PLC(可编程逻辑控制器)的硬件主要由以下几部分组成:
核心运算部件:作为PLC的核心,它就像人的大脑一样,承担着运算和控制的重任。主要功能是读取输入信号、执行用户程序、处理数据以及向输出端发送控制信号,协调PLC各个部分的工作,确保整个系统的正常运行。
性能决定因素:CPU的性能直接影响PLC的运算速度、处理能力和响应时间。不同型号的PLC配备的CPU性能有所不同,用户可根据实际控制需求选择合适性能的PLC。
系统程序存储器:用于存储PLC的系统程序,包括操作系统、监控程序、诊断程序等,这些程序是PLC正常运行的基础,一般由PLC制造商在生产时写入,用户不能随意修改。
用户程序存储器:主要用于存储用户编写的控制程序和数据,用户可以根据实际控制任务的需要,通过编程设备将程序和数据写入该存储器。其容量大小决定了PLC能够处理的程序规模和数据量。
数据存储器:用于存储PLC在运行过程中产生的各种数据,如输入输出数据、中间变量、定时器/计数器的当前值等。数据存储器的内容会随着PLC的运行而不断变化。
输入接口:负责接收来自外部设备(如按钮、开关、传感器等)的信号,并将这些信号转换为PLC能够识别的数字信号。输入接口通常具有光电隔离功能,可防止外部干扰信号进入PLC,提高系统的可靠性。
输出接口:将PLC的运算结果以数字信号的形式输出到外部设备(如继电器、接触器、指示灯等),控制外部设备的工作状态。输出接口根据不同的负载类型和要求,可分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出等类型。
提供能源:为PLC的各个部件提供稳定的电源,一般输入电压为AC 220V或DC 24V,输出电压为DC 5V、DC 24V等,为CPU、存储器、I/O接口等模块提供所需的工作电源。
电源保护:具有过压、过流、短路保护等功能,当电源出现异常情况时,能自动切断电源,保护PLC的硬件设备不受损坏,确保PLC的安全运行。
实现设备互联:用于实现PLC与其他设备之间的通信,如与上位机监控系统、其他PLC、智能仪表、变频器等设备进行数据交换和通信。
支持多种协议:通信模块通常支持多种通信协议,如Modbus、Profibus、Ethernet/IP等,可根据实际应用需求选择合适的通信协议和通信方式,实现不同设备之间的互联互通。
功能扩展:当PLC的基本配置不能满足控制需求时,可以通过添加扩展模块来增加I/O点数、扩展特殊功能等。常见的扩展模块有数字量扩展模块、模拟量扩展模块、温度控制模块、高速计数模块等。
灵活配置:扩展模块通过总线与PLC的主机相连,用户可以根据具体的控制任务和要求,灵活选择和组合不同的扩展模块,实现系统的定制化配置,满足各种复杂的控制需求。