PLC的分类方式

现阶段，PLC的差异生产厂家或同一生产厂家的不同产品品种繁多，作用各有不同，依据不同视角可将PLC分为不一样的种类，其常见的分类方式有以下二种。1.按容积归类

为适应信息资源管理量和系统复杂性的不同需求，PLC具有不同的I/O等级、客户程序存储器容量和作用范畴，PLC在20世际90时代已经形成了微、小、中、大及超大等各种类型。PLC完成对外围设备控制，其输入端子与输出端子的数量总和，称之为PLC的键入/导出等级，通称I/O等级。按I/O等级PLC可以分为小型PLC（几十点I/O）、中小型PLC（几百点I/O）、中小型PLC（上千点I/O）、大中型PLC（好几千点I/O）和超大PLC（过万点I/O或以上）。2.按硬件配置结构类型归类

PLC的结构类型从宏观的方面来讲分成一体式和模块化两类，此外就出现了内插平板式的PLC，也能看做为模块化PLC。

（1）一体式构造

一体式构造的PLC就是将开关电源、CPU、输出、存储芯片、串行通讯接口和外围设备插口等集成为一个总体，构成一个单独复合控制模块，一般微、中小型PLC如西门子系统S7-200和S7-1200系列产品全是一体式构造。这种结构体型小，设备安装调试便捷。

（2）模块化构造

模块化构造是把PLC按作用分成电源芯片、服务器控制模块、开关量输入控制模块、开关量输出控制模块、模拟量输入控制模块、模拟量输出控制模块、声卡机架接口模块、通讯模块和专用型程序模块等，并根据需求构建PLC构造。这类积木式构造可以灵活地配备成、中、大中型系统软件。

从在结构上讲，由控制模块组成系统软件有如下4种方式。

1）无底版。靠控制模块间接口立即相接，然后稳定到相对应滑轨上。omron企业的CJlM型号就是这样的构造，较为紧密。西门子系统的S7-300 PLC都是相似的构造，这种结构需要采用接线插头联接，若想独立固定不动时，还需要此外订购支撑架。

2）有底版。全部控制模块都固定于底版上，较为坚固，但底版的槽数是不变的，如3、5、8、10槽等。这一槽数与具体的控制模块数不一定相同，因此，配备时难免会有空槽。这样既能造成浪费，特多占用空间，甚至有时候还要用占空模块把多余槽遮盖好。西门子系统的S7-400 PLC就是该类。

3）用声卡机架取代底版。全部控制模块都固定于声卡机架上。这种结构比底版式繁杂，而牢固。选用此类组成时，它控制模块无需机壳，但有一些小控制面板，用以组成后密封性与信号显示。

模块化构造的优势之一是客户依据生产制造规定，可以灵活地配备成、中、大板块，这类积木式构造可以满足客户逐渐拓展系统软件并增加作用；优势之二是控制模块有密封性机壳，既轻松又防污；优势之三是控制模块选用单独接法，安装及维护方便。

4）内插平板式。为适应机电一体化的需求，有些PLC制造成内插平板式的，可嵌入到相关装置中。若有的数控机床，其逻辑性量操纵使用的内嵌PLC，就可以用内插平板式的PLC取代。生活中有输入点、导出点，及其通讯口、拓展口和程序编写口等。它可以完成PLC每一个作用，但是它只是一个控制器，可很容易地嵌入到相关装置中。

1.4.2 PLC与单片机设计、计算机较为

现阶段，用于操纵场合控制系统除开PLC，也包括单片机系统及各种工控电脑等，他们拥有不同的特性，适合不同的应用场景。

51单片机就是指一个集成化在一块处理芯片里的详细计算机软件，其具有一个完整电子计算机所需的绝大多数构件，包含CPU、运行内存、内部结构外部总线系统，现在大部分还会继续装有外存储器；与此同时，集成化例如串行通讯接口、计时器及实时时钟等外部设备。而如今厉害的单片机系统乃至能将响声、图象、互联网及其繁杂的键入/导出信息系统集成在一块处理芯片上。它并不是进行某一个逻辑功能的芯片，而是将一个计算机系统集成到一个处理芯片上。

选用单片机系统具备成本费用低、经济效益强的优势，但由于可靠性和抗电磁干扰水平很差，必须有十分的开发韧性和从业经验才能使系统稳定性。

而计算机软件与PLC相比，计算机计算机语言为汇编程序或程序设计语言，其门坎要高于子程序等计算机语言，此外计算机软件的工作氛围要求比较高，为了满足工业生产级性能要求要进行许多的独特设计方案，也大大提升了其应用成本

从结构类型上，PLC可以分为一体式和模块化两类。无论哪一类PLC，其结构特点都是一样的

CPU

与通用计算机一样，PLC中CPU都是整个系统的关键部件，主要是由运算器、控制板、存储器及完成二者之间关联的数据总线、系统总线和控制总线组成。除此之外，也有外场处理芯片、总线接口和有关电源电路。CPU在一定程度上取决于PLC的整体性能，如整个系统的控制规模、工作中速度与内存空间等。

