**可編程邏輯控制器（PLC）簡(jiǎn)介****1.PLC定義與功能**可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，簡(jiǎn)稱PLC）是一種專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC的**功能是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效率，減少人工干預(yù)，并確保生產(chǎn)流程的穩(wěn)定性和安全性。**2.PLC的工作原理**PLC的工作原理基于循環(huán)掃描的方式。在PLC的運(yùn)行過(guò)程中，CPU會(huì)不斷循環(huán)執(zhí)行用戶程序，具體步驟包括：輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。在這個(gè)過(guò)程中，PLC會(huì)不斷讀取輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶編寫的控制邏輯，并將結(jié)果輸出到相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。**3.PLC的硬件組成**PLC的硬件主要包括**處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）接口、電源和通信接口等部分。其中，CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行控制邏輯；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)；I/O接口用于連接外部的輸入設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；電源為PLC提供穩(wěn)定的工作電壓；通信接口則用于實(shí)現(xiàn)PLC與其他設(shè)備或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。 不同的PLC產(chǎn)品，對(duì)電源的要求也不同，這里包括電源的電壓等級(jí)、頻率、交流紋波系數(shù)的供電方式等。6ES7322-1BH01-4AA2

國(guó)外PLC生產(chǎn)廠家公司名稱PLC產(chǎn)品日本三菱公司A系列、FX系列、Q系列日本東芝公司EX小型機(jī)及EX-PLUS小型機(jī)、EX日本松下公司FP-e/FP0/FP∑/FP1/FP-M/FP2/FP2SH/FP3/FP10SH/FP-x日本富士公司Flex NS/NJ/NB  NWO系列、MICREX-SX SPB系列日本日立公司E系列PLC美國(guó)AB公司PLC-5系列、微型PLC等GE-FANAC公司中型機(jī)90-30系列，小型機(jī)90-20系列，914、781/782、771/772等日本OMRON公司CPMIA型，P型，H型，CVM、CV型，Ha型，F(xiàn)型德國(guó)西門子公司S7-200, S7-300 、S7-400 S7-1200系列歐姆龍集團(tuán)CQM1系列、C200H系列、CS1系列、CJ1系列美國(guó)莫迪康公司（施耐德）M340、M218 M238、M258羅克韋爾自動(dòng)化有限公司PLC-5、CompactLogix、 SLC 500韓國(guó)LG集團(tuán)Master-k系列,X系列6ES7288-2DT16-0AA0高可靠性是PLC成為通用自動(dòng)控制設(shè)備的優(yōu)先條件之一。

PLC（ProgrammableLogicController）的掃描周期是PLC正常運(yùn)行時(shí)的**工作特性，它表示PLC執(zhí)行一個(gè)完整的輸入掃描、程序處理和輸出刷新過(guò)程的時(shí)間。掃描周期的長(zhǎng)短受多種因素影響，主要包括以下幾個(gè)方面：1.**CPU的運(yùn)算速度**：CPU是PLC的**處理單元，其運(yùn)算速度直接影響掃描周期的長(zhǎng)短。CPU的速度越快，掃描周期就越短。2.**I/O點(diǎn)的情況**：PLC的I/O點(diǎn)數(shù)量以及I/O點(diǎn)的類型（如數(shù)字量I/O、模擬量I/O等）都會(huì)影響掃描周期。一般來(lái)說(shuō)，I/O點(diǎn)數(shù)越多，掃描周期可能越長(zhǎng)。3.**用戶程序的長(zhǎng)短及編程情況**：用戶編寫的程序長(zhǎng)度和復(fù)雜度，以及使用的編程語(yǔ)言（如梯形圖、指令表等）都會(huì)影響掃描周期。程序越長(zhǎng)、越復(fù)雜，掃描周期可能越長(zhǎng)。4.**輸入模塊的濾波時(shí)間**：PLC的輸入模塊通常具有濾波功能，以消除輸入信號(hào)的噪聲。濾波時(shí)間越長(zhǎng)，輸入信號(hào)的變化響應(yīng)時(shí)間可能越長(zhǎng)，從而影響掃描周期。5.**輸出模塊的滯后時(shí)間**：輸出模塊的滯后時(shí)間是指從PLC內(nèi)部輸出信號(hào)發(fā)生變化到外部負(fù)載實(shí)際響應(yīng)的時(shí)間間隔。這個(gè)時(shí)間間隔越長(zhǎng)，掃描周期可能越長(zhǎng)。6.**掃描方式**：PLC通常采用集中采樣、集中輸出的掃描方式。 

