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模块式PLC的基本结构

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-22  来源:互联网  浏览次数:1356
    本文以西门子公司的S7-300/400系列大中型PLC为主要讲授对象。西门子的PLC以其极高的性能价格比,在国际国内市场占有很大的份额,在我国的各行各业得到了广泛的应用。S7-300/400属于模块式PLC,主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程计算机组成,各种模块安装在机架上。通过CPU模块或通信模块上的通信接口,PLC被连接到通信网络,可以与计算机、其他PLC或其他设备通信。

    1.CPU模块

    CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成。在PLC控制系统中,CPU模块相当于人的大脑和心脏,它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出;存储器用来储存程序和数据。S7-300/400将CPU模块简称为CPU。

    2.信号模块

    输入(Input)模块和输出(Output)模块简称为I/O模块,开关量输入、开关量输出模块简称为DI模块和DO模块,模拟量输入、模拟量输出模块简称为AI模块和AO模块,它们统称为信号模块。信号模块是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。

    输入模块用来接收和采集输入信号,开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号。模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号,或者直接接收热电阻、热电偶提供的温度信号。

    开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备,模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器。

    CPU模块内部的工作电压一般是DC5V,而PLC的外部输入/输出信号电压一般较高,例如DC24V或AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件,或使PLC不能正常工作。在信号模块中,用光耦合器和小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入、输出电路。信号模块除了传递信号外,还有电平转换与隔离的作用。

    3.功能模块

    为了增强PLC的功能,扩大其应用领域,减轻CPU的负担,PLC厂家开发了各种各样的功能模块。它们主要用于完成某些对实时性和存储容量要求很高的控制任务,例如高速计数、位置控制和闭环控制等。

    4.接口模块

    CPU模块所在的机架称为中央机架,如果一个机架不能容纳全部模块,可以增设一个或多个扩展机架。接口模块(简称为IM)用来实现中央机架与扩展机架之间的通信。

    5.通信处理器

    通信处理器(简称为CP)用于PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信,可以将S7-300/400接入各种通信网络,CP也用于实现点对点通信等。CPU模块集成有MPI通信接口,有的CPU模块还集成了其他通信接口。

    6.电源模块

    电源模块(简称为PS)用于将输入的AC220V电源或DC24V电压转换为稳定的DC24V和DC5V电压,供PLC其他模块和输出模块的负载使用。
 
关键词: plc 模块
 
 
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