新乡西门子授权代理商PLC

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PLC硬件结构分类

 基本单元加扩展型PLC(见图1-39)是一种由整体结构、固定1/O点数的基本单元、可选择扩展I/O模块构成的小型PLC。PLC的处理器、存储器、电源、固定数量的输入/输出接口、通信接口等安装于基本单元上。通过基本单元的扩展接口，可以连接扩展I/O模块与功能模块，进行I/O点数与控制功能的扩展。

  与整体式固定I/O型PLC相比，基本单元加扩展型PLC同样具有结构紧凑、体积小、安装简单的特点;但它可以根据设备的I/O点数与控制要求，增加I/O点或功能模块，因此，具有I/O点数可变与功能扩展容易的优点，可以灵活适应控制要求的变化。

  基本单元加扩展型PLC与模块化结构PLC的主要区别在于∶

  ①基本单元加扩展型PLC的基本单元本身具有集成、固数的I/O点，基本单元可以立使用。

  ②基本单元、扩展模块自成单元，不需要安装基板(或机架)，因此，在控制要求变化时，可以在原基础上很方便地对PLC的配置进行改变。

  ③可以使用功能模块，由于基本单元具有扩展接口，因此可以连接其他功能模块。基本单元加扩展型PLC的大I/O点数通常可以达到256点以上;功能模块的规格与品种也较多，有模拟量输入/输出、位置控制、温度测量与调节、网络通信等。

  这类PLC在机电一体化产品中的实际用量大，大部分生产厂家的小型PLC都采用了这种结构形式。如日本MITSUBISH(三菱)的FX;N/FX∶Ne/FX∶N/FX∶N/FX00系列等(见图1-38)。

  集成式PLC

  集成式PLC(也称内置式PLC)一般作为数控系统(CNC)的功能补充，用于实现数控机床或其他数控设备的辅助机能控制，如刀具自动交换控制、工作台自动交换控制、冷却的开/关控制、主轴的启动/正反转/停止控制、夹具的自动松/夹、自动上/下料控制等。

  集成式PLC是一种将PLC与CNC(数控装置)集成于一体的PLC，通常无立的电源与CPU，一般不可以单使用。

  在大多数数控系统中，PLC与CNC共用同一CPU，如三菱的E60系列数控系统(见图1-40)，FANUCO系列数控系统，SIEMENS810系列、802系列数控系统等。

  当PLC与CNC共用CPU时，PLC的输入/输出通常以I/O接口模块的形式安装在数控系统或者机床上，I/O模块与CPU间通过总线连接，如三菱的FCU6-HRC341/351模块(见图1-39)、SIEMENS 802D的PP72/48模块、FANUC-0iCI/O模块均属于这种情况。

  采用集成式结构时，PLC接口模块一般都为用途单一的开关量输入/输出模块(有时有少量的模拟量接口)，单个模块的I/O点数通常都较多，如PP72/48 I/O模块为72点输入/48点输出，FCU6-HRC341/351为64点输入/48点输出，0iCI/O模块为96点输入/48 点输出等。但接口模块的规格较少，一般只有1～2种，且I/O的点数与输入/输出的要求固定不变。当I/O点数不足时，需要增加I/O模块进行扩展，PLC通常无特殊功能模块可以供选择。

  在功能强大的数控系统中，PLC也有使用单CPU的场合，此类PLC具有立的电源模块、CPU模块、I/O模块、整体结构与通用型模块式PLC相同，也可以作为立PLC使用(此类情况不常见);在部分CNC上，也有直接使用通用PLC的情况(如SIEMENS早期的SINUMERIK6、3、8系列CNC，SINUMERIK850、880系列CNC，以及当前的SINUMERIK 810D/840D系列CNC均为直接使用PLC的产品)。

  使用单CPU的集成式PLC，一般通过特殊的接口模块与总线实现CNC与PLC间的数据交换。PLC的其他组成部分均为模块化结构，与通用PLC一样，单个I/O模块的控制点数较少，但可以安装的模块数较多，且输入/输出要求可变，使用较灵活。

  集成式PLC的优点是可以随时通过CNC的操作面板进行程序编辑、调试与状态诊断，在部分系统中还可以进行梯形图的动态显示。

  集成式PLC的使用方法与通用PLC基本相同，但在I/O信号与标志寄存器(也称内部继电器)方面，具有地址固定的CNC与PLC间的内部传送信号;在指令系统方面，具备部分适合于CNC机床控制的特殊功能指令，如刀具自动交换控制用的回转器计数指令、回转器捷径选择指令、“随机换刀”控制指令等。

  由于集成式PLC一般都需要与PLC同时使用，编程时了解系统内部PLC与CNC 之间的信号关系，才能正确使用。

PLC系统的存储器分类介绍

 PLC系统中的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器。 

    （1）系统存储器 

    系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能更改。它使PLC具有基本的功能，能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏很大程度上决定了PLC的性能。

    （2）用户存储器 

    用户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。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务采用PLC编程语言编写的各种用户程序。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同（可以是RAM、EPROM或EEPROM存储器），其内容可以由用户修改或增删。用户数据存储器可以用来存放（记忆）用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数据等。用户存储器的大小关系到用户程序容量的大小，是反映PLC性能的重要指标之一。

    为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源，以掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。

    工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区，这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要，部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态，这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。

    由于系统程序及工作数据与用户无直接联系，所以在PLC 产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当PLC提供的用户存储器容量不够用，许多PLC还提供有存储器扩展功能。 

    存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器或可擦除可编程的只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。