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PLC輸入的內部線路 PLC輸入的內部電路一般采用光電耦合電路，如下圖所示（共陰極）。這樣做，是為了把外部電路和PLC內部電路隔離開來，從而避免PLC內部電路受到來自于外部電路的干擾。此圖只示出了PLC的一個輸入，其它輸入一樣，并且所有輸入的公共端（COM）可以連接在一起，也可以分為幾組連接在一起共用。 值得說明的是，公共端可以是發光二極管的陽極連接一起，也可以是陰極連接一起，根據發光二極管COM端連接的不同，可以分為“共陽極”和“共陰極”。例如：三菱FX系列PLC輸入電路就采用的是“共陽極”接法，而西門子或臺達PLC的COM端是懸空的，可以由用戶來根據實際需要或習慣來采用是“共陽極”還是“共陰極”。

可編程控制器的軟硬件組成詳細介紹

可編程序控制器(Programmable Controller)原本應簡稱PC，為了與個人計算機專稱PC相區別，所以可編程序控制器簡稱定為PLC(Programmable Logic Controller)，但并非說PLC只能控制邏輯信號。PLC是專門針對工業環境應用設計的，自帶直觀、簡單并易于掌握編程語言環境的工業現場控制裝置。

PLC的基本組成

PLC基本組成包括中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口(縮寫為I/O，包括輸入接口、輸出接口、外部設備接口、擴展接口等)、外部設備編程器及電源模塊組成，見圖1。PLC內部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數據總線連接，外部則根據實際控制對象配置相應設備與控制裝置構成PLC控制系統。

圖1 PLC的基本組成

1. 中央處理器

中央處理器(CPU)由控制器、運算器和寄存器組成并集成在一個芯片內。CPU通過數據總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。

小型PLC的CPU采用8位或16位微處理器或單片機，如8031、M68000等，這類芯片價格很低；中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機，如8086、96系列單片機等，這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高；而大型PLC則需采用高速位片式微處理器。

CPU按照PLC內系統程序賦予的功能指揮PLC控制系統完成各項工作任務。

2. 存儲器

PLC內的存儲器主要用于存放系統程序、用戶程序和數據等。

1)系統程序存儲器

PLC系統程序決定了PLC的基本功能，該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統程序存儲器中，主要有系統管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統程序調用等部分。

系統管理程序主要控制PLC的運行，使PLC按正確的次序工作；用戶指令解釋程序將PLC的用戶指令轉換為機器語言指令，傳輸到CPU內執行；功能程序與系統程序調用則負責調用不同的功能子程序及其管理程序。

系統程序屬于需長期保存的重要數據，所以其存儲器采用ROM或EPROM。ROM是只讀存儲器，該存儲器只能讀出內容，不能寫入內容，ROM具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲的內容。

EPEROM為可電擦除只讀存儲器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內容，可電擦除可編程只讀存儲器還有E2PROM、FLASH等。

2)用戶程序存儲器

用戶程序存儲器用于存放用戶載入的PLC應用程序，載入初期的用戶程序因需修改與調試，所以稱為用戶調試程序，存放在可以隨機讀寫操作的隨機存取存儲器RAM內以方便用戶修改與調試。

通過修改與調試后的程序稱為用戶執行程序，由于不需要再作修改與調試，所以用戶執行程序就被固化到EPROM內長期使用。

3)數據存儲器

PLC運行過程中需生成或調用中間結果數據(如輸入/輸出元件的狀態數據、定時器、計數器的預置值和當前值等)和組態數據(如輸入輸出組態、設置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲區保持范圍、模擬電位器設置、高速計數器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態等)，這類數據存放在工作數據存儲器中，由于工作數據與組態數據不斷變化，且不需要長期保存，所以采用隨機存取存儲器RAM。

RAM是一種高密度、低功耗的半導體存儲器，可用鋰電池作為備用電源，一旦斷電就可通過鋰電池供電，保持RAM中的內容。

3. 接口

輸入輸出接口是PLC與工業現場控制或檢測元件和執行元件連接的接口電路。PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型；輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。晶體管和晶閘管輸出為無觸點輸出型電路，晶體管輸出型用于高頻小功率負載、晶閘管輸出型用于高頻大功率負載；繼電器輸出為有觸點輸出型電路，用于低頻負載。

