Bộ xử lý trung tâm là hạt nhân của PLC , nó thực hiện các phép tính logic , số học và điều khiển toàn bộ hoạt động của hệ thống .
Bộ xử lý gọi các lệnh từ bộ nhớ để thực hiện một cách tuần tự . Theo chương trình nó xử lý các thông tin đầu vào và chuyển kết quả xử lý đến đầu ra. Trên thực tế , mọi PLC thế hệ mới đều dựa trên kỹ thuật vi xử lý . Một số PLC còn sử dụng thêm các bộ vi xử lý chuyên dụng để điều khiển các chức năng , phức tạp như các phép tính toán học hay bộ điều chỉnh PID .
2. Bộ nhớ .
Mọi PLC đều dựa trên 2 loại bộ nhớ là : ROM và RAM có dung lượng tuỳ thuộc vào thiết kế riêng của từng loại PLC . Việc sử dụng các phần của bộ nhớ phụ thuộc vào thiết kế hệ thống của nhà sản xuất , tuy nhiên có thể phân chia bộ nhớ của PLC ít nhất thành 5 vùng sau :
- Bộ nhớ điều hành (Executive Memory) - Bộ nhớ hệ thống (System Memory) - Bảng ảnh vào ra (I/O Image Table) - Bộ nhớ số liệu (Data Memory)
- Bộ nhớ chương trình (User Program Memory)
2.1 Bộ nhớ điều hành .
Bộ nhớ điều hành (hay hệ điều hành) luôn nằm trong ROM , do được phát triển bởi nhà sản xuất nên rất ít khi cần thay đổi . Hệ điều hành là một chương trình ngôn ngữ máy đặt biệt để chạy PLC nó chỉ dẫn cho bộ vi xử lý ‘đọc’ và ‘hiểu’ các lệnh , biểu tượng do người sử dụng lập trình , theo dõi mọi trạng thái ra và duy trì giám sát các trạng thái hiện tại của hệ thống .
2.2 Bộ nhớ hệ thống .
Khi hệ điều hành thực hiện nhiệm vụ của mình thì cần một số vùng để lưu giữ kết quả và thông tin trung gian , do đó một phần của bộ nhớ RAM được dùng cho mục đích này . Thông thường vùng bộ nhớ hệ thống chỉ do hệ điều hành sử dụng . Một số PLC dùng bộ nhớ hệ thống cho việc lưu giữ thông tin liên lạc giữa bộ lập trình với hệ điêù hành . Ví dụ như hệ điều hành tạo một mã lỗi chứa trong vùng bộ nhớ hệ thống , như vậy trong quá trình thực hiện , chương trình sử dụng có thể đọc mã lỗi này để xử lý . Mặt khác người sử dụng cũng có thể gửi thông tin cho hệ điều
hành trước khi thực hiện chương trình sử dụng bằng cách ghi thông tin vào vùng bộ nhớ này .
2.3 Bảng ảnh vào ra .
Một phần của bộ nhớ RAM được dùng để lưu giữ trạng thái hiện tại của các tín hiệu vào ra hay còn gọi là bảng ảnh vào ra . Như vậy trạng thái mỗi tín hiệu vào ra được lưu giữ tại một vị trí tương ứng trong bảng ảnh vào ra và có địa chỉ duy nhất xác định , mỗi modul vào ra đơn lẻ được gán một vùng riêng trong bảng ảnh vào ra .
2.4 Bộ nhớ số liệu .
Bộ nhớ số liệu được dùng để lưu giữ các số liệu cần thiết trong chương trình như trạng thái bộ đếm , bộ thời gian , các tham số toán hạng hay các quá trình cần lưu giữ số liệu tạm thời . Một số nhà chế tạo chia vùng bộ nhớ số liệu thành 2 vùng: 1 cho số liệu cố định và 1 cho số liệu thay được . Vùng số liệu cố định chỉ có thể lập trình thông qua thiết bị lập trình , CPU không cho phép ghi số liệu vào vùng này mà chỉ được ghi số liệu vào vùng số liệu thay đổi được .
2.5 Bộ nhớ chương trình
Vùng cuối của bộ nhớ trong PLC được dùng để chứa chương trình của người sử dụng . Đây là vùng nhớ mà hệ điều hành sẽ chỉ cho CPU đọc và thực hiện các lệnh của chương trình . Vùng nhớ chương trình có thể được chia nhỏ tiếp nếu CPU dùng một phần của bộ nhớ này để lưu giữ các thông báo mã ASCII , các chương trình con hay các hàm đặc biệt khác .
Phần lớn các PLC lưu giữ các số liệu và chương trình sử dụng trong RAM . Một số hệ thống cho phép lưu giữ cả chương trình và vùng số liệu cố định trong bộ nhớ EPROM , khi đó người sử dụng có thể lập trình chạy thử trong RAM cho hoạt động đúng trước khi nạp vào EPROM . Lưu ý rằng , bộ nhớ RAM có đặc điểm là nội dung bộ nhớ thay đổi nhanh nhưng bộ nhớ sẽ bị xoá khi có lỗi nguồn cung cấp và không có nguồn backup . Để lưu giữ an toàn chương trình điều khiển phải ghi vào bộ nhớ EPROM hoặc EEROM . Tuy nhiên các bộ nhớ ROM có thời gian truy cập lớn nên khi khởi tạo PLC các chương trình điều khiển trên bộ nhớ phụ
(EPROM or EEROM) này thường được sao chép vào RAM nhằm tăng tốc độ hoạt động của hệ thống .