微处理器模块（CPU）

CPU是PLC的关键部件，可以使PLC依照事先编好一点的系统程序来完成各种操纵。中小型PLC常用8位微控制器或单片机设计；中小型PLC常用16位微控制器或单片机设计；大中型PLC常用双极型位片机。其作用主要包括：

①接受并存放可执行程序和信息。

②接受、启用当场输出设备状态和信息。先把当场输入信息存储下去，当需要使用的时候启用该数据。

③确诊开关电源及PLC里面电源电路的工作环境和程序编写过程的拼写错误，出现未知错误的时候会马上报案。

④当PLC进入到运作（Run）的状态下，CPU依据可执行程序储存的顺序先后实行，进行程序流程所规定的实际操作。

⑤依据程序执行得到的结果升级相关标志寄存器状态和输出印象存储器内容，再经过导出构件完成导出操纵或数据通讯能。

（2）存储芯片

PLC的存储芯片就是用来存放数据和流程的，可分为系统软件程序存储器（ROM或EPROM）、客户程序存储器（RAM）、工作中存贮器（RAM/FLASH）。系统软件程序存储器取决于PLC的能，这是随机存储器，客户无法变更内容。PLC中常见RAM来存放可执行程序，RAM工作中速度更快，价格低，改变便捷，另外在PLC中装有锂离子电池，当外界开关电源关闭电源时，可以保存RAM中的信息。用于存放运行数据信息的地区称之为工作中数据区。工作中信息是常常改变和存储的，因此工作中存贮器务必是可以读写能力的。

（3）键入/导出模块

键入/导出模块是PLC与外围设备互相联系的窗口。具体的生产过程中信号幅度是多样化的，外界执行器所需的脉冲信号也是不一样的。可是CPU所解决信号也只能是规范脉冲信号，所以需要根据键入/导出模块来完成对这种信号幅度的转换。它实际上就是PLC与控制对象中间传输信号的功率插口构件。键入模块接受关键设备向PLC给予信号，如按键、电源开关、继电器触点、拨码器等开关量信号。这种数据信号通过输入电路的过滤、光电隔离、脉冲信号变换等工艺后变为CPU可以接受与处理信号。导出模块将通过CPU处理薄弱电子信号根据光电隔离、率变大等工艺后转化成外围设备所需的强电子信号，进而来驱动各种各样控制元件，如交流接触器、继电器、控制器、调速装置等。

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（4）开关电源

一般情况下PLC应用220V的交流电或24V的直流稳压电源。开关电源构件将外界输入交流电流经整流滤波加工后转化成供PLC的微处理器、存储芯片等内部结构电源电路工作中所需的5V、12V、24V等各个额定电压的直流稳压电源，使PLC能正常运转。很多PLC的直流稳压电源大多采用直流电开关稳压电源，不但可以给予多通道单独的电压供内部结构电源电路应用，可以向外界给予24V的直流稳压电源，给键入模块所联接的内部电源开关或传感器供电系统。

一般针对一体式PLC，开关电源构件封装形式在主机内部，针对模块化PLC，开关电源构件一般采用独立的电源芯片。

（5）I/O拓展端口号

PLC的I/O端口号是十分重要的网络资源，拓展I/O端口号是提升PLC控制系统软件经济发展性能参数的重要途径。当PLC主控芯片单元I/O等级无法满足消费者的需求时，能通过I/O拓展端口号用扁电缆将I/O拓展模块与主控芯片模块相接，以增强I/O等级。绝大部分的PLC都是有拓展端口号。服务器能通过拓展端口号联接I/O拓展模块来提高I/O等级，还可以通过拓展端口号联接各种各样独特能模块以拓展PLC的能。

（6）外接设备端口号

PLC能通过外接设备端口号和各种外围设备相互连接。比如联接智能终端PT开展流程的设计方案、调节和监视系统；连打印机能够打印出可执行程序、打印出PLC运行中状态、打印出故障预警的类型和方式等；联接EPROM载入器，将调节好一点的可执行程序载入EPROM，以免被误修改等；有些PLC也可以通过外围设备端口号与其它PLC、上位机软件开展通讯或添加各种各样互联网。

（7）编程工具

编程工具是开发研究和检测维护保养PLC及其视频监控系统运作不可缺少的外围设备。运用编程工具能将可执行程序输入到PLC的存储芯片，还能够查验、改动、编译程序及其监控程序流程的运转。PLC的编程工具有两种方式：一种是手执开发板，它是由电脑键盘、显示屏和工作模式切换开关等构成，主要运用于调节简单程序流程、当场改动主要参数及其监控PLC本身的工作情况；另一种是运用上台电子计算机里的技术数控编程软件（如西门子系统S7-300 PLC使用的STEP 7手机软件），它主要运用于撰写较大型程序，并能灵活改动、免费下载、安装流程及其在线调试和监控程序。数控编程软件的应用更为广泛。

