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在PLC控制系统内，CPU控制模块是不可缺少的，这是整个系统的人的大脑。【通讯模块】依据使用需求选装，PLC必须与外部通讯时就选通讯模块。【输入模块】和【plc模块】一般是必须要有，键入就是为了收集外界数据信号，而导出是为了控制外围设备。有些人说：“我就用CPU就做通讯，不去做键入也不会做导出。”在必要的时候那般应用也可以的。基本应用都是有数字量输入、数字信号输出和通讯，根据这样的事情，小型CPU控制模块汇集了数字量输入和数字信号导出，并且也搭载了对外开放通信端口。假如现阶段配备达到使用需求就可以不用加扩展模块，不符合使用需求就需要增加相匹配扩展模块。假如使用【模拟量输入控制模块】和【模拟量输出控制模块】时，依据使用需求选装。一套PLC控制系统软件能通过扩展模块来达到各种功能和满足各种要求，但是每一种CPU控制模块鼓励的扩展模块总数是不一样的。落实到某类CPU模块拓展水平与支持扩展模块的总数要查询相对应的使用说明。

串口通讯控制模块通常分为下列3类：RS-232通讯模块、RS-485通讯模块、RS-422通讯模块。一般情况下，一个通讯模块只支持一种通讯方式。为了实现市场的需求和兼容模式，有些通讯模块很有可能具有二种或是多种多样通讯方式，比如有些控制模块同时支持RS-485通信和RS-232通讯。同一种通讯方式也有可能支持多种协议书，比如根据DB9插口烧录时，西门子系统S7-200系列产品CPU模块和计算机通信选用RS-485通讯方式，协议书选用PPI协议书；西门子系统S7-300系列产品CPU模块和计算机通信选用RS-485通讯方式，协议书选用MPI协议书。总结一下：串行通讯接口方法一样，可是所采用的通讯协议肯定会一样。仅有串行通讯接口方法一样，而且所采用的通讯协议一样，二者才能达到通讯。如果将通讯方式比作不同的路，而协议书便是路上跑车子。如马路上能够跑不一样车子，比如货车、小汽车和卡车等，但不能跑火车。某类通讯方式适用的协议非常有限，不可以适用全部协议书。

第1种是依据串行通讯接口的差异来归类，如CPU控制模块带RS-485串行通讯接口、RS-232串行通讯接口或是网络接口等。

第2种是依据输入输出总数不一样来归类，如SR20内置12个数字量输入和8个数字信号导出，SR30内置18个数字量输入和12个数字信号导出。

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第3种是依据负荷类型来归类，如SR20是由继电器输出的，并没有快速脉冲输出，可能就做不了运动控制系统，而ST20是由晶体三极管输出，有快速脉冲输出，能做运动控制系统，可是ST20可以做2个轴运动控制系统。想要做好3个轴运动控制系统就可以选择ST30或是ST40等具有操纵3个运动轴的CPU控制模块。

每一种CPU模块具体情况和负载能力都需要参考相对应的指南或是使用说明。在规划型号选择的时候一定要注意：不可以直到自动控制系统都做好了，才知道CPU控制模块选择错了。

输入模块主要分为两大类，一类是数字量输入控制模块，另一类是模拟量输入控制模块。数字量输入控制模块依据连接点数字的不一样一般分为4DI、8DI、16DI和32DI等，4DI就是指有4个数字量输入点，而8DI就是指有8个数字量输入点，依此类推。模拟量输入控制模块一般分为2AI、4AI和8AI等。做PLC控制系统时实际使用哪一种控制模块应该根据建筑项目要求来决定。

控制模块数量是依据建筑项目市场需求的I/O点来计划和确立的，同时也要预埋一部分I/O点。另外还要依据控制模块指南或是使用说明详尽核查该控制模块类型和总数是否符合具体使用需求。这书后面章节目录对数字量输入模块接线（第6章）和模拟量输入模块接线（第8章）各自进行了详细的讲解。

plc模块关键分为两种，一类是数字信号plc模块，另一类是模拟量输出控制模块。数字信号plc模块依据导出等级的差异一般分为4DO、8DO和16DO等，4DO就是指有4个数字信号导出点，8DO就是指有8个数字信号导出点，依此类推。模拟量输出控制模块一般分为2AO和4AO等。做PLC控制系统时实际使用哪一种控制模块应该根据建筑项目要求来决定。

