在使用PLC之前，深入了解PLC內部寄存器的配置和功能，以及I/O分配情況對使用者來說是至關重要的。下面是一般PLC產品的內部寄存器區劃分情況：

每個區分配一定數量的內存單元，并按不同的區命名編號。下面分別介紹各個區。

(1)I/O縮電器區

I/O區的寄存器可直接與PLC外部的輸入、輸出端子傳遞信息。這些I/O寄存器在PLC中具有“繼電器”的功能，即它們有自己的“線圈”和“觸點”，故PLC中又常稱這一寄存器區為"I/O繼電器區"，每個I/O寄存器由一個字(16個bit)組成，每個 bit 位對應PLC的一個外部端子，稱作一個I/0點。I/O寄存器的個數乘以16等于PLC總的I/O點數。如某PLC有10個I/O寄存器，則該PLC共有160個I/O點。在程序中，每個I/O點又都可以看成是一個"軟繼電器"，有常開觸點，也有常閉觸點。同一個命名的觸點可以反復使用，其使用次數不限。這里的“軟繼電器”實際上就是PLC內部的邏輯電路或只是一些存儲的邏輯量。在PLC中常常用這樣的邏輯量代替實際的物理器件，用這種"軟題電器"代替“硬繼電器”可以大大減少外部接線，增加系統設計的靈活性，便于實現柔制造系統(FMS)。這可以說是"繼電器-接觸器控制"設計上的一個，也是PLC之所以能逐漸取代傳統“繼電器-接觸器”控制的一個重要原因。

不同廠家的PLC對I/O寄存器有不同的編號，有的以X、Y分別表示輸入、輸出端，以下標數字進行編號：還有的用序號為輸入、輸出分區編號。不同型號的PLC配置有不同數量的I/O點，一般小型的PLC主機有十幾至幾十個I/O點。

若一臺PLC主機的I/O點數不夠，可進行I/O擴展。一般I/O擴展模塊中只有I/O接口電路、驅動電路、面沒有CPU。它只能通過接口與主機相連使用，不能單獨使用。PLC 的大擴展能力主要受CPU尋址能力和主機驅動能力的限制。

(2)內部通用繼電器區

這個區的寄存器與I/O區結構相同，即能以字為單位(16個bit)使用，也能以位為單位(1個bit)使用。不同之處在于它們只能在PLC內部位用，而不能直接進行輸入/輸出控制。其作用與中間繼電器相似，在程序控制中可存放中間變量。

(3)數據寄存器區

這個區的寄存器只能按字使用，不能按位使用。一般只用來存放各種數據。

(4)特殊結電器、寄存器區

這兩個區中的繼電器和寄存器的結構并無特殊之處，也是以字或位為一個單元，但它們都被系統內部占用，專門用于某些特殊目的，如存放各種標志、標準時鐘脈沖、計數器和定時器的設定值和經過值、自診斷的錯誤信息等。這些區的繼電器和寄存器一般不能由用戶任意占用。

(5)系統寄存器區

系統寄存器一般用來存放各種重要信息和參數，如各種故障檢測信息、各種特殊功能的控制參數以及PLC產品出廠設定值。這些信息和參數保PLC的正常工作。在某些PLC 產品中，這些寄存器是以十進制數進行編號的，它們各自存放著不同的信息，這些信息有的可以進行修改，有的是不能修改的。當需要修改系統寄存器時，必須使用特殊的命令，這些命令的使用方法見有關的使用手冊。而通過用戶程序，不能讀取和修改系統寄存器的內容。

上面介紹了PLC的內部寄存器及I/O點的概念，這對使用者是十分重要的。但對于具體的寄存器及I/0端號和分配使用情況，則必須結合具體機型進行針對性的學習和掌握。才有實際意義。

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PLC的硬件主要由*處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心，輸入單元與輸出單元是連接現場輸入/輸出設備與CPU之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計算機等外設連接。

對于整體式PLC，所有部件都裝在同一機殼內，其組成框圖如圖1所示；對于模塊式PLC，各部件獨立封裝成模塊，各模塊通過總線連接，安裝在機架或導軌上，其組成框圖如圖2所示。無論是哪種結構類型的PLC，都可根據用戶需要進行配置與組合。

盡管整體式與模塊式PLC的結構不太一樣，但各部分的功能作用是相同的，下面對PLC主要組成各部分進行簡單介紹。

    1．*處理單元（CPU）

    同一般的微機一樣，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 隨機型不同而不同，常用有三類：通用微處理器（如Z80、8086、80286等）、單片微處理器（如8031、8096等）和位片式微處理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器；中型PLC大多采用16位通用微處理器或單片微處理器；大型PLC大多采用高速位片式微處理器。

    目前，小型PLC為單CPU系統，而中、大型PLC則大多為雙CPU系統，甚至有些PLC中多達8 個CPU。對于雙CPU系統，一般一個為字處理器，一般采用8位或16位處理器；另一個為位處理器，采用由各廠家設計制造的專用芯片。字處理器為主處理器，用于執行編程器接口功能，監視內部定時器，監視掃描時間，處理字節指令以及對系統總線和位處理器進行控制等。位處理器為從處理器，主要用于處理位操作指令和實現PLC編程語言向機器語言的轉換。位處理器的采用,提高了PLC的速度，使PLC好地滿足實時控制要求。

    在PLC中CPU按系統程序賦予的功能，指揮PLC有條不紊地進行工作，歸納起來主要有以下幾個方面：

1）       接收從編程器輸入的用戶程序和數據。

2）       診斷電源、PLC內部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等。

3）       通過輸入接口接收現場的狀態或數據，并存入輸入映象寄有器或數據寄存器中。

4）       從存儲器逐條讀取用戶程序，經過解釋后執行。

5）       根據執行的結果，新有關標志位的狀態和輸出映象寄存器的內容，通過輸出單元實現輸出控制。有些PLC還具有制表打印或數據通信等功能。

    2．存儲器

    存儲器主要有兩種：一種是可讀/寫操作的隨機存儲器RAM，另一種是只讀存儲器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。在PLC中，存儲器主要用于存放系統程序、用戶程序及工作數據。

    系統程序是由PLC 的制造廠家編寫的，和PLC的硬件組成有關，完成系統診斷、命令解釋、功能子程序調用管理、邏輯運算、通信及各種參數設定等功能，提供PLC運行的平臺。系統程序關系到PLC的性能，而且在PLC使用過程中不會變動，所以是由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM或EPROM中，用戶不能訪問和修改。

    用戶程序是隨PLC的控制對象而定的，由用戶根據對象生產工藝的控制要求而編制的應用程序。為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于CMOS靜態RAM中，用鋰電池作為后備電源，以**掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞，當用戶程序經過運行正常，不需要改變，可將其固化在只讀存儲器EPROM中。現在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。

工作數據是PLC運行過程中經常變化、經常存取的一些數據。存放在RAM中，以適應隨機存取的要求。在PLC的工作數據存儲器中，設有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數器等邏輯器件的存儲區，這些器件的狀態都是由用戶程序的初始設置和運行情況而確定的。根據需要，部分數據在掉電時用后備電池維持其現有的狀態，這部分在掉電時可保存數據的存儲區域稱為保持數據區。

由于系統程序及工作數據與用戶無直接聯系，所以在PLC 產品樣本或使用手冊中所列存儲器的形式及容量是指用戶程序存儲器。當PLC提供的用戶存儲器容量不夠用，許多PLC還提供有存儲器擴展功能。

6ES72111BE400XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES72111AE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6輸入/4輸出,集成2AI
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6ES72121BE400XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
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6ES72151HG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
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