PLC与其它控制系统的不同，主要就在CPU模块上。而开放式PLC与普通PLC的区别，也主要体现在CPU模块上。许多人认为，PLC就是微型或小型的DCS，或者将工控机的物理结构改变一下就是PLC。这是大错而特错的。PLC之所以能够经历这么多年而长盛不衰，就是因为它的独特的CPU模块的机构和内部程序的运行方式。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
1 CPU 程序扫描周期WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
1.1 CPU的内部结构P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
不同阶段的开放式PLC的CPU的配置和结构都不尽相同，但它们还是有共性的。所有的OpenPLC的CPU模块的内部结构可以列举如下：WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
[color=#FF0000]图3.1 CPU模块的内部结构[/color]WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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CPU的功能是命令并统治整个PLC系统的活动。这是通过对系统程序的解释和执行来进行的。这个系统程序通常称为执行程序或应用程序，也叫FIRMWARE或固件。执行程序是由一组程序构成的，永久储存在CPU内部，并视作是CPU本身的一部分。该程序执行，使CPU可以进行控制、处理、通讯、和其它的内部管理功能。OpenPLC与其它的PC-based控制系统、专用控制器、各类嵌入式控制系统、DCS系统的不同，就在于FIRMWARE的独特性。WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
执行程序也负责CPU和编程器件的通讯，同样也支持其他外部设备的通讯，如现场器件的监控；电源的诊断信息，I/O模块的信息，和内存信息等，以及与操作员界面的通讯。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
CPU模块的核心是处理器（MPU），处理器硬件是用来处理数字算法和逻辑功能的。CPU模块的核心是微处理器芯片，称为MPU。MPU内部包括几种类型的寄存器，用来存放信息，这些信息是执行程序是要用到的。这些寄存器包括：——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
累加器——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
存放MPU要处理的数据字，PLC的编程语言通常只允许直接使用一到两种累加器。累加器的位数是有CPU可处理的最大位数决定的。OpenPLC的累加器有16位和32位的。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
状态寄存器WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
存放MPU所处理的数据所影响的状态位。有些PLC将这些状态寄存器的位直接拷贝到可寻址内存中，这样用户程序可以直接对其进行访问。PLC的程序员可以使用的状态位包括：——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
零状态位：最新处理的数据为零时，该位置1。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
符号位：表示最近所处理的数据的最高位（MSB）的状态。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
CARRY BIT：如果最新处理的数据产生的位数超出MPU的处理能力（因此结果不正确），则置为1。plcjs.技.术_网
溢出位：如果一个最大的数的结果的最高位从0变为1，或者一个最小数的结果的标志位从1变为0，表示数据溢出。WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
逻辑操作位（RLO）：作为复杂布尔逻辑的每一步的运算的结果。plcjs.技.术_网
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图3.2 MPU的数据处理模型WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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地址寄存器——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
MPU用地址寄存器作为目前正在使用的内存的起始地址，包括用户程序的内存区域和各种可寻址内存区域。plcjs.技.术_网
MPU的功能是接收、分析、处理和传送数据，处理器的数据模型如下图：P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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MPU的能力通常由两个指标判定：位数和时钟速度。位数目前有8-，16-，32-，也有64位的。时钟从1MHZ到300MHZ，大部分PLC是8位和4M的，有一些是16位和33MHZ的。OpenPLC采用的比较多的是INTEL的处理器，INTEL的各种MPU的能力如下：WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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Micro-Processor Bit Size(bit) Clock Speed(MHz)——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
8085 8 1WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
8086 16 4.77WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
80186 16 8WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
80286 16 12.5WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
80386 32 33WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
80486 32 50WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
Pentium 32/64 200WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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图中的CONTROL SECTION是处理器的心脏，由控制单元、算法逻辑单元和一些临时寄存器组成，控制SECTION决定了操作的功能、顺序和运行时间。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
输入扫描区将扫描输入区的状态并将单个的输入状态放在RAM中，分析后，逻辑扫描功能（通过梯形图程序）将输出扫描区更新为合适的值，然后，输出将被扫描，并更新。输出的状态根据逻辑分析的结构确定是改变或保留，输出状态取决于CPU的输出状态信号。WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)