【正文】 司、歌德公司、數(shù)字設(shè)備公司等。 還有德國的西門子，荷蘭的飛利浦，香港的鷹達等公司也是很有名氣 。 日本三菱電機公司（ MITSUBISHI）于 1971 年開始研制 PLC，目前主要有F1,F2,FX,K,A 等十幾個系列幾十種產(chǎn)品 ， 在我國（主要是華東和華南地區(qū)）的工業(yè)控制領(lǐng)域具有一定的市場占有率。 一、 PLC 的特點 可靠性高、抗干擾能力強是 PLC 最重要的特點之一 ： 1） 硬件方面： 在輸入 /輸出 (I/O)通道采用光電隔離，有效抑制外部干擾源對 PLC 的影響；在設(shè)計中采用濾波器等電路增強 PLC 對電噪聲、電源波動、振動、電磁波等的干擾，確保 PLC 在高溫、高濕以及空氣中存有各種強腐蝕物質(zhì)粒子的惡劣工業(yè)環(huán)境下能穩(wěn)定地工作；對中央處理器 (Central Processing Unit， CPU)等重要部件采用具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進行屏蔽，以減少電磁干擾 。 2） 在軟件方面： PLC 的監(jiān)控定時器可用于監(jiān)視執(zhí)行用戶程序的專用運算處理器的延遲，保證在程序出錯和程序調(diào)試時，避免因程序錯誤而出現(xiàn)死循環(huán)；當 CPU、電池、輸入 電子科技大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 4 /輸出接口、通信等出現(xiàn)異常時， PLC 的自診斷功能可以檢測到這些錯誤，并采取相應(yīng)的措施，以防止故障擴大；停電時，后備電池會正常工作 。 通用性強，控制程序可變，使用方便 PLC 品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變 PLC 的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。因此， PLC 除應(yīng)用于單機控制外，在工廠自動化中也被大量采用。 體積小、重量輕、功耗低、維護方便 PLC 是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅固，體積小，重量輕，功耗低。并且由于 PLC 的強抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。以 三菱公司的 F140M 型 PLC 為例：其外型尺寸僅為305110110mm，重量 ，功耗小于 25VA；而且具有很好的抗振、適應(yīng)環(huán)境溫、濕度變化的能力?，F(xiàn)在三菱公司又有 FX 系列 PLC，與其超小型品種 目前，大多數(shù) PLC 仍采用繼電控制形式的 “梯形圖編程方式 ”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號和表達方式與繼電器控制電路原理圖相當接近。通過閱讀 PLC 的用戶手冊或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué) 會用梯形圖編制控制程序。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。 PLC 在執(zhí)行梯形圖程序時，用解釋程序?qū)⑺g成匯編語言然后執(zhí)行（ PLC內(nèi)部增加了解釋程序）。與直接執(zhí)行匯編語言編寫的用戶程序相比，執(zhí)行梯形圖程序的時間要長一些，但對于大多數(shù)機電控制設(shè)備來說，是微不足道的，完全可以滿足控制要求。第 2 章 PLC 的概述 5 減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計及施工的工作量 由于 PLC 采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計安裝接線工作量大為減少。同時， PLC 的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場的調(diào)試 工作量。并且，由于 PLC 的低故障率及很強的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便 。 體積小、重量輕、功耗低、維護方便 PLC 是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅固，體積小，重量輕，功耗低。并且由于 PLC 的強抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。以三菱公司的 F140M 型 PLC 為例：其外型尺寸僅為305110110mm，重量 ，功耗小于 25VA；而且具有很好的抗振、適應(yīng)環(huán)境溫、濕度變化的能力?，F(xiàn)在三菱公司又有 FX 系列 PLC，與其超 小型品種 。 二、 PLC 的分類 1. 從 I/O 點數(shù)容量分 ： （ 1） 小型機 小型 PLC 的輸入輸出總點數(shù)一般在 256 點以下，其功能以開關(guān)量控制為主，用戶程序存儲器容量在 4k 字節(jié)以下 。 （ 2） 中型機 中型機 PLC 的輸入輸出總點數(shù)一般在 256~2048 點之間，用戶程序存儲容量達到 2~8k 字節(jié) 。 （ 3） 大型機 大型 PLC 的輸入輸出總點數(shù)在 2048 點以上，用戶程序存儲容 8~16 字節(jié)，它具有計算，控制和調(diào)節(jié)的功能，還具有強大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通訊聯(lián)網(wǎng)能力 2. 從結(jié)構(gòu)形式分類 （ 1） 整體式結(jié)構(gòu) 整體式又稱箱式體，整體式結(jié)構(gòu)式將 PLC 各主要組成部分集裝在一個機殼內(nèi)，即 cpu 板、輸入板、輸 出板、電源板等很緊湊地安裝在一個標準機殼內(nèi)，構(gòu)成一個整體，組成 PLC 的一個基本單元（主機）或擴展單元。 電子科技大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 6 （ 2） 模塊式結(jié)構(gòu) 模塊式結(jié)構(gòu) PLC 采用積木搭接的方式組成系統(tǒng)，其特點是 CPU、輸入、輸出、電源等都是獨立的模塊 。 （ 3） 疊裝式結(jié)構(gòu) 疊裝式吸收了整體式和模塊式 PLC 的優(yōu)點，其基本單元、擴展單元等高等寬，但是長度不同。 三、 PLC 的應(yīng)用范圍 目前，在國內(nèi)外 PLC 已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著 PLC 性能價格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。