第5章可编程控制器的结构和工作原理PLC的产品型号很多，发展非常迅速，应用日益广泛，不同的产品在硬件结构、资源配置和指令系统等方面各不相同。但从总体来看，不同厂商的PLC在硬件结构和指令系统等方面大同小异。对于初学者而言，只要熟悉一种PLC的组成和指令系统，在涉及其他PLC时就可以做到触类旁通，举一反三。本章主要介绍PLC的硬件组成、工作原理和系统资源配置等内容。5.1可编程控制器的基本结构PLC从组成形式上一般分为整体式和模块式两种，但在逻辑结构上基本上相同。整体式PLC一般由CPU板、I/O板、显示面板、内存和电源等组成，一般按PLC性能又分为若干型号，并按I/O点数分为若干规格。模块式PLC一般由CPU模块、I/O模块、内存模块、电源模块、底板或机架等组成。无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式的开放结构，其I/O能力可根据用户需要进行扩展与组合。PLC的组成如图5.1所示。CPU存储器电源输入单元输出单元编程器或其他设备按钮接触器电磁阀指示灯行程开关继电器触点图5.1PLC的组成5.1.1CPU(中央处理器)与通用计算机中的CPU一样，PLC中CPU也是整个系统的核心部件，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成。此外还有外围芯片、总线接口及有关电路。CPU在很大程度上决定了PLC的整体性能，如整个系统的控制规模、工作速度和内存容量等。CPU中的控制器控制PLC工作，由它读取指令，解释并执行指令。工作的时序(节奏)则由振荡信号控制。CPU中的运算器用于完成算术或逻辑运算，在控制器的指挥下工作。第5章可编程控制器的结构和工作原理·91··91·CPU中的寄存器参与运算，并存储运算的中间结果。它也是在控制器的指挥下工作。作为PLC的核心，CPU的功能主要包括以下几个方面。(1)CPU接收从编程器或计算机输入的程序和数据，并送入用户程序存储器中存储。(2)监视电源、PLC内部各个单元电路的工作状态。(3)诊断编程过程中的语法错误，对用户程序进行编译。(4)在PLC进入运行状态后，从用户程序存储器中逐条读取指令，并分析、执行该指令。(5)采集由现场输入装置送来的数据，并存入指定的寄存器中。(6)按程序进行处理，根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出状态或数据寄存器的内容。(7)根据输出状态或数据寄存器的有关内容，将结果送到输出接口。(8)响应中断和各种外围设备(如编程器、打印机等)的任务处理请求。当PLC处于运行状态时，首先以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别...
