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輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊,是PLC與工業生產現場之間的連接部件。 PLC通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數據,以這些數據作為PLC對被控制對象進行控制的依據;同時PLC又通過輸出接口將處理結果送給被控制對象,以實現控制目的。
由于外部輸入設備和輸出設備所需的信號電平是多種多樣的,而PLC內部CPU的處理的信息只能是標準電平,所以I/O接口要實現這種轉換。I/O接口一般都具有光電隔離和濾波功能,以提高PLC的抗干擾能力。另外,I/O接口上通常還有狀態指示,工作狀況直觀,便于維護。
PLC提供了多種操作電平和驅動能力的I/O接口,有各種各樣功能的I/O接口供用戶選用。I/O接口的主要類型有:數字量(開關量)輸入、數字量(開關量)輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。
常用的開關量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型:直流輸入接口、交流輸入接口和交/直流輸入接口,其基本原理電路如圖3所示。
PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個數和輸出信號個數稱為PLC輸入/ 輸出(I/O)點數。I/O點數是選擇PLC的重要依據之一。當系統的I/O點數不夠時,可通過PLC的I/O擴展接口對系統進行擴展?;窗参鏖T子授權代理
4.通信接口
PLC配有各種通信接口,這些通信接口一般都帶有通信處理器。PLC通過這些通信接口可與監視器、打印機、其它PLC、計算機等設備實現通信。PLC與打印機連接,可將過程信息、系統參數等輸出打??;與監視器連接,可將控制過程圖像顯示出來;與其它PLC連接,可組成多機系統或連成網絡,實現更大規??刂?。 與計算機連接,可組成多級分布式控制系統,實現控制與管理相結合。
遠程I/O系統也必須配備相應的通信接口模塊。
5.智能接口模塊
智能接口模塊是一獨立的計算機系統,它有自己的CPU、系統程序、存儲器以及與PLC系統總線相連的接口。它作為PLC系統的一個模塊,通過總線與PLC相連,進行數據交換,并在PLC的協調管理下獨立地進行工作。
PLC的智能接口模塊種類很多,如:高速計數模塊、閉環控制模塊、運動控制模塊、中斷控制模塊等。
6.編程裝置
編程裝置的作用是編輯、調試、輸入用戶程序,也可在線監控PLC內部狀態和參數,與PLC進行人機對話。它是開發、應用、維護PLC不可缺少的工具。編程裝置可以是專用編程器,也可以是配有專用編程軟件包的通用計算機系統。專用編程器是由PLC廠家生產,該廠家生產的某些PLC產品使用,它主要由鍵盤、顯示器和外存儲器接插口等部件組成。專用編程器有簡易編程器和智能編程器兩類。
簡易型編程器只能聯機編程,而且不能直接輸入和編輯梯形圖程序,需將梯形圖程序轉化為指令表程序才能輸入。簡易編程器體積小、價格便宜,它可以直接插在PLC的編程插座上,或者用專用電纜與PLC相連,以方便編程和調試。有些簡易編程器帶有存儲盒,可用來儲存用戶程序,如三菱的FX-20P-E簡易編程器。
智能編程器又稱圖形編程器,本質上它是一臺專用便攜式計算機,如三菱的GP-80FX-E智能型編程器。它既可聯機編程,又可脫機編程。可直接輸入和編輯梯形圖程序,使用更加直觀、方便,但價格較高,操作也比較復雜。大多數智能編程器帶有磁盤驅動器,提供錄音機接口和打印機接口。
專用編程器只能對指定廠家的幾種PLC進行編程,使用范圍有限,價格較高。同時,由于PLC產品不斷更新換代,所以專用編程器的生命周期也十分有限。因此,現在的趨勢是使用以個人計算機為基礎的編程裝置,用戶只要購買PLC廠家提供的編程軟件和相應的硬件接口裝置。這樣,用戶只用較少的投資即可得到高性能的PLC程序開發系統。
基于個人計算機的程序開發系統功能強大。它既可以編制、修改PLC的梯形圖程序,又可以監視系統運行、打印文件、系統仿真等。配上相應的軟件還可實現數據采集和分析等許多功能。
7.電源
PLC配有開關電源,以供內部電路使用。與普通電源相比,PLC電源的穩定性好、抗干擾能力強。對電網提供的電源穩定度要求不高,一般允許電源電壓在其額定值±15% 的范圍內波動。許多PLC還向外提供直流24V穩壓電源,用于對外部傳感器供電。
8.其它外部設備
除了以上所述的部件和設備外,PLC還有許多外部設備,如EPROM寫入器、外存儲器、人/機接口裝置等。
EPROM寫入器是用來將用戶程序固化到EPROM存儲器中的一種PLC外部設備。為了使調試好用戶程序不易丟失,經常用EPROM寫入器將PLC內RAM保存到EPROM中。
PLC內部的半導體存儲器稱為內存儲器。有時可用外部的磁帶、磁盤和用半導體存儲器作成的存儲盒等來存儲PLC的用戶程序,這些存儲器件稱為外存儲器。外存儲器一般是通過編程器或其它智能模塊提供的接口,實現與內存儲器之間相互傳送用戶程序。
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