西门子S7-1200基础学习--PLC的硬件组成

PLC的硬件组成

1. 中央处理器（CPU）

中央处理器的功能是完成PLC内所有的数据监控和控制作用。

中央处理器的工作分为以下 5 个阶段：取指令阶段、指令译码阶段、执行指令阶段、访存取数和结果写回。

1. 取指令阶段：就是将一条指令从主存储器中取到指令寄存器的过程。程序计数器中的数值，用来指示当前指令在主存中的位置。
2. 指令译码阶段：取出指令后，指令译码器按照预定的指令格式，对取回的指令进行拆分和解释，识别区分出不同的指令类 别以及各种获取操作数的方法。
3. 行指令阶段：具体实现指令的功能。CPU的不同部分被连接起来，以执行所需的操作。
4. 访存取数阶段: 根据指令需要访问主存、读取操作数，CPU得到操作数在主存中的地址，并从主存中读取该操作数用于运算。
5. 结果写回阶段: 作为最后一个阶段，结果写回阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式。

2. 存储器

PLC中的有两种类型的存储器：一种是只读类型的存储器，一种是可读、可写的存储器。

PLC中的存储器一种可以分为五个区域：

1. 程序存储器（只读类型）：程序存储器里存放的是PLC的操作系统，程序一般由PLC的制造商固化，不可以进行修改。
2. 系统存储器（可读可写）：用于存储计算结果、数据。系统存储器用户一般没有查看权限。
3. IO状态存储器（可读可写）：用于存储IO设备的状态信息。
4. 数据存储器（可读可写）：主要用于PLC的设备的数据处理。
5. 用户存储器（可读可写）：主要用于存放用户编写的程序。

3. 输入/输出接口

PLC的输入和输出接口有开关量和模拟量两种类型。

1. 输入接口

   输入接口可以分为开关信号和模拟信号。

   开关信号一般为BOOL数据类型，其值只有0和1。比如按钮开关、接近开关、光电开关等设备。

   模拟信号一般为int或者real类型的信号，比如压力传感器、温度传感器等设备。

2. 输出接口

   输出接口可以分为开关信号和模拟量信号。

   开关信号通常是指示灯、接触器、蜂鸣器等设备。

   模拟量通常用于电机调速、温度控制器等设备。