西門子代理商6ES7221-1BH22-0XA8

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通用微處理器作CPU

　　在低檔PLC中，用Z80A做CPU較為普遍，Z80A用于PLC有如下長處： Z80（或Z80A）CPU及其配套的芯片廉價、普及、通用，用這套芯片制成的PC，給維修及推廣普及帶來方便。Z80有獨立的輸入/輸出指令,而且指令格式較短，執行時間也較短，這樣有利于掃描周期的縮短。Z80輸入/輸出指令格式較短，相應的輸入/輸出設備編碼也較短，所以相應的譯碼硬件器較簡單。由于Z80的信息是采用輸入/輸出映射方式，因而設計流程序時，對輸入/輸出與存儲器尋址容易區別。

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　　自從1974年出現單片機以來，已有不少產品采用單片機做可編程序控制器。日本三菱F系列PLC就采用美國INTEL公司MES－48系列的單片機8049和8039做處理器，8039單片機在一塊片子上集成了8位的CPU，128×8的數據存儲器。27條輸入/輸出線，T0、T1、INT測試線及8位定時器/計數器，時鐘振蕩電路等。

　　自80年代以來，出現了集成度更高。功能更強，并帶有“布爾機"而又便于作數據通信的MCS-51系列單片機以及功能更高的16位單片機，大有取代MCS－48系列之勢。日本三菱的F2系列PLC即采用CPU8031。MCS－51系列單片機是美國INTEL公司在MCS－48單片機基礎上，于80年代初推出的產品，具有高集成度、高可靠性、高功能、高速度、低價格等特點。它有三個代表產品：8051、8751和8031，它們分別有不同的應用特性。8051是以4K字節EPR0M代替4K字節的R0M的8051； 8031是內部無R0M8051。必須外接EPR0M；INTEL公司的96系列的單片機，字長為16，運算速度比51系列更高，這必將為次的PLC開發和應用帶來美好的遠景。用單片機制成的PLC有以下顯著特點：為機電設備一體化創造了條件，因為由單片機制成PLC，體積更小。同時PLC邏輯功能很強，并且具有數值運算和通信接口。

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　　位片式微處理器的主要特點是：速度快、靈活性強、效率高等特點?？梢赃M行“級聯"，易于“流水線"操作。

　?。?）系統程序存儲器

　　它用以存放系統工作程序（監控程序）、模塊化應用功能子程序、命令解釋功能子程序的調用管理程序，以及對應定義（I/0、內部繼電器、計時器、計數器、移位寄存器等存儲系統）參數等功能。

　?。?）用戶存儲器

　　用以存放用戶程序即存放通過編程器輸入的用戶程序。PLC的用戶存儲器通常以字（16位/字）為單位來表示存儲容量。同時，由于前面所說的系統程序直接關系到PLC的性能，不能由用戶直接存取。因而通常PLC產品資料中所指的存儲器型式或存儲方式及容量，是對用戶程序存儲器而言。

　　常用的用戶存儲方式及容量型式或存儲方式有CM0SRAM，EPR0M和EEPR0M。信息儲存常用盒式磁帶和磁盤。

　　CM0SRAM存儲器是一種中高密度、低功能、價格便宜的半導體存儲器，可用鋰電池作為備用電源。一旦交流電源停電，用鋰電池來維持供電，可保存RAM內停電前的數據。鋰電池壽命一般為1―5年左右。

　　EPR0M存儲器是一種常的只讀存儲器，定入時加高電平，擦除時用紫外線照射。PLC通過寫入器可將RAM區的用戶程序固化到R0M盒中的EPR0M中去。在PLC機中插入R0M盒，PLC則執行R0M盒中用戶程序；反之，不插上R0M盒，PLC則執行RAM區用戶程序。

　　EEPR0M存儲器是一種可用電改寫的只讀存儲器。

　?。?）輸入輸出組件（I/0模塊）

　　I/0模塊是CPU與現場I/0裝置或其它外部設備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平與驅動能力的I/0模塊和各種用途的I/0組件供用戶選用。如輸入/輸出電平轉換、電氣隔離、串/并行轉換數據、誤碼較驗、A/D或D/A轉換以及其它功能模塊等。I/0模塊將外界輸入信號變成CPU能接受的信號，或將CPU的輸出信號變成需要的控制信號去驅動控制對象（包括開關量和模擬量），以確保整個系統正常工作。

　　輸入的開關量信號接在IN端和0V端之間，PLC內部提供24V電源，輸入信號通過光電隔離，通過R/C濾波進入CPU控制板，CPU發出輸出信號至輸出端。PLC輸出有三種型式：繼電器方式、晶體管方式和晶閘管方式。

　　（5）編程器

　　編程器是用于用戶程序的編制、編輯、調試檢查和監視等。還可以通過其鍵盤去調用和顯示PLC的一些內部狀態和系統參數。它通過通訊端口與CPU聯系，完成人機對話連接。編程器上有供編程用的各種功能鍵和顯示燈以及編程、監控轉換開關。編程器的鍵盤采用梯形圖語言鍵符式命令語言助記符，也可以采用軟件的功能鍵符，通過屏幕對話方式進行編程。

　　編程器分為簡易型和智能型兩類。前者只能連機編程，而后者既可連機編程又可脫機編程。同時前者輸入梯形圖的語言鍵符，后者可以直接輸入梯形圖。根據不同檔次的PLC產品選配相應的編程器。

　?。?）外部設備

　　一般PLC都配有盒式錄音機、打印機、EPR0M寫入器、高分辨率屏幕彩色圖形監控系統等外部設備。

　?。?）電源

　　根據PLC的設計特點，它對電源并無特別要求，可使用一般工業電源

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