（已结帖）2011-04-3-工控擂台-简述PLC的硬件组成及主要功能 点击：2307 | 回复：22
简述PLC由哪些单元模块组成，这些模块各起到什么作用？最好举例说明。
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模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。
CPU:是PLC的核心，起神经中枢的作用，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
I/O模块:PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。
内存:内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
电源模块:PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。
底板或机架:大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
一、中央处理器（CPU）
一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。
与一般的计算机一样，CPU是整个PLC的控制中枢，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊的进行工作。CPU主要完成下述工作：
（1）接收、存储用户通过编程器等输入设备输入的程序和数据。
（2）用扫描的方式通过I/O部件接收现场信号的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据存储器中。
（3）诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
（4） PLC进入运行状态后，执行用户程序，完成各种数据的处理、传输和存储相应的内部控制信号，以完成用户指令规定的各种操作。
（5）响应各种外围设备(如编程器、打印机等）的请求。
PLC采用的CPU随机型不同而不同， 目前，小型PLC为单CPU系统，中型及大型则采用双CPU甚至多CPU系统。目前，PLC通常采用的微处理器有三种：通用微处理器、单片微处理器（即单片机）、位片式微处理器。
二、存储器
PLC系统中的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。
（1）系统存储器
系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能更改。它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏很大程度上决定了PLC的性能。
（2）用户存储器
用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务采用PLC编程语言编写的各种用户程序。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同（可以是RAM、EPROM或EEPROM存储器），其内容可以由用户修改或增删。用户数据存储器可以用来存放（记忆）用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数据等。用户存储器的大小关系到用户程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指标之一。
为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。
工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区，这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要，部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态，这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。
由于系统程序及工作数据与用户无直接联系，所以在PLC 产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当PLC提供的用户存储器容量不够用，许多PLC还提供有存储器扩展功能。
存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器或可擦除可编程的只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。
三、输入/输出接口
输入/输出接口是PLC与现场I/O设备或其它外部设备之间的连接部件。PLC通过输入接口把外部设备(如开关、按钮、传感器)的状态或信息读入CPU，通过用户程序的运算与操作，把结果通过输出接口传递给执行机构（如电磁阀、继电器、接触器等）。
在输入/输出接口电路中，一般均配有电子变换、光耦合器和阻容滤波等电路，以实现外部现场的各种信号与系统内部统一信号的匹配和信号的正确传递，PLC正是通过了这种接口实现了信号电平的转换。发光二极管(LED)用来显示某一路输入端子是否有信号输入。当系统的I/O点数不够时，可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。
（1）输入接口电路
各种PLC的输入接口电路结构大都相同，按其接口接受的外信号电源划分有两种类型：直流输入接口电路、交流输入接口电路。其作用是把现场的开关量信号变成PLC内部处理的标准信号。PLC的输入接口电路如图2所示。
在输入接口电路中，每一个输入端子可接收一个来自用户设备的离散信号，即外部输入器件可以是无源触点，如按钮、开关、形程开关等，也可以是有源器件，如各类传感器、接近开关、光电开关等。在PLC内部电源容量允许条件下，有源输入器件可以采用PLC输出电源（24V），否则必须外设电源。
（2）输出接口电路
为适应不同负载需要，各类PLC的输出都有三种类型的接口电路，即继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。其作用是把PLC内部的标淮信号转换成现场执行机构所需的开关量信号，驱动负载。发光二极管(LED)用来显示某一路输出端子是否有信号输出。
在输出接口电路中，外部负载直接与PLC输出端子相连，负载电源由用户根据负载要求自行配备。在实际应用中，在考虑外驱动电源时，需考虑输出器件的类型，同时PLC输出端子的输出电流不能超出其额定值。
四、电源部分
PLC内部配有一个专用开关型稳压电源，它将交流／直流供电电源变换成系统内部各单元所需的电源，即为PLC各模块的集成电路提供工作电源。
