西门子PLC 6ES7216-2BD23-0XB8通讯原理和程序设计(2)

    二、 西门子PLC 6ES7216-2BD23-0XB8的构成

　　在结构上，西门子PLC分为固定式和组合式，固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示板、存储块、电源等，这些元件组合成一个不可拆卸的整体，模块化PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、背板或机架。这些模块可以按照一定的规则进行组合和配置。

　　三、 CPU 的构成

　　Cpu 是 plc 的核心，起着神经中枢的作用。每个 plc 至少有一个 cpu。它根据 plc 系统程序给出的功能接收和存储用户程序和数据，通过扫描方法采集字段输入设备发送的状态或数据，存储在寄存器中。同时对电源和 plc 内部电路的工作状态以及编程过程中的语法错误进行了诊断。进入运行状态后，从用户程序的内存中逐个读取指令。经过分析，根据指令规定的任务产生相应的控制信号，命令相应的控制电路。

　　CPU主要由运算单元、控制器、寄存器以及数据、控制和状态总线组成，实现它们的连接。CPU单元还包括外围芯片、总线接口和相关电路。西门子PLC可编程逻辑控制器是专为工业环境应用而设计的数字操作电子系统，它采用一种可编程存储器，在其中存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算的指令，并通过数字或模拟输入输出控制各种类型的机械设备或生产过程，内存主要用于存储程序和数据，是PLC不可缺少的组成部分。

　　在使用者可以看来，不必要详细数据分析 CPU 的内部管理电路，但对各部分的工作(WORK)机制研究还是自己应有一个足够的理解，CPU 的控制器通过控制 CPU 工作，由它读取指令、解释指令及执行程序指令，但工作生活节奏由震荡信号系统控制。运算器主要用于学生进行发展数字或逻辑关系运算，在控制器指挥下工作，寄存器选择参与数学运算，并存储运算的中间业务结果，它也是在控制器指挥下工作，CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定了PLC的工作速度、IO数量和软件容量，从而限制了PLC的控制规模。

　　四、 I/O 模块

　　可编程控制器与电路的接口通过输入输出部分完成，I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入寄存器反映输入信号的状态，输出点反映输出锁存器的状态，输入模块将电信号转换成数字信号，进入PLC系统，输出模块则相反，I/O分为开关输入、开关输出、模拟输入、模拟输出等模块。

　　开关量仅指通断两种状态的信号，模拟量指连续变化的量。

　　西门子plc常见的I/O分类如下：

　　开关量: 根据电压等级点，有220vac、110vac、24vdc，根据隔离模式点，有继电器隔离和晶体管隔离。

　　模拟量:按信号类型分，包括电流类型和电压类型，按精度分，包括12位、14位和16位。

　　除了通过上述分析通用 IO 外，还有一个特殊 IO 模块，如热电阻(Thermal resistance)、热电偶、脉冲等模块。

　　模块的规格和数量可由CPU O点数确定，但最大数量受基本配置可管理的背板或机架插槽的最大数量限制。

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