Grundstruktur einer SPS

Ein speicherprogrammierbarer Steuerungsrechner ist im Wesentlichen ein Computer, der für die industrielle Steuerung bestimmt ist. Seine Hardwarestruktur ist im Wesentlichen die gleiche wie die eines Mikrocomputers. Die grundlegende Zusammensetzung ist in Abbildung 1 dargestellt. Die grundlegende Zusammensetzung wird im Folgenden detailliert beschrieben:
Stromversorgung
Das Netzteil wird verwendet, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, der von der SPS benötigt wird. Die meisten SPS werden durch geregelte Schaltnetzteile mit Strom versorgt.
Zentraleinheit
Die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) ist das Kontrollzentrum der SPS und die Kernkomponente der SPS. Ihre Leistung bestimmt die Leistung der SPS.
Die zentrale Verarbeitungseinheit besteht aus einem Controller, einer Recheneinheit und Registern. Diese Schaltkreise sind auf einem Chip konzentriert und über den Adressbus und den Steuerbus mit dem Eingabe-/Ausgabeschnittstellenschaltkreis des Speichers verbunden. Die Funktion der zentralen Verarbeitungseinheit besteht darin, Benutzerprogramme zu verarbeiten und auszuführen, logische und mathematische Operationen durchzuführen und das gesamte System zu steuern, um es zu koordinieren.
Erinnerung
Der Speicher ist ein Halbleiterschaltkreis mit Speicherfunktion. Seine Funktion besteht darin, Systemprogramme, Benutzerprogramme, logische Variablen und andere Informationen zu speichern. Unter ihnen ist das Systemprogramm ein Programm, das die SPS steuert, um verschiedene Funktionen zu implementieren. Es wird vom SPS-Hersteller geschrieben und im Nur-Lese-Speicher (ROM) verfestigt, auf den Benutzer nicht zugreifen können.
Eingabeeinheit
Die Eingabeeinheit ist die Eingabeschnittstelle zwischen der SPS und dem gesteuerten Gerät. Sie ist die Brücke, über die das Signal in die SPS gelangt. Ihre Funktion besteht darin, das Signal vom Hauptbefehlselement und dem Erkennungselement zu empfangen. Zu den Eingabetypen gehören DC-Eingang, AC-Eingang und AC/DC-Eingang.
Ausgabeeinheit
Die Ausgabeeinheit ist auch die Verbindungskomponente zwischen der SPS und dem gesteuerten Gerät. Ihre Funktion besteht darin, das Ausgangssignal der SPS an das gesteuerte Gerät zu übertragen, d. h. das vom Zentralprozessor gesendete schwache Stromsignal in ein Pegelsignal umzuwandeln, um den Aktuator des gesteuerten Geräts anzutreiben. Zu den Ausgabetypen gehören Relaisausgang, Transistorausgang und Thyristorausgang.
Zusätzlich zu den oben genannten Teilen verfügt die SPS je nach Modell auch über eine Vielzahl externer Geräte. Ihre Funktion besteht darin, die Programmierung zu unterstützen, die Überwachung und die Netzwerkkommunikation zu realisieren. Zu den häufig verwendeten externen Geräten gehören Programmiergeräte, Drucker, Kassettenrekorder, Computer usw.