原標(biāo)題：plc教程系列篇(五)，plc教程之plc結(jié)構(gòu)探討

在之前的篇章中，我們已經(jīng)對(duì)PLC（可編程邏輯控制器）有了初步的認(rèn)識(shí)，了解了它的定義、特點(diǎn)、工作原理、組成以及應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)。今天，我們將深入探討PLC的結(jié)構(gòu)，幫助大家更全面地理解這一工業(yè)自動(dòng)化的核心設(shè)備。

一、PLC結(jié)構(gòu)的概述

PLC作為一種專(zhuān)門(mén)為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣條件和可靠性要求。PLC的結(jié)構(gòu)通常包括硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)兩大部分。

二、PLC的硬件結(jié)構(gòu)

1. 中央處理單元（CPU）

• CPU是PLC的控制中樞，負(fù)責(zé)執(zhí)行用戶(hù)程序，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算等。

• 它決定了PLC的處理速度和性能，是PLC的核心部件。

2. 存儲(chǔ)器

• 存儲(chǔ)器用于存放系統(tǒng)管理程序、用戶(hù)編制的應(yīng)用程序以及工作數(shù)據(jù)。

• 它分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶(hù)存儲(chǔ)器兩部分，系統(tǒng)存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)程序，用戶(hù)存儲(chǔ)器存放用戶(hù)程序。

3. 輸入/輸出（I/O）單元

• I/O單元是PLC與外部世界進(jìn)行交互的橋梁。

• 輸入單元負(fù)責(zé)接收來(lái)自傳感器、按鈕等外部設(shè)備的信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為PLC能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。

• 輸出單元負(fù)責(zé)將CPU的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)際驅(qū)動(dòng)設(shè)備所需的信號(hào)，如電壓、電流等。

4. 電源模塊

• 電源模塊為PLC提供穩(wěn)定的電力，確保其在各種工業(yè)環(huán)境下都能穩(wěn)定運(yùn)行。

• 它通常具有過(guò)壓、過(guò)流等保護(hù)功能，以保證PLC的安全性。

5. 通信模塊

• 通信模塊支持PLC與其他智能設(shè)備之間的通信，實(shí)現(xiàn)信息的交換和共享。

• 它使得PLC能夠接入工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等功能。

6. 擴(kuò)展模塊

• 擴(kuò)展模塊用于增加PLC的I/O點(diǎn)數(shù)、增加特殊功能等。

• 它使得PLC能夠更靈活地適應(yīng)不同的工業(yè)應(yīng)用需求。

三、PLC的軟件結(jié)構(gòu)

1. 系統(tǒng)程序

• 系統(tǒng)程序是PLC制造商在出廠(chǎng)時(shí)固化在存儲(chǔ)器中的程序，負(fù)責(zé)PLC的基本運(yùn)行和管理。

• 它包括監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等，確保PLC能夠正常、高效地工作。

2. 用戶(hù)程序

• 用戶(hù)程序是用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需求編制的程序，用于實(shí)現(xiàn)特定的控制功能。

• 它使用PLC的編程語(yǔ)言（如梯形圖、指令表等）編寫(xiě)，通過(guò)編程器輸入到PLC的存儲(chǔ)器中。

四、PLC結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

1. 模塊化設(shè)計(jì)

• PLC采用模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)部件之間相對(duì)獨(dú)立，便于維護(hù)和升級(jí)。

• 用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需求選擇不同的模塊組合，實(shí)現(xiàn)定制化的控制方案。

2. 高可靠性

• PLC的硬件和軟件設(shè)計(jì)都充分考慮了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣條件和可靠性要求。

• 它采用抗干擾技術(shù)、故障自診斷技術(shù)等，確保在惡劣環(huán)境下也能穩(wěn)定運(yùn)行。

3. 易于擴(kuò)展

• PLC的硬件和軟件都支持?jǐn)U展功能，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需求增加I/O點(diǎn)數(shù)、增加特殊功能等。

• 這使得PLC能夠更靈活地適應(yīng)不同的工業(yè)應(yīng)用需求，降低升級(jí)成本。

五、PLC結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例

以汽車(chē)制造行業(yè)為例，PLC在汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)中扮演著至關(guān)重要的角色。它通過(guò)接收傳感器、按鈕等外部設(shè)備的信號(hào)，控制生產(chǎn)線(xiàn)上的各種設(shè)備（如機(jī)器人、傳送帶、加工機(jī)床等）的運(yùn)行。同時(shí)，PLC還可以與其他智能設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、觸摸屏等）進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等功能。這使得汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)更加自動(dòng)化、智能化，提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

六、總結(jié)與展望

通過(guò)對(duì)PLC結(jié)構(gòu)的深入探討，我們更加全面地了解了這一工業(yè)自動(dòng)化的核心設(shè)備。PLC的模塊化設(shè)計(jì)、高可靠性和易于擴(kuò)展等特點(diǎn)使其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。未來(lái)，隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，PLC將繼續(xù)進(jìn)步和完善，為工業(yè)自動(dòng)化提供更加智能、高效的解決方案。同時(shí)，我們也需要不斷學(xué)習(xí)和探索PLC的新技術(shù)、新應(yīng)用，以適應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展。