
PLC,可編程邏輯控制器,是工業自動化中最常用的控制器,也是電氣自動化工程師最為熟悉的自動化產品。如今隨著邊緣計算的興起,PLC這樣的本地控制設備顯得更加重要。
由于PLC又常見又可靠,在工業自動化領域中不可或缺,所以現在無論是IT還是OT的人對PLC都充滿好奇,為何它能這么“?!?,在很多場合都無可替代?
今天,為了揭開PLC的神秘面紗,小編特意拿施耐德電氣Modicon M262來做一個內部拆解,看看這個代表最先進技術的PLC究竟有哪些特殊的設計,為何既能做到性能優異又能做得超級穩定可靠的?最后再看一下拆解視頻。
先來說一下Modicon M262這個PLC:


簡單理解,PLC就像一臺小型的電腦,CPU負責處理數據,包括邏輯的運算、計時、計數、算數運算和傳送、通信聯網,對編制的程序進行編譯、執行命令,把結果傳送到輸出端。PLC的內存(存儲器)包括兩部分,一個是存放系統程序的ROM,這個只讀存儲器里的內容PLC出廠前已將其固化,用戶不能更改,另一個是存放用戶程序和工作狀態數據的可讀寫RAM存儲器。



打開后蓋后,就可以看到M262的主板背面了,采用的綠色的PCB板,做工精良,顏色均勻,表面光滑、平整,沒有任何氣味。密密麻麻的焊點布置整齊,而且做過專門的固定處理,不像普通商業電腦主板那樣都有毛刺,摸上去一點也不剌手。
特別值得一提的是,上蓋內側附有一個不銹鋼薄板,其上有2個卡扣供軌道安裝時使用,這一整張不銹鋼板不僅可以防止灰塵等進入PLC,而且可以很好的屏蔽EMI電磁干擾,這一點對PLC穩定性來說十分重要,一會打開上蓋會看到同樣的設計。

打開底蓋后,就可以直接取下上蓋了。取下之后,可以看到PLC上面和兩個側面都同樣用一塊薄鋼板包著。這樣,除了用于散熱的兩個側面外,PLC的4個面都有屏蔽EMI設計了。

下面把M262上面的屏蔽鋼板拆下來,這塊鋼板是通過編碼器接口邊上的兩個外六角螺柱和中間兩側的兩個內六角螺釘固定的,需要用外六角螺絲刀或者尖嘴鉗來擰開。擰開這4個螺釘后,就可以取下屏蔽罩,M262的廬山真面目就全暴露在我們的眼前了。

我們可以看到,整個M262設計的十分緊湊、規整。采用了模塊化結構,易于實現分布式的配置,共由一塊主板和4塊立式擴展板組成,5塊板通過一個金屬框架固定,結構堅固,抗震動沖擊性能很強。4塊擴展板依次為網絡通信模塊、輸入和SD存儲卡模塊、電源模塊和輸入模塊。
我們可以直接從底部拔出M262的主板。主板上可以看到一個碩大的鋁制散熱片,下面是這個PLC的CPU,在PLC中當然絕不會使用風扇來散熱的。板子四周都有沉金,既能加強了板子的平整度,而且也保證了板子良好的接地。板子的厚度達到了2mm,剛度非常好,雙手使勁掰也沒有絲毫變形。


這是M262的輸入輸出模塊電路板,有I/O輸入輸出、編碼器接口,以及擴展接口,整個板子和主板一樣,設計的十分規整,做工考究。

這是電源模塊。支持24V直流供電,同時帶一個常開的看門狗信號。在這塊板上最明顯的是有2個大電容,而且用了多塊發泡膠進行了抗震加固。這是用來做電源濾波的鋁電解電容,規格是35V、1500μf。

這是停止開關和SD卡、mini USB接口模塊。在這里最明顯的是有一個藍色的超級電容(supercapacitor),這是在PLC突然斷電的時候給PLC繼續供電以保持數據不會丟失和維持時鐘用的。以前往往是用電池來作為備用電源的,現在用超級電容更穩健可靠。

這是通信網絡的電路板,共有3個以太網口,其中最右邊的同時支持Sercos實時運動控制總線。在右小角還有一個黑色的PULSE公司HX5008千兆工業級網絡濾波器,在其背面是一個千兆網絡擴展口。
最后進行一下總結:
來源:施耐德、金屬加工
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