(1)CPU(Central Process Unit)
CPU是PLC的核心组成部分,与通用微机的CPU一样,它在PLC系统中的作用类似于人体的神经中枢,故称为“电脑”。其功能是:
a、按PLC中系统程序赋予的功能,接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。
b、用扫描方式接收现场输入装置的状态式数据,并存入映象寄存器或数据寄存器中。
c、诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误。
d、在PLC进入运行状态后,从存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令规定的任务,产生相应的信号,去启闭有关控制门电路。分时分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等操作,完成用户程序中规定的逻辑式算术运算等任务。根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容,再由输出映象寄存器的位状态式数据寄存器的有关内容,实现输出控制、制表、打印式数据通讯等。
PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。通用的微处理器常用的是8位机和16位机,如Z80A、8085、8086、6502、M6800、M6809、M68000等。单片机常用的有8039、8049、8031、8051等。双极型位片式微处理器常用的有AMD2900、AMD2903等。
①用通用微处理器作CPU
在低档PLC中,用Z80A做CPU较为普遍,Z80A用于PLC有如下长处: Z80(或Z80A)CPU及其配套的芯片廉价、普及、通用,用这套芯片制成的PC,给维修及推广普及带来方便。Z80有独立的输入/输出指令,而且指令格式较短,执行时间也较短,这样有利于扫描周期的缩短。Z80输入/输出指令格式较短,相应的输入/输出设备编码也较短,所以相应的译码硬件器较简单。由于Z80的信息是采用输入/输出映射方式,因而设计流程序时,对输入/输出与存储器寻址容易区别。
②用单片机作CPU
自从1974年出现单片机以来,已有不少产品采用单片机做可编程序控制器。日本三菱F系列PLC就采用美国INTEL公司MES-48系列的单片机8049和8039做处理器,8039单片机在一块片子上集成了8位的CPU,128×8的数据存储器。27条输入/输出线,T0、T1、INT测试线及8位定时器/计数器,时钟振荡电路等。
自80年代以来,出现了集成度更高。功能更强,并带有“布尔机”而又便于作数据通信的MCS-51系列单片机以及功能更高的16位单片机,大有取代MCS-48系列之势。日本三菱的F2系列PLC即采用CPU8031。MCS-51系列单片机是美国INTEL公司在MCS-48单片机基础上,于80年代初推出的产品,具有高集成度、高可靠性、高功能、高速度、**格等特点。它有三个代表产品:8051、8751和8031,它们分别有不同的应用特性。8051是以4K字节EPR0M代替4K字节的R0M的8051; 8031是内部无R0M8051。必须外接EPR0M;INTEL公司的96系列的单片机,字长为16,运算速度比51系列更高,这必将为高档次的PLC开发和应用带来美好的远景。用单片机制成的PLC有以下显著特点:为机电设备一体化创造了条件,因为由单片机制成PLC,体积更小。同时PLC逻辑功能很强,并且具有数值运算和通信接口。
③用位片式微处理器作CPU
位片式微处理器的主要特点是:速度快、灵活性强、效率高等特点。可以进行“级联”,易于“流水线”操作。
SIEMENS R1-106-100-502
HONEYWELL 09636610
HONEYWELL 09637710
SONY1-637-878-12
OMRON C1000H-CPU01-E2V1
RELIANCE 45C201
RELIANCE 57C431
RELIANCE 57431-1
RELIANCE 45C411B
RELIANCE 57407-4
LIEBERT 02-792205-20
SIEMENS 413-2XG02-0AB0
WESTINGHOUSE 1D77496H01
GENERAL IC3600SPRF1D
RELIANCE 57C429
TOSHIBA B200CURM
SIEMENS S5-155U CPU948
RELIANCE 45C201B
UNI-PRO CPU91-E93
ALLEN BRADLEY 1747-L542
GE FANUC 531X134EPRBEG1
SIEMENS 6ES7441-2AA04-0AE0
ALLEN BRADLEY 1756-L61
FANUC A16B-2200-0843/07E
RELIANCE 802820-15R
RELIANCE 45C201
WESTINGHOUSE 1D77496H01
FUJI VT2-HMCPU
ALLEN BRADLEY 1747-L40A
FANUC*MAIN A16B-2200-0200/03A
FOXBORO CP408
GOSS/ROCKWELL E19161-1
BAILEY IMMFPO2
FOXBORO I/A P0960JA
OMRON C1000H-CPU01-EV1
AEG AS-J890-101
SIEMENS 6GK7343-1EX21-OXEO
GOSS E13301-1
VIEW 1119-DUAL
MOTOROLA SOCKET 7 CPU CARD
RELIANCE J-3650-5
RELIANCE 0-57407-4F
ALLEN BRADLEY 1747-L532
UNITED 1003-0300-01
AMPRO CM2-4DI-Q-74
OMRON C200H-ID216
SIEMENS 6ES7315-2AG10-0AB0
FANUC A16B-3200-0040
FUJI F770-60-88
SIEMENS 214-1AD20-0XB0
KEYENCE KV-700
FOXBORO P0400VR
ALLEN BRADLEY 1761-L32AWA
ALLEN BRADLEY 1747-L541
RELIANCE 45C200A
GENERAL 12M9-0003-A4
ALLEN BRADLEY 1772-LXP
WINDOWS 1-4CPU5CAL
OMRON C200HW-COM02-V1
GE FANUC IC693CPU313V
CONTROL 602080-0001
OMRON CQM1-CPU41-EV1
OMRON*CPU C200H-BCO51-V2
ALLEN BRADLEY 1785-LT2
AEG AS-S908-110
GE IC693CPU311T
AEG PC-A984-145
AEG P890-000
MEASUREX ESDB0221
OMRON 3G2A5-B1081
PROCESSOR 0031004
ALLEN 96905402
OMRON C200HW-CE011
OMRON C200H-BC081-V1
OMRON C200HE-CPU42
OMRON C200H-BC051-V2