PLC的硬件和软件组成

可编程控制器（plc）是一种数字运算操作的电子系统，专为工业生产应用而设计。它采用编制程序的存储器，执行存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入和输出接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。目前，PLC已被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中，已成为最重要、最普及、应用场合最多的工业控制装置之一。

PLC实质上是一种专用于工业控制的计算机，它的基本组成包括硬件和软件两大部分。硬件部分包括CPU、存储器、I/O接口、扩展接口、通信接口以及电源等，软件部分包括系统软件和用户程序等。

在PLC的硬件组成中，CPU是PLC的核心部件，由大规模集成电路（LSI）或超大规模的集成电路（VLSI）芯片构成，有8位、16位和32位等处理器，是运算和控制中心。存储器存放系统软件（程序）、用户程序和运行数据的单元，包括只读存储器（ROM）和随机读写存储器（RAM）。大多数PLC都可采用扩展存储器，如多媒体卡（MMC）、压缩闪存卡（CF）和安全数字卡（SD）等。I/O接口是PLC与现场信号的连接部件。通过输入接口获得现场各种参数的信号（电压、电流等），而通过输出接口，PLC把执行程序后得到的结果送到现场的执行机构实现控制，如继电器、电磁阀、控制阀等。扩展接口用于PLC扩展I/O点数、信号类型和功能。通信接口用于连接编程设备（如编程终端、笔记本电脑和组态站）、I/O模块和其他智能设备等。通常分为通用接口和专用接口两种。通用接口包括RS232、RS485、通用串行总线接口（USB）、以太网口等；专用接口指各PLC厂家专有的接口，如A-B PLC的缺省协议（DF1）和增强型数据数据总线等。电源把外部电源变成PLC内部所需要的直流电源。很多小型PLC还可向外提供隔离的直流电源如24VDC。

在PLC的软件组成中，系统软件由制造厂家设计和提供，包括固化在控制器存储器中的系统程序、各种智能模块或接口的固件、编程终端软件，以及在组态站上安装使用的各种组态编程软件等。系统软件通常用于编程组态、系统诊断、输入输出处理、编译、仿真、网络及通信处理、内部和外部监控等。用户程序指用户根据工程应用的控制要求，按照使用的PLC所规定的编程语言（或指令系统）而编写的应用程序。用户程序常采用梯形图、结构文本、功能块等方式来编写，然后用编程工具（如手持编程器、智能图形终端、组态站或工程师站）进行编程并输入到PLC的存储器中去。用户程序除PLC的控制逻辑外，对有人机界面的系统还包括界面（如触屏、操作面板或工作站等）的应用程序等。