PLC一般使用220V的交流供电电源。PLC内部的开关电源对电网提供的电源要求不高，与普通电源相比，PLC电源稳定性好、抗干扰能力强。许多PLC都向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。
对于整体式结构的PLC，通常电源封装在机壳内部；对于模块式PLC，有的采用单独电源模块，有的将电源与PLC封装到一个模块中。
五、编程器
编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件。它是PLC的外部设备，是人机交互的窗口。可用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。编程器可以是专用编程器，也可以是配有编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由PLC生产厂家，专供该厂家生产的某些PLC产品使用，使用范围有限，价格较高。目前，大多是使用个人计算机为基础的编程器，用户只要购买PLC厂家提供的编程软件和相应的硬件接口装置，就可以得到高性能的PLC程序开发系统。
六、扩展接口和外设通信接口
(1）外设通信接口
PLC配有多种通信接口，PLC通过这些通信接口可与编程器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。
(2）扩展接口
用于连接I/O扩展单元和特殊功能单元。 通过扩展接口可以扩充开关量 I/O 点数和增加模拟量的I/0端子，也可配接智能单元完成特定的功能，使PLC的配置更加灵活以满足不同控制系统的需要。I/0
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断出电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
2、存储器
PLC控制系统的存储器按照用途分为系统存储器和用户数据存储器。系统存储器用来存储系统程序，该程序由PLC的生产厂家确定，主要完成系统诊断、命令解释、子程序调用管理、逻辑运算以及各种参数的设定等功能。大多数厂家把系统程序固化在ROM中。用户程序一般指用户根据系统的应用背景而编写的应用程序。
用户程序一般存放于静态RAM、可擦除的EPPROM或者可电改写EPPROM中。在实际应用中，为了保证在断电和加电的瞬间RAM中的数据不丢失或者被随机改写，应该采取掉电抗干扰保护措施，控制端应有效禁止外电路对存储器的读写，避免电源波动或者电源切换时对存储器产生误写。
3、输入、输出接口
输入输出接口实际上是系统总线与I/O设备之间设置的一些逻辑部件，是PLC控制器与外界联系的接口。一个接口包括接口寄存器组、译码电路、与CPU三总线的连接线、与外设交换数据的连接线和对应接口的驱动程序。-
输入接口用来接收和采集被控对象或者被控生产过程中I/O设备的各种参数，PLC以这些输入数据作为产生控制信息的依据，同时，PLC通过输出接口把处理结果或控制量传给被控对象或者生产过程。
CPU的构成
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。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速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
I/O模块
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI)，开关量输出(DO)，模拟量输入(AI)，模拟量输出(AO)等模块。
常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC；按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。
底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
PLC系统的其它设备
编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。
人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口(MPI)的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。
plc组成：电源模块、CPU模块、通讯模块、接口模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、特殊模块等。
电源模块为CPU提供24V电源，同时也可以为模块提供24V电源。
CPU模块：PLC的核心部件，为总线提供5V电源、处理用户程序、与OP或PG等设备通讯、系统设备诊断等。
通讯模块：负责与外围设备通讯。
接口模块：负责模块扩展。
开关量输入模块：处理输入开关量。
开关量输出模块：把开关量输出至外围设备。
模拟量输入模块：处理电流（4－－-20mA）、电压（1－－-5V）、热电阻、热电偶等信号。
模拟量输出模块：把输出信号转换成电流（4－－-20mA）、电压（1－－-10V）信号输出给外围设备。
特殊模块：负责特殊变量的处理。
以西门子的S7-300为例说明：
电源模块：PS系列
CPU模块：312、313-C、315-2DP、317-2DP
通讯模块：CP343
接口模块：IM360和IM361，IM365
开关量输入模块：SM321系列
开关量输出模块：SM322 系列
模拟量输入模块：SM331 系列
模拟量输出模块：SM332 系列
特殊模块：FM系列
PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。
对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内；对于模块式PLC，各部件独立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上。
1）中央处理单元（CPU）
CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器。
2）存储器
存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。在PLC中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。
系统程序是由PLC 的制造厂家编写的，和PLC的硬件组成有关，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供PLC运行的平台。
3）输入/输出单元
输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。
