西门子模块6ES7416-3XR05-0AB0
根据存放信息的性质不同，在PLC中常使部分的功能是相同的。下面详细描述硬件系统各部分功能。1）微处理器（CPU）CPU是PLC的核心，相当于神经中枢的作用，指挥有关的控制电路。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由振荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，限制着控制规模。
与一般微型计算机一样，CPU的主要功能如下所述。从存储器中读取指令：CPU根据地址总线上给出的存储器地址和控制总线上给出的读/写命令，从数据总线上得到读出的数据和指令，并放到CPU内的指令寄存器中。执行指令：对存放在指令寄存器中的指令操作码进行译码、操作。顺序读取指令。处理中断：CPU在顺序执行程序时，还能接收I/O接口发来的中断用的存储器的类型如下所述。
（1）只读存储器ROM。只读存储器的内容由PLC制造厂家写入，并固化，PLC掉电后，ROM中内容不会丢失。用户只能读取，不能改写。ROM常用于存放系统程序。除了ROM，还有可擦写、可编程的只读存储器EPROM、E2PROM。
（2）随机存储器RAM。又称可读/写存储器。信息读出时，RAM中的内容保持不变；写入时，新写入的信息覆盖原来的内容。它用来存放既要读出，又可以写入的内容。RAM常用于存储用户程序、逻辑变量和其他一些信息。掉电后，RAM中的内容不再保留，为了防止掉电后，RAM中的内容丢失，PLC使用锂电池作为RAM的备用电源，在PLC掉电后，RAM由电池供电，保持RAM中的信息不消失。3）输入/输出接口（I/O模块）输入/输出接口通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接通道。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系
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统，输出模块I/O模块按照信号的形式分为开关量输入（DI）、开关量输出（DO）、模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO），按照供电形式可分为直流型和交流型、电压型和电流型，按功能可分为基本I/O模块和特殊I/O模块。下面介绍基本I/O模块
（2）控制容量
PLC的控制容量就是在I/O扫描期间，处理器将完成内务处理和离散数据传送两项工作。内务处理时间（一般不大于4.5ms）包括处理器的内部检查：用输出映像表数据刷新处理器基本框架上驻留本地I/O输出模块；用输出映像表的数据刷新远程I/O缓冲区；用处理器基本框架内的I/O输入状态刷新输入映像表；用存放在远程I/O缓冲区的远程I/O输入状态刷新输入映像表。在完成内务处理之后，处理器将进行扩展本地I/O框架（如果存在）的初的PLC只是一些简单的开关量逻辑控制器件，其控制数目有限，只有基本的输入/输出及程序控制指令，编程设备也很简陋。但可编程序控制器发展到现在，不仅其I/O能力大大增强，且实现了对模拟量的各种控制，其指令系统也得到了充分的发展，变得相当完善。如S7-300系列可编程序控制器的指令系统包括继电器指令、定时器和计数器、计算指令（包括三角函数、指数、幂运算等）、数据转换、诊断、移位寄存器、比较、数据传送、顺序器、立即I/O、程序控制和PID控制，以及顺序功能流程图指令等，是指令功能强的可编程序控制器之一。
在可编程序控制器不断发展、指令功能不断增强的其开发手段也从早期的专用编程设备移到计算机上进行；计算机开发环境也从DOS转到Win98//XP/NT上，从而变得更加易于使用。除编程软件外，还有仿真软件，这使PLC的开发、调试扫描：扩展本地I/O的离散数据在处理器数据映像表和扩展本地I/O框架中的I/O之间进行交换；扫描扩展本地I/O框架所需要的时间加上内务处理时间就是总的I/O扫描时间。