图1.6　plc模块归类

控制模块数量是依据建筑项目市场需求的I/O点来计划和确立的，同时也要预埋一部分I/O点。另外还要依据控制模块指南或是使用说明详尽核查该控制模块类型和总数是否符合具体使用需求

混和控制模块关键分为两种，一类是数字量输入和输出混和控制模块，另一类是模拟量输入和输出混和控制模块。混和控制模块便是既具有输入信号也拥有脉冲信号的控制模块，一般输入输出通道是分开的，键入安全通道只有接键入，而导出安全通道只有接导出。不过也有那类通用性通道控制模块，是该安全通道既能接键入还可以接导出，都不区别数字信号和模拟量输入。布线的基本原则依旧是依照使用说明布线，越复杂的机器越是要详细解读使用说明。在日常工作中，混和控制模块一般是为了能配对输入输出等级，并且也节省了控制模块团块的总数。

此外会有很多人明确提出这样一个问题：“假如我想要键入交流信号呢？”一般的处理方式主要有两种，第1种是交流信号收到正中间继电器线圈，根据小型继电器的接触点来连接PLC输入模块；第2种是可以直接采用沟通交流输入数字量输入控制模块，将输入信号连接输入模块就可以。

3．数字输出通信接口

数据输出接口作用是将内部电平信号转换成外界所需的脉冲信号级别脉冲信号，并发送给外界负荷。每一个导出点输出电路能够等效电路成一个导出电磁阀，按负荷应用电源不一样，可以分为直流电导出、沟通交流输出和交直流电源导出三种；按输出电路所使用的开关器件不一样，可以分为晶体三极管导出、可控硅输出和继电器输出。他们能够驱动负载类型、负荷大小和响应速度是不一样的。

（1）继电器输出种类：继电器输出根据线圈的通与断来调节接触点导出，为有源接触点输出方式，用以接入或断掉工作频率相对较低的直流负载或交流负载控制回路。

如下图1.12所显示，K为一中小型直流继电器，其工作原理如下所示：当导出锁存的相匹配位为1时，K得电吸合，其自锁电路关闭，载荷得电，LED照亮，表明该导出点接入；当导出锁存的相匹配位为0时，K跳停，其自锁电路断掉，负荷跳停，LED灭掉，表明该导出点断掉。

不一样的机器工作模式也不一样。电子计算机的工作状态为等候指令的工作状态，而PLC的工作状态为反复扫描仪的工作状态。

PLC的循环扫描仪基本原理如下所示：CPU从条命令开始启动周期性地循环系统扫描仪，假如无跳转指令，将从条控制指令逐渐逐一按顺序执行可执行程序，直到碰到结束符之后又回到条命令，循环往复持续循环系统，每一个循环系统称之为一个扫描周期。一个扫描周期主要分3个步骤：键入更新环节、程序执行环节和输出更新环节。

键入扫描仪：将输入模块的系统状态载入到CPU的键入印象存储器中，以便程序流程扫描仪。

程序流程扫描仪：CPU从条可执行程序逐渐，依据键入印象存储器，及其它数据状态来决定对外围设备控制，将控制信息送至导出印象存储器。

导出扫描仪：将导出印象存储器状态输送到plc模块。

PLC关键工作原理图和执行过程。PLC循环往复地实行一系列每日任务，每日任务循环系统实行一次称之为一个扫描周期，只需CPU在工作状态便会不断地扫描仪。

CPU控制模块主要是由微控制器（CPU处理芯片）和存储芯片构成。CPU控制模块主要运用于确诊PLC开关电源、内部结构电源电路的工作环境及可执行程序里的拼写错误。收集现场情况或数据信息，并键入PLC的存储器中；逐一载入命令，完成各种计算及使用；将处置结果送往输出端口；回应各种各样外围设备工作要求。