現場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號，如限位開關、操作按鈕、選擇開關以及其他一些傳感器輸出的開關量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號轉換成CPU能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號轉換成現場需要的強電信號輸出，以驅動電磁閥、接觸器等被控設備的執行元件。

1)輸入接口

輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號，一類是由按鈕、轉換開關、行程開關、繼電器觸頭等開關量輸入信號；另一類是由電位器、測速發電機和各種變換器提供的連續變化的模擬量輸入信號。

以圖2所示的直流輸入接口電路為例，R1是限流與分壓電阻，R2與C構成濾波電路，濾波后的輸入信號經光耦合器T與內部電路耦合。當輸入端的按鈕SB接通時，光耦合器T導通，直流輸入信號被轉換成PLC能處理的5V標準信號電平(簡稱TTL)，同時LED輸入指示燈亮，表示信號接通。微電腦輸入接口電路一般由寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路組成，這些電路集成在一個芯片上。交流輸入與交直流輸入接口電路與直流輸入接口電路類似。

　　從圖中可以看出，要想讓PLC的某個輸入端有輸入，光電耦合的發光二極管兩端必須形成回路，即：COM端接“＋”時，輸入必須引入“－”電平（共陽極）；COM端接“－”時，輸入端必須引入“＋”電平（共陰極）。 二、PLC輸入外部電路的形式 PLC輸入外部電路的外部節點形式共分為以下三種： 1、無源節點輸入，即：開關節點輸入。 2、NPN和PNP節點輸入 3、二極管輸入 下面，就這三種節點輸入的形式及接線方式簡單說明一下。 1、無源節點輸入（開關量輸入） 此種節點形式是PLC輸入用的多的一種形式。使用此種形式時，只要注意PLC的輸入公共端是共陽極還是共陰極就行了。如為共陽極，則通過開關節點引入的應該是負極，如為共陰極，則經過開關節點引入的應該是正極。如下圖所示（括號內為共陽極時）：

　　2、NPN和PNP節點輸入 一些傳感器或接近開關的輸出節點是NPN或PNP節點形式。這時，做為PLC的輸入是選NPN還是PNP節點，一方面要看要看PLC的接線形式而定，另外還要看傳感器或接近開關的接線形式。下面舉例來說明： 如下圖所示，傳感器的輸出是NPN形式的。從圖中負載接線可知，傳感器動作時，輸出0V（黑線④處）。這就要求，PLC的公共端（COM）是正極。因此，對于此線路，當PLC的公共端接（CON）正極時，PLC的輸入就只能用NPN形式。

　　下圖正好相反，當傳感器動作時，其輸出為正極（黑線④處）。此時，就要求PLC的公共端（COM）接負極。因此，對于此線路，當PLC的公共端接負極時，PLC的輸入就只能用PNP的形式。 PLC的輸入節點到底是采用PNP還是NPN的形式，其實大不可必死記。只要明白PLC輸入內部的電路原理就行了，即：采用PNP還是NPN節點，都必須保證PLC輸入電路內部的光電耦合部分的發光二極管得電。 以上兩例是以西門子PLC為例，西門子PLC輸入內部線路的光電耦合的公共端可以是共陰極或共陽極，因此，在考慮使用NPN或PNP輸入時，可以改變公共端（COM）的正極或負極來分別使用；而對于三菱FX系列的PLC，因光電耦合的公共端是固定采用共陽極的，因此公共端只能接正極，輸入也就只能使用NPN節點輸入方式了。

　　3、串二極管輸入 有時，需要在PLC的輸入節點中串入一個發光二極管來為指示。如下圖所示： 此時，一般PLC都會規定串入二極管的允許電壓降及允許串入的二極管的個數。比如，上圖所示的FX系列的PLC規定，發光二極管允許電壓降為4V，多允許中時串入2個。