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一般 PLC 分為整體式和組合式兩類：整體式機型大多應用於小型單機控制，其外形如圖7.6所示，結構組成如圖7.7所示;組合式機型應用於大型多機網絡式控制，其外形如圖7.8所示，結構組成如圖7.9所示。

現以整體式PLC為例，說明其內部結構及各部分結構的作用。

圖7.6 整體式PLC機型的外形

圖7.7 整體式PLC結構組成示意圖

中央處理單元

即CPU，它是PLC的運算、控制中樞。它按照PLC系統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，並能診斷用戶程序中的語法錯誤。PLC的檔次越高，所用的CPU的位數也越多，運算速度也越快，功能越強。

圖7.8 組合式PLC 機型的外形

圖7.9 組合式PLC 結構組成示意圖

存儲器

PLC配有系統存儲器和用戶存儲器兩種存儲器。在系統程序存儲區中存放著相當於計算機操作系統的系統程序，包括監控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統診斷子程序等。由製造廠商將其固化在EPROM中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該PLC的性能。用戶存儲器用來存放用戶編制的控制程序。存儲器常用類型有ROM、RAM、EPROM和EEPROM。

輸入/輸出單元

又稱I/O模塊或接口，PLC通過I/O單元與工業生產過程現場相聯繫。為了保證能在惡劣的工業環境中使用，輸入輸出口都有光電隔離裝置，使外部電路與 PLC 內部之間完全避免了電的聯繫，有效地抑制了外部干擾源對PLC的影響，還可防止外部強電竄入內部CPU;在 PLC 電路電源和輸入、輸出電路中設置有多種濾波電路，可有效抑制高頻干擾信號。

(1)開關量輸入接口

PLC輸入接口都採用光電耦合器為電流輸入型，能有效地避免輸入端引線可能引入的電磁場干擾和輻射干擾。在光敏輸出端設置 RC濾波器，是為了防止用開關類觸頭輸入時觸頭振顫及抖動等引起的誤動作，因此使得PLC內部約有10ms的響應滯後。當各種傳感器(如接近開關、光電開關、霍爾開關等)作為輸入點時，可以用 PLC 機內提供的電源或外部獨立電源供電，且規定了具體的接線方法，使用時應加註意。直流開關量輸入接口原理及接線圖如圖7.10所示。

圖7.10 直流開關量輸入接口原理及接線圖

有的PLC輸入無須外接電源，稱為無源式輸入單元。

(2)開關量輸出接口電路

PLC的輸出形式主要有3種：繼電器接點輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。

① 繼電器輸出：開關速度低，負載能力大，適用於低頻交直流負載的場合，如圖7.11所示。

② 晶體管輸出：開關速度高，負載能力小，適用於高頻直流負載場合，如圖7.12所示。

③ 晶閘管輸出：開關速度高，負載能力小，適用於高頻交直流負載場合，如圖7.13所示。

圖7.11 繼電器輸出原理及接線圖

圖7.12 晶體管輸出原理及接線圖

圖7.13 晶閘管輸出原理及接線圖

提示

① PLC 輸出接口是成組的，有匯點式和隔離式兩種。每一組有一個COM口，只能使用同一種電源電壓。

② PLC 輸出負載能力有限，具體參數請閱讀相關資料。

③ 對於電感性負載應加阻容保護。

④ 負載採用的直流電源小於 30V 時，為了縮短響應時間，可用並接續流二極管的方法改善響應時間。

電源

PLC的電源在整個系統中起著十分重要的作用，PLC配有開關穩壓電源的電源模塊，用來將外部供電電源轉換成供PLC內部CPU、存儲器I/O接口等電路工作所需的直流電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源，用於對外部傳感器供電，避免由於外部電源汙染或不合格電源引起的故障。小型PLC的電源往往和CPU單元合為一體，大、中型PLC都有專用電源部件。

擴展口

擴展口是PLC的總線接口，當用戶所需的I/O點數超出主機的點數時，可以通過加接I/O擴展單元來解決，主機與I/O擴展單元通過擴展口連接，如圖7.14所示。PLC具有多種I/O模塊，常見的有A/D、D/A模塊;另外有快速響應模塊、高速計數模塊、通信接口模塊、溫度控制模塊、中斷控制模塊和定位控制模塊等種類繁多、功能各異的專用I/O模塊和智能I/O模塊。針對不同的工業控制應用場合，選擇I/O功能模塊與基本單元連用，可充分發揮PLC靈活、通用、可靠、迅捷的優勢。