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路主要利用电隔离器件将工业现场的机械或者电输入信号和PLC的CPU的信号隔开,它能确保过高的电干扰信号和浪涌不串入PLC的微处理器,起保护作用,有三种隔离方式,用得多的是光电隔离,其次是变压器隔离和干簧继电器隔离;当外部有信号输入时,输入模块上有指示灯显示,这个电路比较简单,当线路中有故障时,它帮助用户查找故障,由于氖灯或LED灯的寿命比较长,所以这个灯通常是氖灯或LED灯;多路选择开关接受调理完成的输入信号,并存储在多路开关模块中,当输入循环扫描时,多路开关模块中信号输送到I/O状态寄存器中。PLC在设计过程中就考虑到了电磁兼容(EMC)。生的中间结果也在RAM中暂时存放。RAM通常由CMOS型集成电路组成,功耗小,但断电时内容消失,所以一般使用大电容或后备锂电池保证掉电后PLC的内容在一定时间内不丢失。1.2.1.3 输入/输出接口输入/输出接口模块是PLC系统中大的部分,输入/输出接口模块通常需要电源,输入电路的电源可以由外部提供,对于模块化的PLC还需要背板(安装机架)。
(1)输入接口电路
① 输入接口电路的组成和作用 输入接口电路由接线端子、输入调理和电平转换电路、模块状态显示、电隔离电路和多路选择
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口主要有两个作用,一是利用内部的电隔离电路将工业现场和PLC内部进行隔离,起保护作用;二是调理信号,可以把不同的信号(如强电、弱电信号)调理成CPU可以处理的信号(5V、3.3V或2.7V等)序存储器的类型是只读存储器(ROM),PLC的操作系统存放在这里,程序由制造商固化,通常不能修改。也有的PLC允许用户对其操作系统进行升级,例如西门子S7-200SMART和S7-1200。存储器中的程序负责解释和编译用户编写的程序、监控I/O口的状态、对PLC进行自诊断、扫描PLC中的程序等。系统存储器属于随机存储器(RAM),主要用于存储中间计算结果和数据、系统管理,有的PLC厂家用系统存储器存储一些系统信息,如错误代码等,系统存储器,不对用户开放。I/O状态存储器属于随机存储器,用于存储I/O装置的状态信息,每个输入接口和输出接口都在I/O映像表中分配一个地址,而且这个地址是唯一的。数据存储器属于随机存储器,主要用于数据处理功能,为计数器、定时器、算术计算和过程参数提供数据存储。有的厂家将数据存储器细分为固定数据存储器和可变数据存储器。用户编程存储器,其类型可以是随机存储器、可擦除存储器(EPROM)和电擦除存储器(EEPROM),的PLC还可以用FLASH。用户编程存储器主要用于存放用户编写的程序。存储器的器主要以日本的品牌为主,而大中型可编程序控制器主要以欧美的品牌为主。目前95%以上的PLC市场被国外品牌所占领。
1.2 可编程序控制器的结构和工作原理
1.2.1 可编程序控制器的硬件组成