（8）智能化模块

智能化模块是PLC中的一个控制模块，它和CPU根据总线结构联接，并且在CPU的统筹管理下自由地开展工作。常见智能模块包含高速计数器模块、A/D模块、D/A模块、部位控制模块、PID控制模块、温控模块等。

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2.3　PLC开发工具和原理

2.3.1　PLC编程语言表达及数控编程软件

程序控制器是由程序流程来达到掌控的，进行程序编写时所使用的语言表达便是PLC的计算机语言，PLC编程语言表达有很多种，它是用PLC的开发语言或某类PLC命令的助记符编写而成。每个器件的助记符随PLC型号规格的不同而有所不同。PLC编程语言表达依据生产厂家的不同而不一样。但是目前没有统一的通用性计算机语言，因此使用不一样厂家的PLC时，同一种计算机语言也会有所不同。在PLC控制控制系统设计中，规定设计者不仅

要知道PLC的硬件性能，还要考虑PLC对计算机语言鼓励的类型。

化组织（IEC）1994年5月发布的IEC6 1131-3规范（PLC的计算机语言规范，都是迄今唯一的电力监控系统的计算机语言规范）中详细的反映了语法、词义和以下5种计算机语言：语句表（Statement List，STL）、子程序（Ladder Diagram，LAD）、能块图（Function Block Diagram，FBD）、构造文字（Structured Text，ST）、次序能图（Se Function Chart，SFC）。在其中子程序和语句表计算机语言在具体选用的多，下边主要讲解这两种语言。

（1）子程序（LAD）

子程序（LAD）是常见的PLC编程语言表达。子程序与电磁阀的电路原理图非常相似，它是以继电器控制系统原理图演变而来的，是一种类似电磁阀控制线路图的一种语言表达。其怎么画是以左母线槽逐渐，通过接触点和电磁线圈，停止于右母线槽，具备形象化、易懂、易懂的优势，并且非常容易被了解继电器控制的工厂电气设备技术人员所把握。西门子系统PLC的子程序具备以下几种特性：

①子程序是一种图形语言，延用继电器控制里的接触点、电磁线圈、串联和并联等名词和符号图片；

②子程序里的接触点有自锁电路和常闭点二种，接触点能是PLC输入点接的电源开关，还可以是内部继电器的接点或内部结构存储器、电子计数器状态；

③接触点能够串连或并接，但电磁线圈只有并接，不可以串连；

④接触点和电磁线圈等构成单独电源电路称之为互联网（Network）或代码段；

⑤在代码段号右侧能够再加上代码段文章的标题，在代码段号下面还可以再加上注解；

⑥内部继电器、电子计数器、存储器也不能完全控制外界负荷，只是作为中间结果供CPU内部使用。

（2）语句表（STL）

语句表（STL）类似计算机汇编程序，但是比汇编程序浅显易懂，是PLC的基本计算机语言。他用助记符来描述各种各样命令的能，命令句子是PLC流程的核心元素，好几条句子组合在一起就形成了语句表。在开发板的电脑键盘上或者利用数控编程软件的语句表文件格式都可以直接语句表程序编写。一般情况下语句表和子程序是可以相互转化的，比如西门子系统S7-300 PLC的STEP 7数控编程软件在主视图列表中就可以开始语句表和子程序的互相转变。或是用键盘快捷键“Ctrl 1/2”就能实现语句表和子程序的互相转变。要说明的是一部分语句表都是没有子程序与其相对应。

数控编程软件

开发板是PLC极为重要的程序编写机器设备，它不仅可以用于进行程序编写，也可以用来录入数据，及其定期检查监管PLC的运转。一般情况下，开发板只能在PLC编程和检测时进行，在PLC宣布运行后常常把开发板卸除。

由于电子计算机技术发展，PLC生产商愈来愈侧重于设计一些达到一些PLC的程序编程、监测和设计要点的数控编程软件，这种数控编程软件还可以在专用开发板上运作，还可以在普通PC机上运作。这种数控编程软件运用了计算机屏幕大、键入/导出数据量多的是优点，使PLC的编程环境更加完美。在很多情况下，配有数控编程软件的计算机在PLC宣布运行后还能够放在系统中，做为PLC的监控系统应用。例如有以下数控编程软件。

①OMRON企业设计的CX-P数控编程软件能够为OMRON C系列产品PLC给予非常好的编程环境。

②松下电工定制的FPWin_GR数控编程软件能够为FP系列产品PLC给予非常好的编程环境和模拟仿真。

③西门子公司定制的STEP 7 Micro/WIN 32数控编程软件能够为S7-200系列产品PLC给予编程环境。

④西门子公司定制的SIMATIC Manager数控编程软件能够为S7-300/400系列产品PLC给予编程环境。