從應(yīng)用類型看， PLC 的 應(yīng)用大致可歸納為以下幾個方面： 1. 開關(guān)量邏輯控制 利用 PLC 最基本的邏輯運算、定時、計數(shù)等功能實現(xiàn)邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制，用于單機控制、多機群控制、生產(chǎn)自動線控制等，例如：機床、注塑機、印刷機械、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是 PLC 最基本的應(yīng)用，也是 PLC 最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 2. 運動控制 大多數(shù) PLC 都有拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機械設(shè)備，如對各種機床、裝配機械、機器人等進行運動控制。 3. 過程控制 大、中型 PLC 都具有多路模擬量 I/O 模塊和 PID 控制 功能，有的小型 PLC也具有模擬量輸入輸出。所以 PLC 可實現(xiàn)模擬量控制，而且具有 PID 控制功能的PLC 可構(gòu)成閉環(huán)控制，用于過程控制。這一功能已廣泛 用于鍋爐、反應(yīng)堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。第 2 章 PLC 的概述 7 4. 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代的 PLC 都具有數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，可進行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計算機數(shù)值控制（ CNC）設(shè)備，進行處理。 5. 通信聯(lián)網(wǎng) PLC 的通信包括 PLC 與 PLC、 PLC 與上位計算機、 PLC 與其它智能設(shè)備之間的通信， PLC 系統(tǒng) 與通用計算機可直接或通過通信處理單元、通信轉(zhuǎn)換單元相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的多級分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動化（ FA）系統(tǒng)發(fā)展的需要。 四、 PLC 的發(fā)展趨勢 1)向高速度、大容量方向發(fā)展 為了提高 PLC 的處理能力，要求 PLC 具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。目前，有的 PLC 的掃描速度可達 。 PLC 的掃描速度已成為很重要的一個性能指標。 在存儲容量方面，有的 PLC 最高可達幾十兆字節(jié)。為了擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。 2)向超大型、超小型兩個 方向發(fā)展 當前中小型 PLC 比較多，為了適應(yīng)市場的多種需要，今后 PLC 要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展?，F(xiàn)已有 I/O 點數(shù)達 14336 點的超大型 PLC，其使用 32 位微處理器，多 CPU 并行工作和大容量存儲器，功能強。 小型 PLC 由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟的超小型微型 PLC，最小配置的 I/O 點數(shù)為 8～ 16點，以適應(yīng)單機及小型自動控制的需要，如三菱公司α系列 PLC。 3)PLC 大力開發(fā)智能模塊，加強聯(lián)網(wǎng)通信能力 為滿足各種自動化控制系統(tǒng)的 要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程 I/O 模塊、通信和人機接口模塊等。這些帶 CPU和存儲器的智能 I/O 模塊，既擴展了 PLC 功能，又使用靈活方便，擴大了 PLC 電子科技大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計論文 8 應(yīng)用范圍。 加強 PLC 聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是 PLC 技術(shù)進步的潮流。 PLC 的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是 PLC 之間聯(lián)網(wǎng)通信，各 PLC 生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是 PLC 與計算機之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般 PLC 都有專用通信模塊與計算機通信。為了加強聯(lián)網(wǎng)通信能力， PLC 生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標準，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， PLC 已成為集散控制系統(tǒng)（ DCS）不可缺少的重要組成部分。 4)增強外部故障的檢測與處理能力 根據(jù)統(tǒng)計資料表明：在 PLC 控制系統(tǒng)的故障中， CPU 占 5%， I/O 接口占 15%，輸入設(shè)備占 45%，輸出設(shè)備占 30%，線路占 5%。前二項共 20%故障屬于 PLC 的內(nèi)部故障，它可通過 PLC 本身的軟、硬件實現(xiàn)檢測、處理；而其余 80%的故障屬于 PLC 的外部故障。因此， PLC 生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。 5)編程語言多樣化 在 PLC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時， PLC 的編程語言也越來越豐富， 功能也不斷提高。除了大多數(shù) PLC 使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（ BASIC、 C 語言等）等。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是 PLC 進步的一種趨勢。 五、 PLC 的基本組成 PLC 主要由中央處理器、存儲器、輸入輸出單元、電源和編程