4.PLC的構(gòu)成4.1I/O模塊I/O分為開關(guān)量輸入，開關(guān)量輸出，模擬量輸入，模擬量輸出等模塊。PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反4.2CPUCPU是PLC的**，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中。同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括**芯片、總線接口及有關(guān)電路，是PLC不可缺少的組成單元。PLC更高層次的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)已經(jīng)改變了很多工控設(shè)備。6ES7216-2AD23-0XB8

PLC（可編程邏輯控制器）的硬件結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個部件：1.**控制處理單元（CPU）：CPU是可編程控制器的**，它負(fù)責(zé)執(zhí)行程序指令、處理數(shù)據(jù)和控制PLC的各種操作。2.存儲器：PLC的存儲器主要包括RAM（隨機(jī)存取存儲器）和ROM（只讀存儲器）。RAM用于存儲用戶程序、工作數(shù)據(jù)等，而ROM則用于存儲系統(tǒng)程序、系統(tǒng)參數(shù)等。3.輸入/輸出（I/O）接口：PLC通過I/O接口與外部設(shè)備（如傳感器、執(zhí)行器等）進(jìn)行連接。輸入接口接收來自外部設(shè)備的信號，并將其轉(zhuǎn)換為PLC可以處理的數(shù)字信號；輸出接口則將PLC的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備可以執(zhí)行的信號。4.電源部件：電源部件為PLC的內(nèi)部電路提供穩(wěn)定的電源，確保PLC的正常運(yùn)行。此外，PLC還可能包括一些其他部件，如通信接口（用于與其他設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行通信）、編程器（用于將用戶程序?qū)懭隤LC的存儲器）等。以上各部件共同構(gòu)成了PLC的硬件結(jié)構(gòu)，使得PLC能夠?qū)崿F(xiàn)各種自動化控制功能。6ES57108MA41模塊控制器PLC從系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試到維護(hù)越來越人性化和方便。

    PLC(可編程邏輯控制器)的發(fā)明取代了傳統(tǒng)的控制面板，其操作依賴于基于工業(yè)控制系統(tǒng)中的定時器的電磁邏輯繼電器。PLC能夠連續(xù)監(jiān)測來自傳感器的輸入，并根據(jù)程序產(chǎn)生輸出決定以操作執(zhí)行器。每個PLC系統(tǒng)至少需要這三個模塊：一、CPU模塊二、電源模塊三、一個或多個I/O模塊，CPU模塊由一個**處理器及其內(nèi)存組成。處理器負(fù)責(zé)進(jìn)行所有必要的計算和數(shù)據(jù)處理，接受輸入并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)妮敵觥?nèi)存包括ROM和RAM內(nèi)存。ROM存儲器包含操作系統(tǒng)，驅(qū)動程序和應(yīng)用程序，而RAM存儲用戶編寫的程序和工作數(shù)據(jù)。這些PLC使用保持性存儲器來保存電力供應(yīng)中斷或失敗時的用戶程序和數(shù)據(jù)，并恢復(fù)用戶程序的執(zhí)行。因此，這些PLC不需要每次都使用鍵盤或顯示器來重新編程處理器。保持性存儲器可以使用長壽命電池，EEPROM模塊和閃存方法來實(shí)現(xiàn)。電源模塊這些是通過將可用交流電轉(zhuǎn)換為CPU和I/O模塊所需的直流電，為整個系統(tǒng)提供所需的電源。輸出5VDC驅(qū)動計算機(jī)電路，在一些PLC中，總線機(jī)架上的24DC驅(qū)動器很少傳感器和執(zhí)行器。I/O模塊：PLC的輸入和輸出模塊允許將傳感器和執(zhí)行器連接到系統(tǒng)，以感應(yīng)或控制溫度，壓力流量等實(shí)時變量。這些I/O模塊在類型，范圍和功能上有所不同。

