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一、什么是PLC？ PLC是“可編程序控制器”(Programmable Logic Controller)的簡稱，是一種具有微處理器的用于自動化控制的數字運算控制器，可以將控制指令隨時載入內存進行儲存與執行。早期的可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能，后來隨著不斷地發展，這些當初功能簡單的計算機模塊已經有了包括邏輯控制、時序控制、模擬控制、多機通信等各類功能，名稱也改為可編程控制器(Programmable Controller)，但是由于它的簡寫PC與個人電腦(Personal Computer)的簡寫相沖突，加上習慣的原因，人們還是經常使用可編程邏輯控制器這一稱呼，并仍使用PLC這一縮寫。可以看出，PLC就是計算機家族中的一員，是一種主要應用于工業自動控制領域的微型計算機。 二、PLC的起源？ 1968年，因美國通用汽車公司在對工廠生產線調整時，發現繼電器、接觸器控制系統修改難、體積大、噪聲大、維護不方便以及可靠性差，故提出取代繼電器控制裝置的招標要求； 1969年，美國數字化設備公司研制出第一臺可編程控制器(PDP-14)，在通用汽車公司的生產線上試用后，效果顯著；首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這是第一代可編程邏輯控制器，稱Programmable，是世界上公認的第一臺PLC； 1971年，日本研制出第一臺可編程控制器(DCS-8)； 1973年，德國研制出第一臺可編程控制器； 1974年，中國研制出第一臺PLC； 1977年，我國在工業應用領域推廣PLC。 最初的目的是替代機械開關裝置(繼電模塊)。然而，自從1968年以來，PLC的功能逐漸代替了繼電器控制板，現代PLC具有更多的功能。其用途從單一過程控制延伸到整個制造系統的控制和監測。 三、PLC的基本結構？ PLC的基本組成主要有中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出單元(I/O)、電源和編程器等幾部分。 1、中央處理器 CPU通過地址總線、數據總線、控制總線與儲存單元、輸入輸出接口、通信接口、擴展接口相連。CPU是PLC的核心，它不斷采集輸入信號，執行用戶程序，刷新系統輸出。 2、儲存器 PLC的存儲器包括系統存儲器和用戶存儲器兩種。系統存儲器用于存放PLC的系統程序，用戶存儲器用于存放PLC的用戶程序。現在的PLC一般均采用可電擦除的E2PROM存儲器來作為系統存儲器和用戶存儲器。 3、IO接口 PLC的輸入接口電路的作用是將按鈕、行程開關或傳感器等產生的信號輸入CPU；PLC的輸出接口電路的作用是將CPU向外輸出的信號轉換成可以驅動外部執行元件的信號，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。PLC的輸入輸出接口電路一般采用光耦合隔離技術，可以有效地保護內部電路。 輸入接口電路 PLC的輸入接口電路可分為直流輸入電路和交流輸入電路。直流輸入電路的延遲時間比較短，可以直接與接近開關，光電開關等電子輸入裝置連接；交流輸入電路適用于在有油霧、粉塵的惡劣環境下使用。 交流輸入電路和直流輸入電路類似，外接的輸入電源改為220V交流電源。 輸出接口電路 輸出接口電路通常有3種類型：繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。 繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型的輸出電路類似，只是晶體管或晶閘管代替繼電器來控制外部負載。 4、擴展通信接口 PLC的擴展接口的作用是將擴展單元和功能模塊與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活，以滿足不同控制系統的需要；通信接口的功能是通過這些通信接口可以和監視器、打印機、其他的PLC或是計算機相連，從而實現“人-機”或“機-機”之間的對話。 5、電源 PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源，內部的開關電源為PLC的中央處理器、存儲器等電路提供5V、12V、24V直流電源，使PLC能正常工作。 四、PLC的功能？ PLC是綜合繼電器接觸器控制的優點及計算機靈活、方便的優點而設計制造和發展的，這就使PLC具有許多其他控制器所無法相比的特點。 PLC是以微處理器為核心，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術發展起來的一種通用的工業自動控制裝置，具有可靠性高、體積小、功能強、程序設計簡單、靈活通用及維護方便等一系列的優點，因而在冶金、能源、化工、交通、電力等領域中有著廣泛的應用，成為現代工業控制的三大支柱（PLC、機器人和CAD/CAM）之一。根據PLC的特點，可以將其功能形式歸納為以下幾種類型。 （1）開關量邏輯控制 PLC具有強大的邏輯運算能力，可以實現各種簡單和復雜的邏輯控制。