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PLC硬件组成及原理

可编程控制器（PLC）是一种数字运算、操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计。它采用可编程控制器的存储器，存储并进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，通过数字式和模拟式的输入和输出来控制各机械和生产过程。具有程序设计简单，通用性好，抗干扰能力强，可靠性高的技术特点。

可编程控制器PLC主要由电源、CPU、通讯单元、高数计数单元、模拟量I/O单元、数字量I/O单元等硬件组成。

下面对可编程控制器的各主要单元进行简介。

2.1 PLC系统组成

主控PLC系统由电源、CPU、通讯单元、高数计数单元、模拟量I/O单元、数字量I/O单元等硬件组成。装在主控柜内。

带有辅控PLC的电控系统，辅控PLC系统由电源、CPU、通讯单元、高数计数单元、模拟量I/O单元、数字量I/O单元等硬件组成。装在操作台内。

2.2 各单元基本特点

2.2.1、电源单元：电源输入电压100～240V AC,为PLC提供总线电源及基本电源。

2.2.2、CPU单元：CPU单元为PLC的核心，包括有存储器接口、编程接口等，是程序执行的载体。其上插入的存储器模块用锂电池保持RAM内容；PLC可在其上设置为程序执行“STOP”或“RUN”方式。隔爆可编程控制箱厂家

2.2.3、面板指示灯主要有：电源指示、运行指示、电池电压指示、出错指示、I/O单元及功能单元的工作状态指示。

2.2.4、CPU工作方式

2.2.4.1、“STOP”方式：不扫描程序、禁止输出、可对PLC编程或修改程序。

2.2.4.2、“RUN”方式：循环处理程序、读进输入状态、允许输出

2.2.5、数字量输入单元

由现场过程来的数字量信号用24V DC电压等级输入。每个输入均采用光电隔离。输入信号状态变化时，PLC上有对应的灯光指示。数字量I/O单元将外部开关量的动作信号转化为CPU 能够处理的电平信号，对各开关量信号状态进行检测，为程序执行提供依据。

 2.2.6、数字量输出单元

来自过程的信号进入PLC后，PLC进行运算和控制并将运算结果通过输出触点送给过程执行器，输出信号变化时，PLC上有对应的灯光指示，输出形式有三种：

继电器输出：用于交直流负载，有触点输出。

可控硅输出：用于交直流负载，无触点输出。

晶体管输出：用于交流负载，无触点输出。

2.2.7、模拟量输入单元

将来自过程的模拟量信号转换为PLC 可以处理的数字量信号，供CPU在执行程序时调用。模拟量信号可以是电压信号、电流信号等。隔爆可编程控制箱厂家

2.2.8、 模拟量输出单元

将CPU处理过的数字量信号通过模拟量输出单元变换为过程所需的电压、电流等模拟量信号。

2.2.9、高速计数单元

选用高数计数单元对轴编码器的输出脉冲值计数和监控，指示提升容器的实际位置，发送位置信号，对提升机(绞车)进行行程监视和位置闭环控制。

高数计数单元具有计数速度快（计数频率可达50KHz以上）和计数范围大（32位计数器）等特点。它可完成高速计数器和PLC基本单元之间的双向信息传递，CPU可以接收来自计数单元的计数值，也可以控制计数器的计数方式。隔爆可编程控制箱厂家

在提升机(绞车)低速轴或减速器上安装和卷筒同步转动的光电编码器，将位置信号转换成两路相互交错  90°电角度的脉冲列系列信号送入高速计数模块。这两路脉冲信号可以防止运行过程中的误计数现象，提高了计数的精度和可靠性。