4）通信接口
PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其它PLC连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。 与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。
5）智能接口模块
智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口。它作为PLC系统的一个模块，通过总线与PLC相连，进行数据交换，并在PLC的协调管理下独立地进行工作 。
6）编程装置
编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它是开发、应用、维护PLC不可缺少的工具。编程装置可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由PLC厂家生产，专供该厂家生产的某些PLC产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。
7）电源
PLC配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15% 的范围内波动。许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。
PLC系统组成：
1．中央处理单元（CPU）
2．存储器
3．输入/输出单元
4．通信接口
5．智能接口模块
6.电源
7.功能模块
8.其它外部设备
各部分的功能：
1． CPU运算和控制中心： 起“心脏”作用。
组成：CPU由控制器、运算器和寄存器组成。这些电路集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线与I/O接口电路相连接。
2． 存储器
具有记忆功能的半导体电路，分为系统程序存储器和用户存储器。
3．输入/输出接口
（1）输入接口：
光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成。
发光二级管：在光电耦合器的输入端加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。
光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关。在光电耦合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系。
输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。向内部电路输入信号。也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成PLC内部所能接受的数字信号。
（2）输出接口
PLC的继电器输出接口电路
工作过程：当内部电路输出数字信号1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。当内部电路输出数字信号0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载的电流或电压。也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。
三种类型：
继电器输出：有触点、寿命短、频率低、交直流负载
晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载
晶闸管输出：无触点、寿命长、交流负载
4．通信接口：用于PLC的各个通讯模块。如点对点模块、DP模块、以太网通讯模块等。
5．智能接口模块：用于连接多层配置中的支架，如西门子的IM360、361、365接口模块。
6.电源。这个不用深说了，大家都知道。
7.功能模块：这个比较多了。如西门子的：FM350计数器模块、FM351定位模块、FM352电子凸轮控制器模块、以及传感器模块、SM374模拟器模块、DM370虚拟模块等。
8.其它外部设备 ：如导轨、连接器一些附件。
从硬件看，可编程序控制器包括模块式（多是大中型PLC）和整体单元式（一般是小型PLC）两种类型，按照擂主的题目本意，应该是指其中模块式PLC的硬件构成。那是由：电源模块(对于模块式的基本属于大中型PLC，其电源模块与CPU模块多是分离的)、中央处理器(CPU同时也包含存贮器）模块、I/O模块、特殊功能模块、智能模块等构成，而除了众多的模块之外还有卡轨、机架、连接电缆或连接器等。机架是系统的安装框架，各模块都安装在机架上，同时多数PLC的机架上面还有总线，将个模块通过总线连接起来例如西门子s7-400的机架通用UR1/UR2、中央机架CR2/CR3、扩展机架ER1/ER2、保证单架配置冗余系统的机架UR2-H等。连接器或连接电缆也是为了实现特定功能的模块间的数据传输（如西门子的前连接器、TOP连接器）的连接环节，而前述的各种模块介绍如下，均以西门子各系列PLC为例：
1、电源模块：用于给plc系统提供内部电源，所有其他模块的正常工作所需的各种电压等级的电源（AC 220V100V、DC 5V/10V/12V/24V等）均来自于此。如西门子的PS 307、PS417。
2、CPU模块：这里是假设CPU模块已经包含了系统的存储器的（也有的模块式PLC可以单独提供存储器模块或外部固态可刷新存储器的），即它内部已经包括了cpu中央处理器系统、各种存储系统等。CPU模块是PLC的核心部件，中央处理器的功能是：
(l)读人现场状态。
(2)控制存贮和解读用户逻辑。
(3)执行各种运算程序。
(4)输出运算结果。
(5)执行系统诊断程序。
(6)与外部设备或计算机通信等。
CPU模块中的存贮系统包括两种存贮器：第一种称系统存贮器，系统存贮器一般都是永久存贮器（ROM等），并视为PLC系统的一部分，这里面存储的监控程序负责控制所有系统活动，如控制程序执行、存放各种指令如继电器指令、块转移、算术指令等内容，这部分存储器是用户不能访问的；第二种称应用存储器，这部分存储器存储用户输入的应用控制程序、程序执行的中间结果、与外设通信及其他任务，是可刷新的存储器，在硬件形态上既有模块内部的存储器芯片，又有外部的存储卡（CF卡等）。
CPU模块例如西门子的S7-300系列中的CPU 312/314/315-2DP/318-2等。
3、I/O模块：是PLC与工业生产现场之间的连接部件，它使得PLC通过I/O接口上的各种外接线实现检测输入、控制输出、电气隔离、信号电平转换等功能。如西门子数字量I/O模块SM323、数字输入模块SM321、数字输出模块SM322、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332等，用于本安回路的EX模块、F系列模块SM336F、仿真模块SM374Y用于辅助调试程序等也可算作I/O模块。
