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上海詩幕自動化設(shè)備有限公司
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更新時間：2020-11-27 16:55:30瀏覽次數(shù)：422次
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西門子*控制單元CPU/221模塊DC/DC/DC
潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司 上海詩慕自動化設(shè)備有限公司
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3．輸入/輸出單元
輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。 PLC通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進行控制的依據(jù)；同時PLC又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對象，以實現(xiàn)控制目的。
由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU的處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以I/O接口要實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。I/O接口一般都具有光電隔離和濾波功能，以提高PLC的抗*力。另外，I/O接口上通常還有狀態(tài)指示，工作狀況直觀，便于維護。
PLC提供了多種操作電平和驅(qū)動能力的I/O接口，有各種各樣功能的I/O接口供用戶選用。I/O接口的主要類型有：數(shù)字量（開關(guān)量）輸入、數(shù)字量（開關(guān)量）輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。
常用的開關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型：直流輸入接口、交流輸入接口和交/直流輸入接口，其基本原理電路如圖3所示。
數(shù)字量輸出模塊SM322將S7-300內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平，可直接用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小型電動機、燈和電動機啟動器等。
（2）DO模板的類型
按負(fù)載回路使用的電源不同分為：
直流輸出模塊、交流輸出模塊和交直流兩用輸出模塊。
按輸出開關(guān)器件的種類不同分為：
晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式和繼電器觸點輸出方式。
（3）DI模板的特點
晶體管輸出模塊只能帶直流負(fù)載，屬于直流輸出模塊；
晶閘管輸出方式屬于交流輸出模塊；
繼電器觸點輸出方式的模塊屬于交直流兩用輸出模塊。
S7-300 CPU模板的運行方式選擇和狀態(tài)指示
（1）CPU模板的運行方式選擇
RUN-P：可編程運行方式。 RUN：運行方式。
STOP：停止方式。 MRES：清除存儲器，不能保持。
（2）CPU的LED狀態(tài)及故障指示燈
SF（紅色）：系統(tǒng)出錯/故障指示燈。
BATF（紅色）：電池故障指示燈（只有CPU313和314配備）。
DC5V（綠色）：＋5V電源指示燈。 FRCE（黃色）：強制有效指示燈。
RUN（綠色）：運行狀態(tài)指示燈。 STOP（黃色）：停止?fàn)顟B(tài)指示燈。
（3）CPU315-2DP CPU的另外兩個狀態(tài)及故障指示燈
BUS DF（BF）（紅色）：總線出錯指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。
SF DP(紅色)：DP接口錯誤指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。
時鐘和電池模塊
√ 實時時鐘和日歷
（對于 221/222 CN CPU）
√ 一般可備份 200 天
電池模塊
√ 內(nèi)部數(shù)據(jù)備份（數(shù)據(jù)塊）
√ 一般可備份 200 天
內(nèi)存模塊（存儲卡模塊）
√ 程序傳送和備份
√ 數(shù)據(jù)記錄文件，配方
文件和通用文件存儲
可選配件：
存儲卡模塊
實時時鐘模塊
電池模塊
盡管整體式與模塊式PLC的結(jié)構(gòu)不太一樣，但各部分的功能作用是相同的，下面對PLC主要組成各部分進行簡單介紹。
1．*處理單元（CPU）
同一般的微機一樣，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 隨機型不同而不同，常用有三類：通用微處理器（如Z80、8086、80286等）、單片微處理器（如8031、8096等）和位片式微處理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器；中型PLC大多采用16位通用微處理器或單片微處理器；大型PLC大多采用高速位片式微處理器。
目前，小型PLC為單CPU系統(tǒng)，而中、大型PLC則大多為雙CPU系統(tǒng)，甚至有些PLC中多達8 個CPU。對于雙CPU系統(tǒng)，一般一個為字處理器，一般采用8位或16位處理器；另一個為位處理器，采用由各廠家設(shè)計制造的芯片。字處理器為主處理器，用于執(zhí)行編程器接口功能，監(jiān)視內(nèi)部定時器，監(jiān)視掃描時間，處理字節(jié)指令以及對系統(tǒng)總線和位處理器進行控制等。位處理器為從處理器，主要用于處理位操作指令和實現(xiàn)PLC編程語言向機器語言的轉(zhuǎn)換。位處理器的采用,提高了PLC的速度，使PLC更好地滿足實時控制要求。
在PLC中CPU按系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮PLC有條不紊地進行工作，歸納起來主要有以下幾個方面：
1） 接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。
2） 診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等。
3） 通過輸入接口接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映象寄有器或數(shù)據(jù)寄存器中。
4） 從存儲器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過解釋后執(zhí)行。
5） 根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容，通過輸出單元實現(xiàn)輸出控制。有些PLC還具有制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。
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