I/O模块的基本结构控制器的主要由CPU模块

1、可编程控制器的基本结构

可编程控制器主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成（见图1）

图1 PLC控制系统示意图

(1）CPU 模块

CPU模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成。在可编程控制器系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏。它不断地收集输入信号，执行用户程序，并刷新系统的输出。内存用于存储程序和数据。

(2）I/O 模块

输入（Input）模块和输出（Output）模块简称为I/O模块，是系统的眼睛、耳朵、手、脚，是外部场与CPU模块之间的桥梁。输入模块用于接收和采集输入信号。输入信号有两种：一种是来自按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等的数字输入信号；另一种是由电位器、热电偶、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟输入/输出信号电压。一般电压比较高，比如直流24V，交流220V。从外部引入的尖锐电压和干扰噪声可能会损坏 CPU 模块中的组件，或使用权可编程控制器可能无法正常工作。在I/O模块中，采用光电耦合器、光电晶闸管、小型继电器等器件来隔离外部输入电路和负载。I/O模块除了传输信号外，还具有电平转换和隔离功能。

(3）程序员

除输入和编辑用户程序外，编程器还可用于监控可编程控制器运行中各种编程元件的工作状态。

编程器可以与可编程控制器永久连接，去除编程后系统也可以运行。一般编程器只用于程序逻辑输入、调试和维护，一个编程器可以被多个编程控制器共享。

(4）电源

可编程控制器采用220V交流电源或24V直流电源。可编程控制器内部的直流稳压电源为每个模块中的电路供电。一些可编程控制器可以向输入电路和外部电子检测设备（如接近开关）提供24V真电流电源可编程控制器的基本组成，以驱动现场执行器的直流电源。一般由用户提供。

2、可编程控制器物理结构

根据硬件结构的不同，可编程控制器可分为整体式、模块式和堆叠式。

(1） 集成可编程控制器

一体式也称为单元式或箱式CUP模块，I/O模块和电源安装在一个箱形外壳内，结构非常紧凑，体积小，价格低，一般小型可编程序控制器使用整数类型。结构体。图2是三菱公司的F1系列集成可编程序控制器，上面是编程器，后面的小开头是用来模拟调试用户程序的。集成可编程控制器提供多种不同I/O点的基本单元和扩展单元供用户选择。基本单元用扁平电缆连接。每个单元的输入点和输出点的比例一般是固定的，有些可编程控制器有全输入全输出扩展单元。

整体式可编程控制器一般都配备了许多专用的特殊功能单元，如模拟量输入输出单元、位置控制单元、数据输入输出单元等，从而扩展了可编程控制器的功能。

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图2 集成可编程控制器

(2）模块化可编程控制器

图 3 模块化可编程控制器

大中型可编程控制器和部分小型可编程控制器采用模块化结构。模块化可编程控制器采用积木式组成系统，由框架和模块组成（见图3）。模块插入模块插座，后者焊接在总线连接板上）框架，可编程控制 设备制造商提供不同插槽数的框架供用户选择，如果一个框架不能容纳所选模块，可以增加一个或多个扩展框架，通过I/O连接框架延长电缆 部分可编程控制器 设备无框架，底板安装各种模块，用户可选择不同等级的CPU模块，I/O模块和特殊功能模块种类繁多，硬件配置选择余地大，维护时更换模块也非常方便。.

图 3 显示了 T1 模块化可编程控制图形和 I/O 模块的内部结构。

(3）可堆叠PLC

三菱的FX系列可编程控制器充分利用了集成式和模块化可编程控制器的优点。它的基本单元、扩展单元和扩展模块具有相同的高度和深度可编程控制器的基本组成，但宽度不同。它们不需要底板，只需用扁平的电缆连接并组装在一起，形成一个整齐的长方体。输入输出点的配置也相当灵活。有人称这种结构堆叠（见图2.4）。基本单元、扩展单元和扩展模块安装在DIN导轨上（1），或使用安装孔安装（2），从 DIN 导轨上拆下时，拉下下支架（8） 用扩展电缆连接底座）。当使用单机扩展模块扩展单元时，