1734-OB8
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中央處理器(CPU,Central Processing Unit)是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺計算機的運算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。CPU從邏輯上可以劃分成3個模塊,分別是控制單元、運算單元和存儲單元,這三部分由CPU內(nèi)部總線連接起來。
CPU模塊主要由微處理器(CPU芯片)和存儲器組成。在PLC控制系統(tǒng)中廠CPU模塊相當于人的大腦,它不斷地采集輸入信號,執(zhí)行用戶程序,刷新系統(tǒng)的輸出;存儲器用來儲存程序和數(shù)據(jù)。
控制單元:
控制單元是整個CPU的指揮控制中心,由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令譯碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等,對協(xié)調(diào)整個電腦有序工作極為重要。它根據(jù)用戶預先編好的程序,依次從存儲器中取出各條指令,放在指令寄存器IR中,通過指令譯碼(分析)確定應(yīng)該進行什么操作,然后通過操作控制器OC,按確定的時序,向相應(yīng)的部件發(fā)出微操作控制信號。操作控制器OC中主要包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器、控制矩陣、時鐘脈沖發(fā)生器、復位電路和啟停電路等控制邏輯。
運算單元:
是運算器的核心??梢詧?zhí)行算術(shù)運算(包括加減乘數(shù)等基本運算及其附加運算)和邏輯運算(包括移位、邏輯測試或兩個值比較)。相對控制單元而言,運算器接受控制單元的命令而進行動作,即運算單元所進行的全部操作都是由控制單元發(fā)出的控制信號來指揮的,所以它是執(zhí)行部件。
存儲單元:
包括CPU片內(nèi)緩存和寄存器組,是CPU中暫時存放數(shù)據(jù)的地方,里面保存著那些等待處理的數(shù)據(jù),或已經(jīng)處理過的數(shù)據(jù),CPU訪問寄存器所用的時間要比訪問內(nèi)存的時間短。采用寄存器,可以減少CPU訪問內(nèi)存的次數(shù),從而提高了CPU的工作速度。但因為受到芯片面積和集成度所限,寄存器組的容量不可能很大。寄存器組可分為寄存器和通用寄存器。寄存器的作用是固定的,分別寄存相應(yīng)的數(shù)據(jù)。而通用寄存器用途并可由程序員規(guī)定其用途,通用寄存器的數(shù)目因微處理器而異
輸入(1nput)模塊和輸出(Output)模塊簡稱為I/O模塊,它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳,是外部現(xiàn)場設(shè)備和CPU模塊的橋梁。
輸入模塊用來接收和采集輸入信號,開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕;選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等過來的開關(guān)量輸入信號;模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發(fā)電機和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流、電壓信號。
開關(guān)量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等輸出設(shè)備,模擬量輸出模塊月手來控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。
CPU模塊的工作電壓一般是5V,而PLC的輸入/輸出信號電壓一般較高,如直流24V和交流220V。從外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件,或使PLC不能正常工作。在I/O模塊中,用光耦合器、光電晶閘管、小型繼電器等器件來隔離PLC的內(nèi)部電路和外部的I/O電路,I/O模塊除了傳遞信號外,還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。
編程器用來生成用戶程序,并用它進行編輯、檢查、修改和監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖,只能輸入和編輯指令表程序,因此又叫做指令編程器。它的體積小,價格便宜,一般用來給小型PLC編程,或者用于現(xiàn)場調(diào)試和維護。
使用編程軟件可以在計算機的屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序,并可以實現(xiàn)不同編程語言的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到PLC,也可以將PLC中的程序上傳到計算機。程序可以存盤或打印,通過網(wǎng)絡(luò),還可以實現(xiàn)遠程編程和傳送。
PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供DC 5V,±12V,24V等直流電源。小型PLC一般都可以為輸入電路和外部的電子傳感器(如接近開關(guān))提供24V直流電源,驅(qū)動PLC負載的直流電源一般由用戶提供。
終階段,寫回,以一定格式將執(zhí)行階段的結(jié)果簡單的寫回。運算結(jié)果極常被寫進CPU內(nèi)部的暫存器,以供隨後指令快速存取。在其它案例中,運算結(jié)果可能寫進速度較慢,但容量較大且較便宜的主記憶體。某些類型的指令會操作程式計數(shù)器,而不直接產(chǎn)生結(jié)果資料。這些一般稱作“跳轉(zhuǎn)”(jumps)并在程式中帶來循環(huán)行為、條件性執(zhí)行(透過條件跳轉(zhuǎn))和函式。許多指令也會改變標志暫存器的狀態(tài)位元。這些標志可用來影響程式行為,緣由於它們時常顯出各種運算結(jié)果。例如,以一個“比較”指令判斷兩個值的大小,根據(jù)比較結(jié)果在標志暫存器上設(shè)置一個數(shù)值。這個標志可藉由隨後的跳轉(zhuǎn)指令來決定程式動向。
在執(zhí)行指令并寫回結(jié)果資料之後,程式計數(shù)器的值會遞增,反覆整個過程,下一個指令周期正常的提取下一個順序指令。如果完成的是跳轉(zhuǎn)指令,程式計數(shù)器將會修改成跳轉(zhuǎn)到的指令位址,且程式繼續(xù)正常執(zhí)行。許多復雜的CPU可以一次提取多個指令、解碼,并且同時執(zhí)行。這個部分一般涉及“經(jīng)典RISC管線”,那些實際上是在眾多使用簡單CPU的電子裝置中快速普及(常稱為微控制器
YORK 023-17197-000 配件
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AB 1784-PCD1 數(shù)據(jù)線
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SIEMENS SIMOCODEPROC3UF7000-1AU00-0
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SIEMENS 6RA7018-6DS22-0 調(diào)速器
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西門子 6ES7 216-2BD23-0XB8 模塊
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