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PLC的基本組成
PLC基本組成包括中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口(縮寫(xiě)為I/O，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴(kuò)展接口等)、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成，見(jiàn)圖1。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過(guò)電源總線(xiàn)、控制總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接，外部則根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。
1. 中央處理器
中央處理器(CPU)由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成并集成在一個(gè)芯片內(nèi)。CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、控制總線(xiàn)和電源總線(xiàn)與存儲(chǔ)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(jī)，如8031、M68000等，這類(lèi)芯片價(jià)格很低；中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機(jī)，如8086、96系列單片機(jī)等，這類(lèi)芯片主要特點(diǎn)是集成度高、運(yùn)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(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。
2. 存儲(chǔ)器
PLC內(nèi)的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)等。
1)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器
PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本功能，該部分程序由PLC制造廠(chǎng)家編寫(xiě)并固化在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶(hù)指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。
系統(tǒng)管理程序主要控制PLC的運(yùn)行，使PLC按正確的次序工作；用戶(hù)指令解釋程序?qū)?/font>PLC的用戶(hù)指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言指令，傳輸?shù)?/font>CPU內(nèi)執(zhí)行；功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負(fù)責(zé)調(diào)用不同的功能子程序及其管理程序。
系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲(chǔ)器采用ROM或EPROM。ROM是只讀存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器只能讀出內(nèi)容，不能寫(xiě)入內(nèi)容，ROM具有非易失性，即電源斷開(kāi)后仍能保存已存儲(chǔ)的內(nèi)容。
EPEROM為可電擦除只讀存儲(chǔ)器，須用紫外線(xiàn)照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫(xiě)入內(nèi)容，可電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器還有E2PROM、FLASH等。
2)用戶(hù)程序存儲(chǔ)器
用戶(hù)程序存儲(chǔ)器用于存放用戶(hù)載入的PLC應(yīng)用程序，載入初期的用戶(hù)程序因需修改與調(diào)試，所以稱(chēng)為用戶(hù)調(diào)試程序，存放在可以隨機(jī)讀寫(xiě)操作的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM內(nèi)以方便用戶(hù)修改與調(diào)試。
通過(guò)修改與調(diào)試后的程序稱(chēng)為用戶(hù)執(zhí)行程序，由于不需要再作修改與調(diào)試，所以用戶(hù)執(zhí)行程序就被固化到EPROM內(nèi)長(zhǎng)期使用。
3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
PLC運(yùn)行過(guò)程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)(如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的預(yù)置值和當(dāng)前值等)和組態(tài)數(shù)據(jù)(如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲(chǔ)區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計(jì)數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等)，這類(lèi)數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化，且不需要長(zhǎng)期保存，所以采用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM。
RAM是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可用鋰電池作為備用電源，一旦斷電就可通過(guò)鋰電池供電，保持RAM中的內(nèi)容。
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