CPU里的控制板操纵PLC工作中，由它载入命令，表述并运行命令。相关工作的时钟频率（节奏感）则是由震荡信号控制。

CPU里的运算器用以进行运算或逻辑函数，在控制器的指挥下工作中。

CPU里的存储器参加计算，并存放计算的中间结果。而且也是在控制器的指挥下工作中。

做为PLC的关键，CPU的功效主要包含以下几方面。

1）CPU接受从开发板或电子计算机输入程序流程和信息，并送进客户程序存储器中存放。

2）监控开关电源、PLC内部结构每个单元电路的工作环境。

3）确诊程序编写过程的拼写错误，对可执行程序开展编译程序。

4）在PLC进到工作状态后，从客户程序存储器中逐一载入命令，并分析、实行该命令。

5）收集由当场输入装置送的数据信息，并存进指定存储器中。

6）按流程予以处理，依据计算结论，升级相关标志寄存器状态和输出情况或数据存储器内容。

7）依据导出情况或数据存储器的有关内容，将结论送至输出接口。

8）回应终断以及各种外部设备（如开发板、复印机等）的任务处理要求。

当PLC处在工作状态时，先以扫描仪的形式接受当场各输入装置状态和信息，分别存进对应的键入缓冲区域。随后从客户程序存储器中逐一载入可执行程序，通过指令表述后，按命令的相关规定执行完毕以后，然后将I/O缓冲区域各导出情况或导出存储器里的数据传输到相对应的输出设备。这般循环运行，直至PLC处在关机情况，可执行程序停止工作。

CPU控制模块一般都有相应的状态灯，如开关电源标示、运作终止标示、键入/导出标示和常见故障标示等。总线接口用以拓展联接I/O控制模块或独特程序模块，运行内存插口用以外部存储器，外接设备插口用以联接开发板等外围设备，串行通讯接口则用以通讯。除此之外，CPU控制模块上会有用于设置工作模式和运行内存区等的设置电源开关。

CPU模块工作标准电压一般是5V，而PLC的I/O信号电压一般比较高，有直流电24V与交流220V。在使用过程中，要防止外界尖峰电压和影响噪音进入，以免损坏CPU模块中的构件或影响PLC正常运转。因而，CPU控制模块无法直接与外部键入/导出设备相互连接，I/O控制模块除开传送数据信号外，还需要开展脉冲信号变换与噪音防护。2.存储芯片

PLC的结构存储芯片分成系统软件程序存储器和可执行程序及存贮器。系统软件程序存储器用以储放系统软件工作流程（或监控程序）、启用管理流程及各种控制参数等。系统程序等同于PC机的操作系统，就能完成PLC设计师所规定的所有工作。系统程序由PLC生产商设计并干固在ROM（随机存储器）中，客户不可以载入。可执行程序及存贮器关键储放客户编写的应用程序及各类储存数据与中间结果，使PLC进行用户要求的相应基本功能。

PLC应用以下这些物理学存储芯片。

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（1）随机存取存储器（RAM）

用户可用可程序编程设备读取RAM里面的内容，还可以将可执行程序载入RAM，因而RAM也叫读/写存储芯片。这是易失性的存储芯片，开关电源终断后，存放的信息可能遗失。

RAM工作速率高，价格低，改变便捷。在关闭PLC的内部开关电源后，可以用锂离子电池储存RAM里的可执行程序和其他数据信息。锂离子电池可以用2~5年，要换锂离子电池时，由PLC发信号，通告客户。如今依然存在一部分PLC选用RAM来存放可执行程序。

（2）随机存储器（ROM）

ROM内容只有读取，不可以载入。这是非易失性的，它开关电源消失之后，依然能储存存放内容。ROM一般用于储放PLC的系统程序。

（3）可电擦掉可程序编程的随机存储器（EEPROM或E2PROM）

这是非易失性的，可是能用程序编写设备对它程序编写，兼具ROM的非易失性和RAM的随机存储器等特点，可是将信息载入所需的时间比RAM长的多。EEPROM用于储放可执行程序和需要长期保存的核心数据。3.键入/输出电路

输入模块和plc模块称之为I/O控制模块，是联络外围设备与CPU的桥梁。

（1）输入模块

输入模块一般由输入接口、光耦合器、PLC里面电源电路输入接口和led驱动器四部分构成。输入模块可用于接受和收集两类的输入信号。一种是通过按键、切换开关、数据拨动开关、行程开关、限位开关、光电传感器、压力控制器或速度继电器提供全方位的开关量信号（或数字信号）输入信号。另一种是由电阻器、热电阻、永磁直流电机或各种各样智能变送器提供全方位的连续变动的数字信号。

各种各样PLC输入电路构造大多数同样，其输入方式有两类。一种是直流电键入（DC 12V或24V），其外界键入元器件能是有源接触点，如按键、限位开关等，还可以是有源器件，如各种感应器、限位开关及光电传感器等。在PLC内部结构电源容量容许情况下，数字功放键入元器件可以采取PLC导出开关电源，不然务必外置电源。另一种是沟通交流键入（AC 100~120V或AC 200~240V）。

当输入信号为模拟量输入时，数据信号需要经过专用模拟量输入控制模块开展A/D变换，再通过输入电路进到PLC。输入信号根据输入端子经RC过滤、光隔离后进到内部结构电源电路。

（2）plc模块

数字信号plc模块用于操纵交流接触器、继电器、电磁阀、显示灯、数据显示仪表和警报系统等设施。为了适应不一样负荷必须，各种PLC的数字信号导出都是有3种方法，即继电器输出、晶体三极管导出及可控硅导出。继电器输出方法广泛使用，适用交、直流负载，特点是带负载能力强，但姿势工作频率与响应时间慢；晶体三极管导出适用直流负载，特点是姿势频率高，响应时间快，但带负载能力小；可控硅导出适用交流负载，响应时间快，带负载能力比较小的场所。

模拟量输出控制模块用于操纵调节阀门、变频调速器等执行装置。

键入/plc模块除开传送数据信号外，还具备脉冲信号变换与隔离的作用。除此之外，键入/导出点导通情况由发光二极管表明，外界布线一般接进控制模块面板的接线端子排上，或使用脱卸式的电源插座型端子板，无需要断掉端子板里的外界联线，就能快速地拆换控制模块。