1.1.1 PLC的基本结构

S7-200 SMART主要由CPU模块、扩展模块、信号板、编程软件和电源组成。

1.CPU模块

CPU模块简称为CPU，主要由微处理器、电源和集成的输入电路、输出电路组成（见图1-1）。在PLC控制系统中，微处理器相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来存储程序和数据。

图1-1 PLC控制系统示意图

2.扩展模块和信号板

扩展模块和信号板与标准型CPU配合使用，可以增加PLC的功能。扩展模块包括输入（Input）模块和输出（Output）模块，它们简称为I/O模块。扩展模块和CPU的输入电路、输出电路是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU的桥梁。

输入模块和CPU的输入电路用来接收和采集输入信号，数字量输入用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关和压力继电器等提供的数字量输入信号；模拟量输入用来接收各种变送器提供的连续变化的模拟量信号。数字量输出用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出用来控制调节阀、变频器等执行装置。

CPU模块的工作电压较低，而PLC外部的输入/输出电路的电源电压较高，例如DC 24V和AC 220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或者使PLC不能正常工作。在输入/输出电路中，用光电耦合器、光电晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部电路，输入/输出电路除了用来传递信号，还有电平转换与隔离的作用。

3.编程软件

使用编程软件可以通过计算机直接生成和编辑梯形图或指令表程序，可以实现不同编程语言之间的相互转换。程序被编译后下载到PLC，可以将PLC中的程序上传到计算机，还可以用编程软件监控PLC。标准型CPU有集成的以太网端口，下载和监控时只需要一根普通的网线，下载的速度极快。

4.电源

S7-200 SMART使用AC 220V电源或DC 24V电源。CPU可以为输入电路和外部的电子传感器（例如接近开关）提供DC 24V电源，驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。

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