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第五章 PLC的硬件知识
本章主要介绍PLC的各种硬件模块，以及PLC硬件系统配置的相关知识。通过本章的介绍，可以了解PLC的硬件知识，并知道如何在实际中应用这些模块。由于本次毕业设计应用的是三菱系统，因此，只介绍三菱FX2N的相关知识。 5．1 PLC的模块介绍 5.1.1 CPU模块
CPU模块是PLC控制系统的核心，它控制着整个PLC控制系统的有序运行。PLC控制系统中，PLC程序的输入和执行、PLC之间或PLC与上机之间的通信、接收现场设备的状态和数据都离不开该模块。CPU模块还可以进行自我诊断，即当电源、存储器、输入/输出端子、通信等出故障时，它可以给出相应的指示或做出相应的动作。
图5-1 三菱FX2N CPU的模块面板示意图
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三菱FX2N包括多种型号的CPU，它们的主要性能指标除了在外形尺寸和本机自带I/O点数有些不同外，其它性能基本相同，如表5-1所示。
表5-1 三菱FX2N CPU主要性能指标 工程 程序存储器容量 I/O点数 内部继电器 定时器 一般计数器 指令数目 性能指标 8000步内置，使用附加存储器盒可扩展到16000步 256点 3072点 256点 235点 基本顺序指令：27种 步进梯形指令：2种 应用指令：28种 基本指令：0.08us/指令 应用指令：1.52至几百us/指令 指令处理速度 5.1.2切换开关
PLC的方式开关有两种，一各是RUN/STOP开关，它只有RUN和STOP两种方式，
示意图如图5-2所示。三菱FX2N CPU的方式切换开关属于这一种。
图5-2 RUN/STOP
（1） RUN方式
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开关
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将CPU面板上的钥匙开关转到RUN位置，则强制性地实行RUN，进行I/O扫描并将程序的执行结果输出。如果程序上有错误，则不实行RUN。在该方式，通过编程器或通信上的程序指令无效。
（2） STOP方式
将CPU面板上的钥匙开关转到STOP位置，则强制性地进入STOP方式，全部OFF。在该方式时，通过编程器或通信的程序指令无效。 5.1.3指示灯
CPU模块面板有一些指示灯,其作用分别如下：
PWR PLC电源指示 RUN PLC运行指示
BATT 电池电量不足时灯亮
COMM PLC之间通信、与上位机之间通信，以及与编程器通信时灯亮
I/O I/O模块发生异常时灯亮 ERROR CPU出错时灯亮
不同的可编程控制器CPU模块的指示灯的数量不同，指示功能也不同，以上只是对一些常用的指示灯做简单的介绍。 5.1.4存储器
存储器用来存放程序、工作状态数据等。存储器种类通常有RAM、EPROM和E2PROM，其中E2PROM最为常用。三种类型的存储器的特点分别如下：
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RAM 可以读写，PLC断电后，需要用专用电池保持RAM中的信息 EPROM 采用EPROM，程序需要用写入器写入
E2PROM 和RAM一样，可以读写两用，并且PLC断电后不需要电池也可以保持存储器内的信息。
三菱公司FX2N存储器如表5-3所示： 表5-3 三菱公司FX2N存储器产品 型号 FX-RAM-8 FX- E2PROM-4 FX- E2PROM-8 FX- E2PROM-16 FX-EPROM-4 容量 可扩展到16000步 可扩展到4000步 可扩展到8000步 可扩展到16000步 可扩展到16000步 存储器类型 RAM E2PROM E2PROM E2PROM EPROM 5.2 FX2N PLC的硬件系统构成 5.2.1 FX2N PLC的硬件系统构成
FX2N是模块化的PLC，它主要由CPU模块、特殊适配器、扩展I/O模块和特殊功能扩展模块构成。 <1）CPU模块
该模块主要包括CPU、电源和I/O点三部分。CPU主要负责程序的运行等工作；模块的电源不仅向CPU供电，还要满足与CPU模块相连的其他模块的用电需求；该模块本身自带一定数量的开关量I/O点，如果能够满足控制要求，则可以不再需要开关量模块。 <2）特殊适配器
特殊适配器用来将FX系列的扩展设备连接到FX2N系列上的PLC上。
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