4、特殊功能模块：这是实现特殊功能的模块，有很多种，如计数器模块FM350-1或2模块、CM35模块、步进电机位置控制模块FM353、电子凸轮控制器FM352模块、伺服电机位置控制模块FM354、用于过程量闭环控制的模块FM355、用于电子称称重和配料的功能模块SIWAREX M等。
5、智能模块：用于点对点通信功能的模块CP340/341/343/440、用于PROFIBUS-DP总线通信的模块CP342-5、CP443-5 、用于连接多层配置中的支架的接口模块IM360/361和IM365 等。
一套PLC控制系统，其实就是一台最普通的电脑，只是这个电脑中的各个部分采用了模块化的结构，利于维护、扩展、和维修。
这台电脑首先需要一个机箱，对应于PLC就是控制柜。
再者电脑各个部分的安装需要地板和各种卡槽，那么对应于PLC就是各种机笼、机架、导轨。
电源，这是电脑工作的首要条件，对应于PLC就是电源模块。
CPU，这个电脑的核心，对应于PLC就是CPU模块。
硬盘，电脑的存储空间，对应于PLC就是内存储器和外存储器。
网卡，电脑的互联接口，对应于PLC就是通讯模块。
底板、各种数据线，电脑间相互联系的媒介，对应于PLC就是接口模块和后连接器。
显卡、各种输入输出接口，电脑输入输出的接口，对应于PLC就是各种I\O模块、智能模块。
程序，普通电脑需要安装运行软件才能使用，同样PLC也需要编程下载后才能运行。只是这个编程下载过程要比普通电脑软件安装复杂而已。
接地，一台电脑需要进行安全接地，同样PLC系统也需要一个安全良好的接地系统。
这个PLC电脑与普通电脑最大的不同，就是输入输出模块繁多，还有对进入输出PLC的各种外设信号的预处理部分比如继电器、接线端子、开关、配电等等。
PLC输入、输出模块主要有：模拟量输入输出、RTD、开关量输入输出、频率信号输入、RS-232\485、智能模块等等。
PLC系统的各个部分模块，如同普通电脑一样有不同的型号和性能规格，我们在安装时要根据需要合理选择。
安装一套PLC控制系统其实就是组装一台电脑，这个电脑的组装就是DIY。
现在PLC的硬件已经逐步淡化了。
PLC属于设备，那自然就应该有供电要求，所以一般的品牌PLC都有电源部分，为啥要有电源，主要是平时供电主要以AC220 AC110等等为主，而PLC通常都是24V以下电路。这个电源部分的存在就是转换外部来的供电，让PLC能正常运行；
有电源，还得有指挥的部分，那就是CPU部分，需要靠这个CPU来总调度指挥，就相当我们的大脑，不能其他东东就不会按照要求工作了。
光有电源和CPU也还不够，总得与外面实际的东西接触起来，外面的传感器、执行器要与CPU相关联，就得有采集模块和控制执行器的模块，就是我们常用的DI AI DO AO部分。
有些有特殊功能的，不能简单的看成DI AI DO AO。比如特殊的通讯功能，计数，脉冲输出功能等等。这些名字就说出了该组件的功能。
上面的这些部分，有的时候不是一个整体，就需要一个载体将他们相互连接，就是底板部分啦。大家都在底板平台上才能相互交流。
a、电源
PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去
b. 中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
c、存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
d、输入输出接口电路
1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
e、功能模块 如计数、定位等功能模块
f、通信模块 如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等
PLC的基本结构和相关功能：
1.中央处理单元（CPU）：
CPU模块主要由微处理器和储存器组成
作用：(1)从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令
(2)将各种输入信号取入
(3) 把运算结果送到输出端
(4) 响应各种外部设备的请求
（1）通用处理器：8086、80286、80386
（2）单片机芯片：8031、8096
（3）位片式微处理器：AMD-2900
小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU
中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU
大型PLC多采用高速位片式微处理器
2. 存储器：
RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调试的程序。
ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。
3. 输入、输出接口：
采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。
输入接口作用：将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机。
输出接口作用：将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控制接触器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计算机与外部强电隔离。
输出三种形式：继电器 －－ 低速大功率
可控硅 －－ 高速大功率
晶体管 －－ 高速小功率
状态：接通和断开2种状态
电压等级：直流5V， 12V， 24V，48V ，
电压等级：直流110V
交流110V，220V等
4.电源单元：
把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。
有的电源单元还向外提供24v隔离直流电源，可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。
可编程序控制器的电源一般采用开关式电源，其特点是输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好
5. 各种接口、高功能模块：
便于扩展
小型机：一体机。有接口可扩展。
图8 小型机的扩展示例
中、大型机：
模块式。可根据需要在主板上随意组合。
图9 大中型机扩展示例
5. 编程设备：
编程设备可以是专用的手持式的编程器；也可以是安装了专门的编程通讯软件的个人计算机。
用户可以通过键盘输入和调试程序；另外在运行时，还可以对整个控制过程进行监控。
图10 手持式的编程器
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