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CPU模块及功能介绍

【摘要】:CPU模块主要由中央处理器和存储器组成。每台PLC至少有一个CPU,在一些按功能分散处理的或根据容错技术而设计的高性能PLC中,可以包括多个CPU,分别承担各自的控制功能。CPU的主要功能如下:1)接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。CPU模块中有两种存储器:系统程序存储器和用户存储器。

CPU模块主要由中央处理器(CPU)和存储器组成。

1.中央处理器(CPU)

中央处理器(CPU)是PLC的核心部分,PLC系统的工作过程都是在CPU的统一指挥和协调下工作。每台PLC至少有一个CPU,在一些按功能分散处理的或根据容错技术而设计的高性能PLC中,可以包括多个CPU,分别承担各自的控制功能。

CPU的主要功能如下:

1)接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。

2)用扫描方式接收现场输入装置的状态或数据,并存入输入映像寄存器或数据寄存器。

3)执行用户程序,进行数据处理,根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容,实现输出控制。

4)诊断电源和PLC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误。

2.存储器

PLC常用的存储器芯片有以下三种:

1)随机存储器(RAM) RAM是易失性存储器,掉电后存储的内容(数据)将丢失,其特点是可以写入也可以读出内容(数据),且读、写速度非常快,用来存放用户数据。

2)只读存储器(ROM) 只读存储器是非易失性存储器,掉电后存储的内容(数据)不会丢失,其特点是其内容(数据)只能读出,不能写入。

3)电可擦写只读存储器(EEPROM) EEPROM也是非易失性存储器,特点是可以由用户对其编程,兼有ROM的非易失性和RAM的随机读写功能,但是将信息写入所需时间比RAM要长得多,通常用于存储用户程序和需要长期保存的重要数据。

CPU模块中有两种存储器:系统程序存储器和用户存储器。

系统程序存储器用于存放系统程序,由PLC生产厂家固化在只读存储器(ROM)中,不能由用户直接存取。系统程序相当于计算机中的操作系统,包括监控程序、管理程序、指令解释程序、系统诊断程序等。

用户存储器用于存放数据和用户程序,采用随机存储器(RAM)和电可擦写只读存储器(EEPROM)。

3.用户程序和数据的存放形式

任何语言编写的程序都要经过翻译,变成机器代码,才能顺序存放在用户程序存储器(RAM或EEPROM)中。除了程序代码,用户数据也很重要。

因为系统程序不能由用户直接存取,所以通常PLC产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量,都是指用户程序存储器而言。PLC的用户存储器通常以字节(8位/字节)或字(16位/字)为单位来表示存储容量。