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除上述输入输出继电器外,其余的均属内部继电器。 内部继电器实质上是一些存储器单元,它们不能直接控制外部负载,只能在PLC内部起各种控制作用,或直接受外部信号控制。在梯形图中它们也可用线圈和触点来表示,线圈的状态由逻辑关系控制,触点相当于读继电器的状态,因此可在梯形图程序中被无限次使用。CPM1A系列PLC的内部继电器及其通道号表示可分为以下几类:
(1)内部辅助继电器(AR) 内部辅助继电器的作用是在PLC内部起信号的控制和扩展作用,相当于接触继电器线路中的中间继电器。CPM1A机共有512个的内部辅助继电器,其编号为20000~23115,所占的通道号为200CH~231CH。内部辅助继电器没有掉电保持状态的功能。
(2)暂存继电器(TR) 暂存继电器用于具有分支点的梯形图程序的编程,它可把分支点的数据暂时贮存起来。CPM1A型机提供了8个暂存继电器,其编号为TR0~TR7,在具体使用暂存继电器时,其编号前的“TR"一定要标写以便区别。TR继电器只能与LD,OUT指令联用,其他指令不能使用TR作数据位。
(3)保持继电器(HR) 保持继电器用于各种数据的存储和操作,它具有停电记忆功能,可以在PLC掉电时保持其数据不变。保持作用是通过PLC内的锂电池实现的。保持继电器的用途与内部辅助继电器基本相同。CPM1A系列PLC中的保持继电器共有320个,其编号为HR0000~HR1915,所占的通道号为HR00~HR19。在编程中使用保持继电器时,除了标明其编号外,还要在编号前加上“HR"字符以示区别,例如“HR0001"。
(4)定时/计数器(TIM/CNT) 在CPM1A系列PLC中提供128个定时/计数器,使用时,某一编号只能用作定时器或计数器,不能同时既用作定时器又用作计数器,如已使用了TIM001,就不能再出现CNT001,反之亦然。
此外,在CPM1A系列PLC中,对于上述继电器编号,也可以用来进行高速定时(又称高速定时器TIMH)和可逆计数(又称可逆计数器CNTR),它们在使用时需要用特殊指令代码来。
(5)内部**继电器(SR) 内部**继电器用于监视PLC的工作状态,自动产生时钟脉冲对状态进行判断等。其特点是用户不能对其进行编程,而只能在程序中读取其触点状态。
CPM1A系列PLC中常用的15个**继电器及它们的具体编号和功能如下:
25200继电器:高速计数复位标志(软件复位)。
25208继电器:外设通讯口复位时仅一个扫描周期为ON,然后回到OFF状态。
25211继电器: 强制置位/复位的保持标志。在编程模式与监视模式互相切换时,ON为保持强制置位/复位的接点;OFF为解除强制置位/复位的接点。
25309继电器:扫描时间出错报警。当PLC的扫描周期过100s时,1809变ON并报警,但CPU仍继续工作;当PLC的扫描周期过130s时,CPU将停止工作。
25313继电器:常ON继电器
25314继电器:常OFF继电器
25315继电器:次扫描标志。PLC开始运行时,25315为ON一个扫描周期,然后变OFF。
25500~25502继电器:时钟脉冲标志。这3个继电器用于产生时钟脉冲,可用在定时或构成闪烁电路。其中,25500产生0.1s脉冲(0.05sON/0.05sOFF),在电源中断时能保持当前值;25501产生0.2s脉冲(0.1sON/0.1sOFF),具有断电保持功能;25502产生1s脉冲(0.5sON/0.5sOFF),具有断电保持功能。
25503~25507继电器:这五个继电器为算术运算标志。其中,25503为出错标志,若算术运算不是BCD码输出时,则25503为ON;25504为进位标志CY,若算术运算结果有进位/错位时,则25504为ON;25505为大于标志,在执行CMP指令时,若比较结果“>",则25505为ON;25506为相等标志EQ,在执行CMP指令时,若比较结果“=",则25506为ON;25507为小于标志LE,在执行CMP指令时,若比较结果“<",则有25507为ON。
(6)数据存储继电器(DM) 数据存储继电器实际是RAM中的一个区域,又称数据存储区(简称DM区)它只能以通道的形式访问。CPM1A系列PLC提供的读/写数据存储器寻址范围为DM0000~DM1023(共1023字),只读数据存储器寻址范围为DM6144~DM6655(共512字)。编程时需要在通道号前标注“DM",DM区具有掉电保持功能
各高速计数器不同的输入端有**的功能,如:时钟脉冲端、方向控制端、复位端、起动端。

PLC的硬件主要由*处理器(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中,CPU是PLC的核心,输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路,通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。
对于整体式PLC,所有部件都装在同一机壳内,其组成框图如图1所示;对于模块式PLC,各部件独立封装成模块,各模块通过总线连接,安装在机架或导轨上,其组成框图如图2所示。无论是哪种结构类型的PLC,都可根据用户需要进行配置与组合。

尽管整体式与模块式PLC的结构不太一样,但各部分的功能作用是相同的,下面对PLC主要组成各部分进行简单介绍。
1.*处理单元(CPU)
同一般的微机一样,CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 随机型不同而不同,常用有三类:通用微处理器(如Z80、8086、80286等)、单片微处理器(如8031、8096等)和位片式微处理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器;中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器;大型PLC大多采用高速位片式微处理器。
目前,小型PLC为单CPU系统,而中、大型PLC则大多为双CPU系统,甚至有些PLC中多达8 个CPU。对于双CPU系统,一般一个为字处理器,一般采用8位或16位处理器;另一个为位处理器,采用由各厂家设计制造的**芯片。字处理器为主处理器,用于执行编程器接口功能,监视内部定时器,监视扫描时间,处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处理器,主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用,提高了PLC的速度,使PLC好地满足实时控制要求。
在PLC中CPU按系统程序赋予的功能,指挥PLC有条不紊地进行工作,归纳起来主要有以下几个方面:
1) 接收从编程器输入的用户程序和数据。
2) 诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
3) 通过输入接口接收现场的状态或数据,并存入输入映象寄有器或数据寄存器中。
4) 从存储器逐条读取用户程序,经过解释后执行。
5) 根据执行的结果,新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容,通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制表打印或数据通信等功能。
2.存储器
存储器主要有两种:一种是可读/写操作的随机存储器RAM,另一种是只读存储器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。在PLC中,存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。
系统程序是由PLC 的制造厂家编写的,和PLC的硬件组成有关,完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能,提供PLC运行的平台。系统程序关系到PLC的性能,而且在PLC使用过程中不会变动,所以是由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中,用户不能访问和修改。
用户程序是随PLC的控制对象而定的,由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改,用户程序一般存于CMOS静态RAM中,用锂电池作为后备电源,以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏,当用户程序经过运行正常,不需要改变,可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。
工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在RAM中,以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中,设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区,这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要,部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态,这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。
由于系统程序及工作数据与用户无直接联系,所以在PLC 产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当PLC提供的用户存储器容量不够用,许多PLC还提供有存储器扩展功能。
3.输入/输出单元
输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块,是PLC与工业生产现场之间的连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据,以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据;同时PLC又通过输出接口将处理送给被控制对象,以实现控制目的。
由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的,而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平,所以I/O接口要实现这种转换。I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能,以提高PLC的抗干扰能力。另外,I/O接口上通常还有状态指示,工作状况直观,便于维护。
PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口,有各种各样功能的I/O接口供用户选用。I/O接口的主要类型有:数字量(开关量)输入、数字量(开关量)输出、模拟量输入、模拟量输出等。