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在自动化控制领域,PLC是一种重要的控制设备.目前,世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品,应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业.为了使各位初学者更方便地了解PLC,本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介,以期对各位网友有所帮助.
一、PLC的发展历程
在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集.传统上,这些功能是**气动或电气控制系统来实现的.1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是**代可编程序控制器,称Programmable Controller（PC）.
个人计算机（简称PC）发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）,现在,仍常常将PLC简称PC.
PLC的定义有许多种.国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计.它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并**数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计.
上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展*快的时期,年增长率一直保持为30~40%.在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统.
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点.PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的.
二、PLC的构成
从结构上分,PLC分为固定式和组合式（模块式）两种.固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体.模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置.
三、CPU的构成
CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等.进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路.
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路.内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元.
在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解.CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令.但工作节奏由震荡信号控制.运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作.寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作.
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模.
四、I/O模块
PLC与电气回路的接口,是**输入输出部分（I/O）完成的.I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态.输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反.I/O分为开关量输入（DI）,开关量输出（DO）,模拟量输入（AI）,模拟量输出（AO）等模块.
开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号,模拟量是指连续变化的量.常用的I/O分类如下：
开关量：按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离.
模拟量：按信号类型分,有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等.
除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块.
按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其*大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受*大的底板或机架槽数限制.
五、电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源.同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源.电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC）,直流电源（常用的为24VAC）.
六、底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是：电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体.
七、PLC系统的其它设备
1、编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行.小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器.
2、人机界面：*简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及.
3、输入输出设备：用于永久性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模拟量的电位器,打印机等.
八、PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据.因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法.
PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制.多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信**的接口.
PLC的通信,还未实现互操作性,IEC规定了多种现场总线标准,PLC各厂家均有采用.
对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲,选择网络非常重要的.首先,网络必须是开放的,以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次,针对不同网络层次的传输性能要求,选择网络的形式,这必须在较深入地了解该网络标准的**、机制的前提下进行；再次,综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确定不同层次所使用的网络标准.