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第 2 章 可编程序控制器的 硬件与工作原理 教学基本要求 1.了解可编程序控制器的组成，理 解个部分的特点与作用 2.理解可编程序控制器的工作原理， 了解开关量I/O模块、模拟量I/O 模块和特殊I/O模块的应用。 3.了解FX系列PLC性能。 主要教学内容 可编程序控制器的组成 可编程序控制器的工作原理 可编程序控制器的特殊功能模块 FX系列可编程序控制器性能简介 复习题 可编程序控制器的组成 PLC的物理结构特点 可编程序控制器的构成 可编程序控制器各部分的作用 PLC的物理结构类型(1) 根据硬件结构的不同，可编程序控 制器分为以下几种类型： 1.整体式PLC （单元式，箱体式） 2.模块式PLC 3.叠装式PLC 整体式PLC （单元式，箱体式） 整体式PLC 的特点 CPU，I/O及电源模块均装在一个箱 状机壳内，结构紧凑。 体积小，价格低，一般为小型PLC 。 有多种不同的I/O点数的基本单元 和扩展单元供用户选择。 配有许多专用的特殊功能单元，如 模拟量I/O单元等。 模块式PLC 模块式PLC 的特点  由框架和模块组成，系统由搭积木 的方式构成。结构灵活 有不同档次的CPU模块，品种繁多的 I/O模块和功能模块供用户选用，硬 件配置的选择余地大，维修更方便。 一般为大中型PLC ，电源可独立为一 个模块。 叠装式PLC 叠装式PLC 的特点 集整体式和模块式的优点， 使配置更加灵活。各单元和 模块等高等宽，不用基板， 仅用扁平电缆连接，紧密拼 装后组成一个长方体。 叠装式PLC  S7 －400，强大的通讯能力内部总线的分布 式结构允许CPU和主I/O间进行相当快速的 通讯：P总线实现和通讯模块数据与输入输 出模块间的交换，而K总线则将容量更大的 数据传输到功能模块中  工业以太网、PROFIBUS和MP间通讯的相关 设施集成在操作系统中功能强大的通讯模 块允许点对点连接，以及同PROFIBUS和工 业以太网总线系统间的连接。 可编程序控制器的构成 PLC是一种以微处理器为核心的用作 数字控制的特殊计算机，实质上是一种专 用于工业控制的计算机。 PLC的具体结构 多种多样，但其基本结构相同，即主要由 CPU模块，I/O模块，电源部件和编程器组 成。 电源 CPU 编程器 扩展存储器 输入/输出 特殊I/O 通讯接口 CRT 打印机 其他PC 现场用户设备 图2-1 PLC各部分的作用(1)  CPU模块  I/O模块  电源  外部设备  编程器 CPU模块(1) CPU模块的组成与作用 组成： 微处理器CPU （中央处理单元）+存储器 (有的CPU模块还包括PLC的直流稳压电源) 作用： 在控制系统中，CPU模块相当于人体的大 脑和心脏。它不断的采集输入信号，执行 用户程序，刷新系统的输出。 CPU模块(2) 微处理器CPU 微处理器CPU是PLC的主要组成部分， 它是系统的控制中枢。 微处理器CPU构成  运算器  寄存器 微处理器