PLC学习笔记（二）：PLC结构（1）

目录： 

PLC学习笔记（一）：概述

PLC学习笔记（二）：PLC结构（1）

PLC学习笔记（三）：PLC结构（2）

 以下为正文

        PLC种类众多，但其组成结构和工作原理基本相同，主要由中央处理器CPU、储存器（ROM、RAM）和专门设计的输入/输出单元（I/O）电路、电源等组成。PLC内部框图如下图所示。

§2.1  中央处理单元（CPU）

        CPU（Central Processing Unit）是具有运算和控制功能的大规模集成电路（Integrated Circuit，IC），在PLC中的地位等同于人类的大脑，由控制器、运算器、寄存器组成。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。

        CPU的主要功能：

1. 控制用户程序和数据的接收与存储；
2. 诊断PLC内部电路故障与编程错误；
3. 扫描I/O口以接受现场信号的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据存储器中；
4. 从存储器逐条读出用户指令，编译后依照指令进行运算，并更新映像寄存器及有关标志位的状态。

        CPU的位数越高，运算速度越快，功能越强大，同时PLC的档次越高，价格也越昂贵。

§2.2  存储器

        存储器由具有记忆功能的半导体集成电路构成，用于存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他信息。

        PLC的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。

§2.2.1 系统程序存储器

        系统程序存储器用于存放厂家系统程序，以使PLC具有基本功能。这部分程序固化于只读存储器（Read-Only Memory，ROM）中，用户无法修改。

包括以下三部分：

1. 系统管理程序：使PLC拥有基础功能，能够与用户交互。

1. 用户指令解释程序：通过用户指令解释程序，将PLC的编程语言变为机器语言指令。
2. 标准程序模块与系统调用。包括功能不同的子程序及调用管理程序。

§2.2.2 用户程序存储器

        用户程序存储器包括用户程序存储器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。

        其中，用户程序存储器可以是RAM、EPROM（Erasable Program mable Read-Only Memory）或EEPROM（Electrically Erasable Programmable read only memory）存储器，其内容可由用户任意修改或增删。

EPROM	EEPROM

        用户数据存储器可以用来存放用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数据。用户程序容量的大小是反应PLC性能的重要标志之一。

§2.2.3 存储器类型

        随机存取存储器（RAM）又称可读可写存储器，用户既可以读出RAM中的内容，也可将用户程序写入RAM。它是易失性的存储器，断电后，存储的信息将全部丢失。RAM的工作速度高，成本低，改写方便。在PLC断电后可用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据。锂电池可用2~5年。

       只读存储器（ROM）常用来放PLC系统程序，断电后内容不丢失。系统程序关系到PLC性能，由厂家编程并在出厂时已固化好，内容只能读出。

        电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）具有RAM和ROM的优点，但写入时所需的时间比RAM长，用于存放用户程序和需长期保护的重要数据。