西门子PLC(可编程逻辑控制器)内部主要包含以下硬件组件,它们各自承担着不同的功能:
1. CPU模块
作用:CPU是PLC的核心部分,相当于人的大脑和心脏。它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出,并监控整个系统的运行状态。CPU还负责诊断电源和PLC内部电路的工作状态,以及编程过程中的语法错误。
特点:西门子PLC的CPU模块通常集成了电源、数字量输入/输出电路、模拟量输入/输出电路以及通信接口(如PROFINET以太网接口)等功能,设计紧凑且标准化。
2. I/O模块(输入/输出模块)
作用:I/O模块是PLC与外部设备之间的桥梁,负责接收和采集输入信号,以及控制输出设备。
分类:
数字量输入模块(DI):用于接收来自按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关等设备的数字量输入信号。
数字量输出模块(DO):用于控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备。
模拟量输入模块(AI):用于接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号,或直接接收热电阻、热电偶提供的温度信号。
模拟量输出模块(AO):用于控制电动调节阀、变频器等执行器。
3. 存储器
作用:存储器用于存储PLC的程序和数据。
分类:
系统程序存储器:存放系统工作程序(监控程序)、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数。这些程序由厂家固定,用户不能更改。
用户程序存储器:存放用户通过编程器输入的用户程序。
4. 电源模块
作用:为PLC内部的电子电路(如CPU、存储器、I/O接口等)提供稳定的工作电压。
特点:西门子PLC的电源模块通常具有宽电压范围输入、过压/欠压保护、短路保护等功能,以确保PLC的稳定运行。
5. 通信模块
作用:实现PLC与上位计算机、其他PLC、编程器、彩色图形显示器、打印机等外部设备的连接和通信。
分类:
点对点通信模块:用于实现PLC与单个外部设备之间的通信。
PROFIBUS模块:用于实现PLC与PROFIBUS总线上的其他设备之间的通信。
工业远程通信模块:用于实现PLC与远程设备之间的通信。
AS-i接口模块和IO-link模块:用于实现PLC与特定类型的传感器和执行器之间的通信。
6. 编程器与外部设备接口
编程器:是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的工具。用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视。
外部设备接口:如USB接口、RS-422/RS-485接口等,用于连接键盘、鼠标、条形码扫描仪、打印机等外部设备。
综上所述,西门子PLC内部的硬件组件各自承担着不同的功能,共同构成了PLC的完整系统。这些硬件组件的协同工作使得PLC能够实现对各种机械设备或生产过程的精确控制。