文档介绍：*
可编程控制器的结构和工作原理
PLC的硬件结构
PLC的工作原理
PLC的技术性能指标
PLC的结构和工作原理
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学习要求
掌握PLC的硬件结构组成；
掌握PLC的工作原理；
了解PLC的性能指标。
PLC的结构和工作原理
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可编程控制器的硬件结构
PLC实施控制的基本点分析：
可编程序控制器实施控制的实质：按一定算法进行输入输
出变换，并将这个变换予以物理实现。
输入输出变换和物理实现是PLC实施控制的两个基本点。
输入输出变换：实质就是信息处理。
物理实现：要求PLC的输入应适应工业现场环境，输出应放大到工业控制的水平，方便实际的控制系统使用。
PLC的结构和工作原理
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根据对PLC实施控制的基本点的分析，PLC采用了典型的计算机结构：
可编程序控制器（Programmable Logic Controller）主要由：中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、专门设计的输入输出（I/O）电路和电源部件组成。
PLC的结构和工作原理
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PLC的一般结构
可编程控制器主机
可编程控制器编程器
可编程控制器及编程器
PLC的结构和工作原理
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电源单元
编程单元
输 入 接 口
中 央 处 理 单 元
存 储 器
输入输出数据存储
输 出 接 口
地址总线 控制总线
数据总线
开关或传感器
继电器触点
行程开关
地址总线
控制总线
模拟量输入
照 明
电磁装置
电动机
其他执行装置或接触器
图2-2 PLC机结构示意图
PLC的结构和工作原理
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外
存
接
口
其
它
接
口
ROM
------
RAM
键
盘
与
显
示
中 央 处 理 器
C P U
输入接口
光合
输出接口
继电器或
晶体管
EPROM
盒式存储器
A/D D/A
计算机
其它设备
内存储器
输入接线端子
输出接线端子
图2-3 PLC机逻辑结构示意图
PLC的结构和工作原理
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1、中央处理器
CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出（I/O）接口电路相连。
是PLC的大脑，由中央处理器（CPU）和存储器等组成。（中央处理器+存储器）
CPU是PLC的运算控制中心，它在系统程序的控制下，完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分的工作，其主要功能是：
各部分的功能：
PLC的结构和工作原理
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●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。
●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，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。
●准备取下一条指令。CPU执行完一条指令后，能根据条件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，程序的指令即可以顺序执行，也可以分支或跳转。
●中断处理。CPU除顺序执行程序外，还能接收输入输出发来的中断请求，并进行中断处理，中断处理完后，再返回原址，继续顺序执行。
PLC的结构和工作原理
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现代PLC使用的CPU主要有以下几种
通用微处理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微处理器的价格便宜，通用性强。
单片机，如8051等。单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能I/O模块。
位片式微处理器，如AMD2900系列等。位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速度快，它以4位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。
PLC的结构和工作原理
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