电气控制与S7-1200 PLC应用技术教程课件-可编程控制器的硬件结构.pptx

可编程控制器的硬件结构

提纲电气控制与S7-1200应用技术教程2可编程控制器的硬件组成可编程控制器的工作原理

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程3硬件主要由CPU、存储器、电源、I/O单元以及外部接口等部分组成

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程4中央处理器（CPU）中央处理器（CPU）由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU是PLC的控制中枢，CPU按照PLC内程序赋予的功能指挥PLC控制系统有条不紊地协调工作，从而实现对现场的各个设备进行控制。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程5存储器1．系统程序存储器系统程序存储器用来存放系统管理、用户指令解释等系统程序，由PLC制造厂家编写并在出厂时固化在ROM、EPROM或E2PROM中，用户不能进行修改。2．用户程序存储器用户程序存储器分为装载存储器和工作存储器。下载用户程序是下载到PLC的装载存储器中，装载存储器是非易失的，一般是EPROM、E2PROM或Flash存储器。CPU运行用户程序时，将所有与执行相关的程序自动复制到工作存储器中，工作存储器是高速存取的RAM，易失。提示：装载存储器类似于计算机的硬盘，工作存储器类似于计算机的内存条。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程6存储器3．数据存储器数据存储器也称为系统存储器，它包括输入和输出映像区、辅助继电器映像区、定时器区、计数器区、临时数据（局部变量）区、数据块区等存储区。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程7电源PLC通常使用AC220V（电压范围85V~230V）或DC24V电源供电。PLC内部配有的一个开关电源，将供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源（DC5V、DC24V等）。小型PLC可以为输入电路和外部的电子传感器提供DC24V的电源。驱动PLC负载的电源由用户提供。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程8输入/输出（I/O）单元I/O单元是PLC与工业现场连接、交互的重要桥梁。I/O单元均具有信号的传递、电平的转换和隔离三个功能。由于外部的信号或执行机构有多种形式，为了匹配尽可能多的设备，PLC也设计了多种I/O单元供用户选用。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程9输入/输出（I/O）单元1．数字量输入单元数字量输入单元常用的是直流输入，直流输入分为源型输入和漏型输入。光电耦合器将电路的通断信号变成光信号来导通/截止内部电路。光电耦合器同时起到了电平转换和隔离的作用，防止现场强电干扰进入内部电路。R-C为滤波电路，以增强其抗干扰能力。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程10输入/输出（I/O）单元1．数字量输入单元数字量输入单元常用的是直流输入，直流输入分为源型输入和漏型输入。光电耦合器和输入指示灯通常做成二极管反向并联，这样的好处是外部电源可以反接（即该输入端口可以接成源型输入也可以接成漏型输入）。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程11输入/输出（I/O）单元1．数字量输入单元数字量输入单元常用的是直流输入，直流输入分为源型输入和漏型输入。注意：对于PLC的端子，如果电流从参考点流出，可以把它看成电流的“源头”，即为“源型”；如果电流流入到参考点内，那么就是“漏型”。小心避坑：西门子厂家的PLC以输入端子为参考点，三菱厂家的PLC以公共端（COM）为参考点。此外，也可以按光耦发光二极管公共端的连接方式分为共阳极和共阴极输入电路。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程12输入/输出（I/O）单元2．数字量输出单元PLC的数字量输出单元分为继电器（Relay）型、晶体管型（Transistor）和晶闸管（Silicon）型三类。继电器型输出的优点是既可以带直流负载，也可以带交流负载，而且带载能力较强，没有导通压降；缺点是输出频率低、寿命短。

可编程控制器的硬件组成电气控制与S7-1200应用技术教程13输入/输出（I/O）单元2．数字量输出单元PLC的数字量输出单元分为继电器（Relay）型、晶体管型（Transistor）和晶闸管（Silicon）型三类。晶体管型输出的优点是输出频率高、寿命长；缺点是仅限直流负