西門子CPU處理器模板 1516T-3 PN/DP

電源

PLC 一般使用 220V交流電源或 24V 直流電源，通過內(nèi)部開關(guān)電源為 PLC 的處理器、接口單元、輸入輸出單元等電路提供 5V、12V、24V 直流電源，使PLC 能正常工作。選擇電源時(shí)需要計(jì)算每個(gè)模塊的電流消耗，包括CPU、接口模塊、輸入模塊、輸出模塊以及外部負(fù)載等等。在制造商提供的產(chǎn)品手冊(cè)中能查到各種部件的電流或功率消耗值。

PLC選型中不僅需要考慮以上幾個(gè)部分的性能，還需考慮PLC的安裝。在特定的下需要選擇特殊系列的PLC，例如戶外使用時(shí)可能需要的防護(hù)等級(jí)為IP67，溫度小于0℃的需要選擇寬溫型的PLC。

輸入輸出單元（I/O）

輸入單元的作用是將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的輸入 CPU，根據(jù)類型，輸出單元的作用則是將 CPU 向外輸出的轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件的，以便控制器線圈等電器的通、斷電。

輸入輸出單元主要分為模擬量輸入模塊，模擬量輸出模塊、1量輸入模塊和1量輸出模塊。模擬量輸入模塊測(cè)量電流、電壓、電阻、熱電偶等連續(xù)，模擬量輸出模塊輸出電流、電壓驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場執(zhí)行器，模擬量輸入輸出模塊需考慮處理的分辨率，響應(yīng)時(shí)間以及測(cè)量范圍。1量輸入模塊應(yīng)考慮電平、傳輸距離、隔離、供電，響應(yīng)時(shí)間等應(yīng)用要求。1量輸出模塊應(yīng)考慮不同的負(fù)載對(duì)PLC的輸出的要求。

繼電器輸出模塊具有使用電壓范圍廣、導(dǎo)通壓降小、有隔離作用等許多優(yōu)點(diǎn)，但響應(yīng)時(shí)間較長，所以不的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型模塊；而通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型模塊，而不應(yīng)選用繼電器輸出型模塊。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。

此外還有一些智能式輸入輸出模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、凸輪模擬模塊、單回路或多回路的PID模塊等。一般智能式模塊本帶有處理器，可對(duì)輸入或輸出作預(yù)先規(guī)定的處理．并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出，這樣可PLC的處理速度并節(jié)省存儲(chǔ)器的容量。

5 擴(kuò)展接口

PLC 的擴(kuò)展接口的作用是將擴(kuò)展單元與基本單元相連，可簡單的擴(kuò)充 PLC規(guī)模，在早期可小中型PLC控制的需要，隨著PLC規(guī)模不斷的擴(kuò)大以及總線技術(shù)的發(fā)展，使用分布式I/O來擴(kuò)展PLC已經(jīng)越來越普及，擴(kuò)展接口已經(jīng)很少使用。

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1 處理單元

處理器單元即CPU，一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。CPU 通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與儲(chǔ)存單元、輸入輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口相連。CPU 是 PLC 的核心，輸入單元將采集的輸入傳送到CPU，CPU執(zhí)行用戶程序并將運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出單元，用以驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場設(shè)備。選擇CPU通常需要考慮一下幾個(gè)方面：

·運(yùn)算速度：不同的控制對(duì)控制的響應(yīng)速度需求不同，對(duì)于要求響應(yīng)時(shí)間較快的，則要求CPU的運(yùn)算速度快，并盡快地將運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出單元。

運(yùn)算速度性能指標(biāo)可參考CPU指令執(zhí)行時(shí)間。

·工作存儲(chǔ)器：根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估需要的工作存儲(chǔ)器大小，考慮適當(dāng)?shù)挠嗔俊?/p>

·I/O帶載能力： CPU通常使用I/O地址空間來描述其允許訪問輸入輸出的能力，8個(gè)1量通道占用1個(gè)字節(jié)地址空間，1個(gè)模擬量通道占用2字節(jié)地址空間。在具體選型時(shí)還需要根據(jù)實(shí)際情況考慮I/O余量占用的地址空間。此外有些CPU還有允許連接模塊大數(shù)量。

·集成的通信接口：CPU通過通信接口進(jìn)行編程組態(tài)，還可與人機(jī)界面、其他PLC、分布式I/O等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根據(jù)通信對(duì)象（通信對(duì)象可以為編程設(shè)備、儀表、HMI、其他PLC等等）支持的電氣接口以及所使用的通信協(xié)議選擇集成通信接口。

2 儲(chǔ)存器

PLC 的存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)器，裝載存儲(chǔ)器和工作存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器用于存放 PLC 的程序和內(nèi)部寄存器， 裝載存儲(chǔ)器則用于存放 PLC 的用戶程序，用戶程序編譯后被存工作存儲(chǔ)器中執(zhí)行。裝載存儲(chǔ)器通常為MC卡，支持外部擴(kuò)展，而工作存儲(chǔ)器是集成在CPU中并且無法擴(kuò)展的，在選擇CPU時(shí)需根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估可能使用的工作存儲(chǔ)器大小并留有適當(dāng)余量。選擇裝載存儲(chǔ)器通常只需選擇不小于工作存儲(chǔ)器大小的存儲(chǔ)卡即可。

3 通信接口

通信接口的功能是通過這些通信接口可以和器、 打印機(jī)、 其他的 PLC 或是計(jì)算機(jī)相連， 從而實(shí)現(xiàn)“PLC與機(jī)"或“PLC與PLC"之間的通信。通信接口可以集成在CPU模塊上使用內(nèi)部總線與CPU通信，也可以使用單獨(dú)的通信接口模塊通過外部總線與CPU通信。通信接口的選擇1確定通信對(duì)象接口的電氣例如RS232、RS485、RJ45等，還需要確定使用的協(xié)議，常見的例如PROFINET，PROFIBUS總線協(xié)議，通過PROFINET和PROFIBUS總線，CPU可與分散在遠(yuǎn)端現(xiàn)場的輸入輸出單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使PLC規(guī)模更易于擴(kuò)充。