存储芯片分成系统软件程序存储器与用户程序存储器。系统软件程序存储器用于放置系统软件管理流程、监控程序及系统内部数据信息。PLC出厂前已经将系统程序干固在随机存储器ROM或PROM中，客户无法变更。客户存储芯片包含可执行程序存放区及工作中文件存储区。这种存储芯片一般由低能耗的CMOS-RAM组成，这其中的存放具体内容可读取并可改。

PLC原理平面图留意：PLC产品说明书中给的“存储芯片种类”和“程序流程容积”就是针对客户程序存储器来说的。

2．数字输入通信接口

输入电路中每路输入信号均经过光电隔离、过滤，随后送进键入油压缓冲器等候CPU取样，每路输入信号都有LED表明，以指出数据信号是不是抵达PLC的输入端子，输入信号的开关电源都可由客户提供，直流电输入信号的开关电源也可由PLC本身给予。输入模块的种类有：直流电键入与交流键入。

（1）直流电键入。直流电输入电路如下图1.10所显示，虚线框内是PLC内部输入电路，框外左边为外界客户电极连接线，有一些中小型系统软件外置的直流稳压电源的正负极随意。图上只绘制对应于一个输入点的输入电路，而每个输入点相对应的输入电路均同样。T为一个光耦合器、发光二极管和光电三极管封装形式在一个列管式中。当二极管含有电流量时发亮，可让光电三极管通断。R1为功率电阻，R2和C组成低通滤波器，可滤掉输入信号里的高频干扰，LED表明该输入点情况。

其工作原理如下所示：当S关闭时，光耦合器通断，LED照亮，表明键入电源开关S处在接入情况。这时A点为上拉电阻，该脉冲信号经过滤器送至内部结构电路板上。如在CPU周而复始的键入环节锁入该路数据信号时，将这个输入点相对应的印象存储器情况置1；当S切断时，光耦合器不通断，LED没亮，表明键入电源开关S处在断掉情况。这时A点为低电频，该脉冲信号经过滤器送至内部结构电路板上。当CPU在键入环节锁入该路数据信号时，将这个输入点相对应的印象存储器情况置0，以便在程序执行环节应用。

（2）沟通交流键入。沟通交流输入电源电路PLC内部输入电路，框外左边为外界客户电极连接线。图上只绘制对应于一个输入点的输入电路，而每个输入点相对应的输入电路均同样。在图1.11中，C为隔直电容器，此电容器对交流电流等同于短路故障，电阻器R1和R2组成分压电路。这儿光耦合器里是2个反方向并接的发光二极管，任意一个二极管发亮均能使光电三极管通断，用以标注的2个发光二极管LED都是反方向并接的，该电源电路能接受外部沟通交流输出电压，其工作原理与直流电输入电路基本一致。

PLC的输入电路分成汇点式、分类式、隔离式三种。键入模块只有一个公共性接线端子（COM）的称之为汇点式，外界输入电子器件都有一个接线端子与COM相连；分类式是指由输入端子分成若干组，每一组各自共用一个公共性接线端子；隔离式键入模块就是指具备公共性接线端子的每组输入点互相防护，可分别应用单独的开关电源。【拓展了解】一般用一个开关来控制信号，但还可以用好几个电源开关来控制信号。好几个电源开关能够并接，还可以串连去完成一个信号的键入。针对大中型全面的直流电输入模块，许多COM端固定不动接负或是接正。COM端固定不动接负又称为源型（SOURCE），上拉电阻合理，指的是电流量从输入点注入（灌电流）时数据信号为ON。COM端固定不动接正也称之为漏型（SINK），低低电频合理，指的是电流量从输入点排出（拉电流量）时数据信号为ON。自然光电传感器和限位开关也分为PNP和NPN导出，因此挑选检测开关时导出形式一定和PLC输入模块相一致。负COM端（源型）的PLC输入模块挑选PNP输出电源开关，正COM端（漏型）的PLC输入模块挑选NPN输出电源开关。