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 FX_2N系列PLC硬件組成與其他類型PLC基本相同，主體由三部分組成，主要包括中央處理器CPU、存儲系統(tǒng)和輸入、輸出接口。PLC的基本結構如圖1-1所示。系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內，也有單獨作為一個單元的，編程器一般看作PLC的外設。PLC內部采用總線結構，進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。

外部的開關信號、模擬信號以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量，它們經PLC的輸入端子進入PLC的輸入存儲器，收集和暫存被控對象實際運行的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)；經PLC內部運算與處理后，按被控對象實際動作要求產生輸出結果；輸出結果送到輸出端子作為輸出變量，驅動執(zhí)行機構。PLC的各部分協(xié)調一致地實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的控制。

（1）中央處理器CPU

CPU的主要作用是解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序，通過運行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其它功能，控制整個系統(tǒng)協(xié)調一致地工作。常用的CPU主要有通用微處理器、單片機和雙極型位片機。

（2）存儲器模塊

隨機存取存儲器RAM用于存儲PLC內部的輸入、輸出信息，并存儲內部繼電器（軟繼電器）、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、定時器／計數(shù)器以及累加器等的工作狀態(tài)，還可存儲用戶正在調試和修改的程序以及各種暫存的數(shù)據(jù)、中間變量等。

只讀存儲器ROM用于存儲系統(tǒng)程序。可擦除可編程序的只讀存儲器EPROM主要用來存放PLC的操作系統(tǒng)和監(jiān)控程序，如果用戶程序已完全調試好，也可將程序固化在EPROM中。

（3）輸入輸出模塊

可編程序控制器是一種工業(yè)控制計算機系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產過程，與DCS相似，它與工業(yè)生產過程的聯(lián)系也是通過輸入輸出接口模塊(I/O)實現(xiàn)的。I/O模塊是可編程序控制器與生產過程相聯(lián)系的橋梁。

PLC連接的過程變量按信號類型劃分可分為開關量（即數(shù)字量）、模擬量和脈沖量等，相應輸入輸出模塊可分為開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和脈沖量輸入模塊等。

（4）編程器

編程器是PLC必不可少的重要外部設備。編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對程序進行寫入、讀出、修改，還能對PLC的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，同時也是用戶與PLC之間進行人機對話的界面。隨著PLC的功能不斷增強，編程語言多樣化，編程已經可以在計算機上完成。

按結構分可將PLC分為整體式PLC、模塊式PLC、疊裝式PLC三類。

a.整體式PLC

它是將PLC各組成部分集裝在一個機殼內，輸入、輸出接線端子及電源進線分別在機箱的上、下兩側，并有相應的發(fā)光二極管顯示輸入/輸出狀態(tài)。面板上留有編程器的插座、EPROM存儲器插座、擴展單元的接口插座等。編程器和主機是分離的，程序編寫完畢后即可拔下編程器。

具有這種結構的可編程控制器結構緊湊、體積小、價格低。小型PLC一般采用整體式結構。如圖2所示的三菱FX_1S系列PLC。

b.模塊式PLC

輸入/輸出點數(shù)較多的大、中型和部分小型PLC采用模塊式結構。

模塊式PLC采用積木搭接的方式組成系統(tǒng)，便于擴展，其CPU、輸入、輸出、電源等都是獨立的模塊，有的PLC的電源包含在CPU模塊之中。PLC由框架和各模塊組成，各模塊插在相應插槽上，通過總線連接。PLC廠家備有不同槽數(shù)的框架供用戶選用。用戶可以選用不同檔次的CPU模塊、品種繁多的I/O模塊和其他特殊模塊，硬件配置靈活，維修時更換模塊也很方便。采用這種結構形式的有SIEMENS的S5系列、S7-300、400系列，OMRON的C500、C1000H及C2000H等以及小型CQM系列。圖3所示為三菱MELSEC-Q系列PLC的外形圖。

c.疊裝式PLC

上述兩種結構各有特色，整體式PLC結構緊湊、安裝方便、體積小，易于與被控設備組成一體，但有時系統(tǒng)所配置的輸入輸出點不能被充分利用，且不同PLC的尺寸大小不一致，不易安裝整齊；模塊式PLC點數(shù)配置靈活，但是尺寸較大，很難與小型設備連成一體。為此開發(fā)了疊裝式PLC，它吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點，其基本單元、擴展單元等高等寬，它們不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個整齊的體積小巧的長方體，而且輸入、輸出點數(shù)的配置也相當靈活。帶擴展功能的PLC，擴展后的結構即為疊裝式PLC，如圖4所示的三菱公司FX_2N系列PLC外形圖。

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