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在自動化設備控制領域， PLC 是一種重要的控制設備。目前，世界上有 200 多廠家生產(chǎn) 300 多品種 PLC 產(chǎn)品，應用在汽車（ 23% ）、糧食加工 （ 16.4% ）、化學 / 制藥（ 14.6% ）、金屬 / 礦山（ 11.5% ）、紙漿 / 造紙（ 11.3% ）等行業(yè)，在我國的現(xiàn)有輸送設備皮帶輸送,滾筒輸送,鏈板輸送設備,自動化生產(chǎn)線，在線自動檢測儀器，非標準自動化設備等有廣泛的應用。為了使各位初學者更方便地了解 PLC ，本文對 PLC 的發(fā)展、基本結構、配置、應用等基本知識作一簡介，以期對各位網(wǎng)友有所幫助?！　?nbsp;
　　 一、 PLC 的發(fā)展歷程 
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功 能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 1968 年美國 GM （通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電 子技術的控制裝置，采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是代可編程序控制器，稱 Programmable Controller （ PC ）。 
個人計算機（簡稱 PC ）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller （ PLC ） ，現(xiàn)在，仍常常將 PLC 簡稱 PC 。 
PLC 的定義有許多種。國際電工委員會（ IEC ）對 PLC 的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可 編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生 產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。 
上世紀 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展的時期，年增長率一直保持為 30~40% 。在這時期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能 力和網(wǎng)絡能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。 
PLC 具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。 PLC 在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的?！　?nbsp;
　　 二、 PLC 的構成 
　　從結構上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆 卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、內存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置?！　?nbsp;
　　 三、 CPU 的構成 
　　CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個 CPU ，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采 集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序 存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路。 
CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。內存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 的組成單元。 
　　在使用者看來，不必要詳細分析 CPU 的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。 CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它讀取指令、解釋指令 及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果，它也是在控制器指揮 下工作。 
CPU 速度和內存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模?！　?nbsp;
　　 四、 I/O 模塊 
PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O ）完成的。 I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸 出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 I/O 分為開關量輸入（ DI ），開關量輸出（ DO ），模擬量輸入（ AI ）， 模擬量輸出（ AO ）等模塊。 
　　開關量是指只有開和關（或 1 和 0 ）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的 I/O 分類如下： 
　　開關量：按電壓水平分，有 220VAC 、 110VAC 、 24VDC ，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 
　　模擬量：按信號類型分，有電流型（ 4-20mA,0-20mA ）、電壓型（ 0-10V,0-5V,-10-10V ）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 
除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊 。 
　　按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受的底板或機架槽數(shù)限制?！　?nbsp;
　　 五、電源模塊 
　　PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC ），直流電源（常用的為 24VAC ）。　　 
　　 六、底板或機架 
嗎　大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體?！　?nbsp;
　　 七、 PLC 系統(tǒng)的其它設備 
1 、編程設備：編程器是 PLC 開發(fā)應用、監(jiān)測運行、檢查維護的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。小編程器 PLC 一般有手持型編程器， 目前一般由計算機（運行編程軟件）充當編程器。 
2 、人機界面：的人機界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應用越來越廣泛，由計算機（運行組態(tài)軟件）充當人機界面非常普及。 
3 、輸入輸出設備：用于性地存儲用戶數(shù)據(jù)，如 EPROM 、 EEPROM 寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機等。　　　 
　　 八、 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 
　　依靠的工業(yè)網(wǎng)絡技術可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù) 。因此，網(wǎng)絡在自動化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出 " 網(wǎng)絡就是控制器 " 的觀點說法。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC 與 PLC 之間、 PLC 與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。多數(shù) PLC 具有 RS-232 接口，還有一些內置有支持各自通信協(xié)議的接口。 PLC 的通信，還未實現(xiàn)互操作性 ， IEC 規(guī)定了多種現(xiàn)場總線標準， PLC 各廠家均有采用。對于一個自動化工程 ( 特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng) ) 來講，選擇網(wǎng)絡非常重要的。首先，網(wǎng)絡必須是開放的，以方便不同設備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴展；其 次，針對不同網(wǎng)絡層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡標準的協(xié)議、機制的前提下進行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設備兼容性、 現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡標準。