定的电流才发光。继电器输出型直流或交流负载接通断开频率不能太高负载电流可大于2A，有触点寿命问题晶闸管输出型交流负载接通和断开开关频率较高负载电流约为1A无触点，开关动作快、寿命长晶体管输出型直流电源的小功率负载负载电流约0.5A。总结：教材14页—15页。二、PLC性能指标输入/输出点数（I/O点数）输入输出端子总数存储容量用户存储器“步”存储容量与最大I/O点数大体成正比。扫描速度us/步三菱FX1N：0.55~0.7s/步FX2N：0.08s/步。松下FP1：1.6us/步.指令条数内部寄存器

PLC的软元件特殊功能模块可编程控制器的分类按结构形式分类

整体式模块式。按输入输出点数和内存容量分类超小型机：64点以下，内存1KB以内，整体式。小型机：128点以下，小于4KB。多整体型。中型机：128～512点，小于8KB，多模块型。大型机：512～1024点，小于16KB。模块型。超大型机：1024点以上，大于16KB。模块型。2.2三菱小型FX系列PLC介绍FX□-□□□□

特殊品种的区别输出形式R（继电器）T（晶体管）S（晶闸管）

单元类型M（主控）E（扩展）EX、EYI/O总点数系列序号：0、0N、0S、1、1N、1S、2、2N、2NC、2C等特殊品种区别：D—DC输入

A—AC输入

H—大电流输出扩展模块（1A/1点）

V—立式端子排的扩展模块

B—

接插口输入输出方式

F—输入滤波器1ms的扩展模块

L—TTL输入型扩展模块

S—独立端子（无公共端）扩展模块FX系列PLC的类型及规格早期F1、FX0、FXON、FX2、FX2C等系列FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC等新型系列

FX1S系列和FX1N系列是微型可编程器的增强版，不仅具有小型可编程控制器所必需的：结构紧凑、基本性能、功能丰富、性能价格比高等优点，而且应用范围广泛。其强大的定位控制功能、丰富的设定、显示功能、丰富的通信功能。

FX2N系列PLC是FX系列中最高级的模块。它拥有无以匹及的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点，FX2N是从16到256路输入/输出的多种应用的选择方案。FX3U、FX3UC新推出的产品性能更优。FX系列PLC的硬件配置