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西門子S12電源模塊6SL3120-1TE24-5AB0詳解

PLC可編程序控制器：PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操縱的電子系統(tǒng)，專為在產(chǎn)業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操縱等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸進(jìn)/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。DCS集散系統(tǒng): DCS英文全稱 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全稱為集散型控制系統(tǒng)。DCS可以解釋為在模擬量回路控制較多的行業(yè)中廣泛使用的，盡量將控制所造成的危險(xiǎn)性分散,而將治理和顯示功能集中的一種自動化高技術(shù)產(chǎn)品。DCS一般由五部份組成：1：控制器2：I/O板 3：操縱站 4：通訊網(wǎng)絡(luò) 5：圖形及遍程軟件。 

    一、PLC的發(fā)展歷程 

    在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller（PC）。 

    個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC），現(xiàn)在，仍經(jīng)常將PLC簡稱PC。 

    PLC的定義有很多種。國際電工委員會（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操縱的電子系統(tǒng)，專為在產(chǎn)業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操縱的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸進(jìn)和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與產(chǎn)業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 

     上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度進(jìn)步，PLC逐漸進(jìn)進(jìn)過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。 

      PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。PLC在產(chǎn)業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的?！?nbsp;

      二、PLC的構(gòu)成 

      從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置?！　?nbsp;

      三、CPU的構(gòu)成 

     CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)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)場輸進(jìn)裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存進(jìn)規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，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(cuò)誤等。進(jìn)進(jìn)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，往指揮有關(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單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC的組成單元。 

       在使用者看來，不必要具體分析CPU的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。
        CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)目及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。　　 

     四、I/O模塊 

      PLC與電氣回路的接口，是通過輸進(jìn)輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸進(jìn)暫存器反映輸進(jìn)信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸進(jìn)模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)進(jìn)PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸進(jìn)（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸進(jìn)（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 

      開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下： 

      開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 

      模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 

       除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 

       按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)目，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能治理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制?！　?nbsp;

        五、電源模塊 

        PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸進(jìn)電路提供24V的工作電源。電源輸進(jìn)類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）?！　?nbsp;