這是PLC的最基本也最廣泛的應用領域，它取代了傳統的繼電器接觸器的控制。 （2）模擬量控制 PLC中配置有A/D和D/A轉換模塊。A/D模塊能將現場的溫度、壓力、流量、速度等模擬量轉換變為數字量，再經PLC中的微處理器進行處理（微處理器處理的只能是是數字量），然后進行控制；或者經D/A模塊轉換后變成模擬量，然后控制被控對象，這樣就可實現PLC對模擬量的控制。 （3）過程控制 現代大中型的PLC一般都配備了PID控制模塊，可進行閉環過程控制。當控制過程中某一個變量出現偏差時，PLC能按照PID算法計算出正確的輸出，進而控制調整生產過程，把變量保持在整定值上。目前，許多小型PLC也具有PID控制功能。 （4）定時和計數控制 PLC具有很強的定時和計數功能，它可以為用戶提供幾十甚至上百、上千個定時器和計數器。其計時的時間和計數值可以由用戶在編寫用戶程序時任意設定，也可以由操作人員在工業現場通過編程器進行設定，進而實現定時和計數的控制。如果用戶需要對頻率較高的信號進行計數，可以選擇高速計數模塊。 （5）順序控制 在工業控制中，可采用PLC步進指令編程或用移位寄存器編程來實現順序控制。 （6）數據處理 現代的PLC不僅能進行算術運算、數據傳送、排序及查表等操作，而且還能進行數據比較、數據轉換、數據通信、數據顯示和打印等，它具有很強的數據處理能力。 （7）通信和聯網 現代PLC大多數都采用了通信、網絡技術，有RS-232或RS-485接口，可進行遠程I/O控制。多臺PLC彼此間可以聯網、通信，外部器件與一臺或多臺可編程控制器的信號處理單元之間可以實現程序和數據交換，如程序轉移、數據文檔轉移、監視和診斷。通信接口或通信處理器按標準的硬件接口或專有的通信協議完成程序和數據的轉移。 五、PLC的應用領域？ 目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類。 （1）開關量的邏輯控制 這是PLC最基本，也是最廣泛的應用領域，它取代了傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制；既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線，如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線及電鍍流水線等。 （2）模擬量控制 在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使PLC處理模擬量，必須實現模擬量和數字量之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使PLC用于模擬量控制。 （3）運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模塊，可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC生產廠家的產品幾乎都具有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 （4）過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制，在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法，大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。 （5）數據處理 現代PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉換、排序、查表及位操作等功能，可以完成數據的采集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，進而完成一定的控制操作；也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數據處理一般用于大型控制系統，如無人控制的柔性制造系統；也可用于過程控制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。 （6）通信及聯網 PLC通信含PLC間的通信及PLC與其他智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網絡發展得很快，各PLC生產廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。紛紛推出各自的網絡系統。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 六、全球十大PLC品牌排行榜有哪些？ 德國（SIEMENS）西門子 法國（schneider）施耐德 德國（BECKHOFF）倍福 日本(OMRON)歐姆龍 德國(LTI-Motion)路斯特 日本（Mitsubishi）三菱電機 美國(ROCKWELL)羅克韋爾 日本（Panasonic)松下 瑞士（ABB） 美國（Emerson）艾默生 今天帶大家初步了解了有關PLC的小知識，更多精彩內容敬請期待。 （轉自技皆知） |