    大家都知道PLC控制器的IO模塊一般分為幾類嘛？其實(shí)有一定PLC使用經(jīng)驗(yàn)的工程師可能聽到過無數(shù)種PLCIO模塊種類，比如說電壓類模塊，電流類模塊，溫度類模塊等等等等。但如果按照具體標(biāo)準(zhǔn)分類的話，它只有這么幾大類。第一種分類方式，按照輸入輸出分，PLC可以分為輸入模塊和輸出模塊兩大類。第二種分類方式，按照模擬量或者數(shù)字量分類，它可以分為模擬量（輸入輸出）模塊或數(shù)字量（輸入輸出模塊），此外，還有一類通訊模塊不在上述兩種之內(nèi)，我們一般把它單獨(dú)列出來進(jìn)行使用或分析。那么PLC控制器重的模擬量模塊和數(shù)字量模塊孰優(yōu)孰劣呢？其實(shí)這個很好理解，看是什么應(yīng)用場合，因?yàn)槟M量模塊和數(shù)字量模塊兩者適合應(yīng)用的領(lǐng)域不同，所以一般無法直接替代，使用者應(yīng)該根據(jù)自身需要選擇為適合的IO模塊，而不是對其求全責(zé)備，如果那樣，很可能起到反效果。 模塊控制器PLC組成多級分布式控制系統(tǒng)。

PLC的存儲器可分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器，而用戶程序存儲器又包括用戶程序存儲區(qū)和用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)。（1）系統(tǒng)程序存儲器通常采用ROM或EPROM芯片存儲器。用于存放PLC生產(chǎn)廠商長久存儲的程序和指令，稱為監(jiān)控程序。（2）用戶存儲區(qū)主要存放用戶已編制好的程序或正在調(diào)試的程序。一般采用EPROM或E2PROM存儲器，用戶可檫除重新編程。（3）用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)通常采用RAM存儲器，為防止掉電時信息丟失，有后備電源做保護(hù)。 通信模塊對于一個自動化工程(特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng))來講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題。依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越***。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。眾所周知，模塊可編程控制器是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計的，代替了繼電器從而實(shí)現(xiàn)邏輯控制。6ED1052-1MD00-0BA8邏輯控制器

工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。6ES7216-2AD23-0XB8

PLC在SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用趨勢有以下幾點(diǎn)：1.功能融合：傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)的功能與現(xiàn)在的PLC具有的功能越來越相似。這表明PLC正在逐步融入SCADA系統(tǒng)的領(lǐng)域，兩者之間的功能差異在逐漸縮小。2.無線通訊的廣泛應(yīng)用：過去，PLC在遠(yuǎn)程通訊方面可能不如SCADA系統(tǒng)所宣傳的那么多。但現(xiàn)在，不僅工業(yè)以太網(wǎng)，連GPRS或CDMA等無線通訊也被廣泛應(yīng)用于PLC的數(shù)據(jù)傳輸。這意味著PLC在通訊方面的能力得到了大幅提升，與SCADA系統(tǒng)的通訊能力越來越接近。3.強(qiáng)大的硬件和軟件功能：PLC的硬件功能、I/O模塊的種類比SCADA系統(tǒng)的RTU模塊要多，軟件功能也較強(qiáng)。這使得PLC在處理復(fù)雜控制任務(wù)時具有更大的靈活性和優(yōu)勢。4.PLC內(nèi)置局域網(wǎng)功能的應(yīng)用：通過PLC內(nèi)置的局域網(wǎng)功能，可以裝配更復(fù)雜的系統(tǒng)，個人計算機(jī)可以方便地連接到PLC網(wǎng)絡(luò)上，從而實(shí)現(xiàn)對整個控制系統(tǒng)的監(jiān)視和管理。這增強(qiáng)了PLC在集成和擴(kuò)展方面的能力。5.向過程控制領(lǐng)域的擴(kuò)展：PLC正在從離散控制向連續(xù)過程控制過渡。雖然這需要PLC在性能和功能上有所突破，但這也是PLC未來發(fā)展的重要方向之一。綜上所述，PLC在SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用趨勢是功能融合、無線通訊的廣泛應(yīng)用、強(qiáng)大的硬件和軟件功能、PLC內(nèi)置局域網(wǎng)功能的應(yīng)用以及向過程控制領(lǐng)域的擴(kuò)展6ES7216-2AD23-0XB8