6.設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短——用繼電器—接觸器控制完成一項(xiàng)控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏（柜）的布置和接線圖等，進(jìn)行安裝調(diào)試，以后修改起來(lái)十分不便。而采用PLC控制，由于其靠軟件實(shí)現(xiàn)控制，硬件線路非常簡(jiǎn)潔，并為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故*需按性能、容量（輸入輸出點(diǎn)數(shù)、內(nèi)存大小）等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在PLC到貨前進(jìn)行，因而縮短了設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。 由于用軟件編程取代了硬接線實(shí)現(xiàn)控制功能，**減輕了繁重的安裝接線工作，縮短了施工周期。PLC是通過(guò)程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶的工業(yè)編程語(yǔ)言，且都具有強(qiáng)制和仿真的功能，故程序的設(shè)計(jì)、修改和調(diào)試都很方便，這樣可**縮短設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。高可靠性是電氣控制設(shè)備需要的關(guān)鍵性能，而PLC可編程控制的可靠性高，抗干擾能力相較于其他設(shè)備更加強(qiáng)大。

目前，PLC和種類很多，規(guī)格性能不一。對(duì)PLC的分類，通常可根據(jù)它的結(jié)構(gòu)形式，容量或功能進(jìn)行。1.按結(jié)構(gòu)形式的分類按照硬件的結(jié)構(gòu)形式，PLC可分為：整體式PLC：這種結(jié)構(gòu)的PLC將電源，CPU,噴射器，輸入/輸出部件等集中配置在一起，裝在一個(gè)箱體內(nèi)，通常稱為主機(jī)。整體式結(jié)構(gòu)的PLC具有結(jié)構(gòu)緊湊,卷板機(jī)，體積小，重量輕，價(jià)格較低等特點(diǎn)，但主機(jī)的I/O點(diǎn)數(shù)固定，使用上不太靈活。小型的PLC通常使用這種結(jié)構(gòu)，適用于比較簡(jiǎn)單的控制場(chǎng)合。模塊式PLC：也稱為積木式結(jié)構(gòu)，即把PLC的各組成部分以模塊的形式分開(kāi)，如電源模塊，CPU模塊，輸入模塊，輸出模塊等，把這些模塊插在底板上，組裝在一個(gè)機(jī)架內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的PLC配置靈活，裝配方便，便于擴(kuò)展，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高。大型的PLC通常采用這種結(jié)構(gòu)，適用于比較復(fù)雜的控制場(chǎng)合。疊裝式PLC：這是一種新的結(jié)構(gòu)形式，它吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)，如三菱公司的FX2系列PLC，它的基本單元，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊等高等寬，但是長(zhǎng)度不同。它們不用基板，*用扁平電纜，緊密拼裝后組成一個(gè)整齊的長(zhǎng)方體，輸入輸出點(diǎn)數(shù)的配置也相當(dāng)靈活。PLC可編程控制器實(shí)驗(yàn)臺(tái)使用而設(shè)計(jì)的外接演示裝置。6ES7193-4CB10-0AA0

整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。6ES7322-1BH01-4AA2

4.體積小、功耗小、性價(jià)比高——以小型PLC（TSX21）為例，它具有128個(gè)I/O接口，可相當(dāng)于400～800個(gè)繼電器組成的系統(tǒng)的控制功能，其尺寸*為216×127×110mm3，重2.3kg，不帶接口的空載功耗為1.2W，其成本*相當(dāng)于同功能繼電器系統(tǒng)的10～20％。PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的變化狀態(tài)，還能通過(guò)各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通訊狀態(tài)、I/O點(diǎn)狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等，對(duì)此均有醒目的指示，非常有利于運(yùn)行和維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。 5.編程簡(jiǎn)單、容易掌握——PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計(jì)者充分考慮了現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣。大多數(shù)PLC的編程均提供了常用的梯形圖方式和面向工業(yè)控制的簡(jiǎn)單指令方式。編程語(yǔ)言形象直觀，指令少、語(yǔ)法簡(jiǎn)便，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言，具有一定的電工和工藝知識(shí)的人員都可在短時(shí)間內(nèi)掌握。利用**的編程器，可方便地查看、編輯、修改用戶程序。 6ES7322-1BH01-4AA2