【正文】 的控制程序，利用編程器將控制程序?qū)懭肟删幊炭刂破鞯某绦虼鎯ζ髦?。它是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。PLC早期主要應(yīng)用于工業(yè)控制，但隨著技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大 . 可編程控制器(Programmable Logical Controller)簡稱PC或PLC，是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國數(shù)字公司(DEC )為美國通用公司(GM)研制開發(fā)并成功應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上，可編程控制器自此誕生。但不久，西德的西門子(SIEMENS)公司、BBC公司就開始研制PLC，當(dāng)時主要是用于軋鋼機(jī)、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。由于PLC是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降。據(jù)國外資料介紹:1982年美國PLC用戶中，有48%來自自動程序操作部門(如汽車、拖拉機(jī)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等)、13%來自石油化工業(yè)、9%來自食品飲料業(yè)、7%來自冶金工業(yè)、其余部分來自造紙、采礦、污水處理等部門‘“。因此，PLC的分類沒有一個嚴(yán)格的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而是按照結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模、實現(xiàn)的功能進(jìn)行大致的分類。 整體式PLC：整體式PLC的CPU、存儲器、輸入輸出安裝在同一機(jī)體內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，體積小，價格低；輸入輸出路數(shù)固定，實現(xiàn)的功能和控制規(guī)模固定，靈活性較低。其他的模塊根據(jù)PLC的控制規(guī)模、實現(xiàn)的功能選取，安裝在總線版的其他任一總線槽上。（2）按控制規(guī)模分類 輸入輸出的總線數(shù)，又稱I/O點數(shù)，是表征PLC控制規(guī)模的重要參數(shù)。大型PLC：I/O點數(shù)較多，在2048點以下的PLC。高檔機(jī)：除具有中檔機(jī)的功能外，還具有帶符號數(shù)的算術(shù)運算、矩陣運算。 可編程控制器的發(fā)展20世紀(jì)80年代至90年代中期是PLC發(fā)展最快的時期。在實時檢測和自動控制的PLC應(yīng)用系統(tǒng)中，PLC往往是作為一個核心部件來使用，僅PLC方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點的軟件結(jié)合，加以完善。隨著計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能。但是，在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。不同型號的PLC，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。把計算結(jié)果送給PLC的控制器。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。 通用PLC應(yīng)用于專用設(shè)備時可以認(rèn)為它就是一個嵌入式控制器，但PLC相對一般嵌入式控制器而言具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展以及信息、網(wǎng)絡(luò)時代的到來，擴(kuò)展了PLC的功能，使它具有很強的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。近年來，PLC廠商不斷推出功能更強的小型PLC，更新?lián)Q代的周期越來越短。3. 不斷提高編程軟件的功能（1）編程軟件日益普及（2）編程軟件功能不斷完善（3）編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化（4）編程軟件配備仿真功能，如西門子S7200與STEP7編程軟件配套使用的S7PLCSIM仿真軟件。 可編程控制器特點中央處理單元（CPU）是PLC控制部件，一般由控制電路，運算器，寄存器等組成，通過地址及數(shù)據(jù)總線與存儲器，I/O接口電路連接，它主要完成從存儲器中讀取指令并執(zhí)行，然后再取下一條指令，處理中斷等任務(wù)。為了提高抗干擾能力，一般的輸入，輸出接口均有光電隔離裝置，最常用的是由發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電耦合器。交流供電的機(jī)型，允許電壓為85264V，頻率為4753HZ，一般情況下，PLC 還為用戶提供24V直流電源作為輸入電源或負(fù)載電源。 PLC所以被廣泛應(yīng)用，是由它的突出特點和優(yōu)點的性能分不開的，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對工業(yè)控制設(shè)備安全可靠的要求，PLC采用了微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸電的的半導(dǎo)體電路來完成，PLC選用的電子器件一般是工業(yè)機(jī)，有的甚至是軍用機(jī)，平均無故障時間很長?？删幊绦蚩刂破鞑捎肧IEMENS的S7200系列CPU224主機(jī)，I/O點數(shù)為40點(14個輸入點和10個輸出點)，具有2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。PLC編程采用STEP7Micro/WIN編程軟件，它提供一個完整的編程環(huán)境，可進(jìn)行離線編程和在線連接和調(diào)試，并能實現(xiàn)梯形圖與語句表的互相轉(zhuǎn)換.可編程控制器能如此迅速的發(fā)展的原因是由于它具有通用計算機(jī)所不具備的特點：1可靠性可編程控制器采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計，例如：冗余設(shè)計、掉電保護(hù)設(shè)計、故障診斷、和信息保護(hù)和恢復(fù)等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性得到提高。例如，采用軟件過濾；軟件自診斷；簡化編程語言；信息保護(hù)和恢復(fù)。編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖、和語句表。 可編程控制器的組成如圖所示，PLC與通用計算機(jī)沒有什么區(qū)別，只是一臺增強了I/O功能的可與控制對象方便連接的計算機(jī)。 圖21. PLC的組成2. 輸出寄存器輸出寄存器的每一位都表明了PLC在下一個時間段的輸出值,而程序循環(huán)執(zhí)行開始時的輸出寄存器的值,表明的是上一時間段的真實輸出值。系統(tǒng)存儲器存儲的是系統(tǒng)程序，它是由廠家開發(fā)固化好了的，用戶不能更改，PLC要在系統(tǒng)程序的管理下運行。 PLC的工作原理CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序、任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。用戶程序只是掃描周期的一個組成部分，用戶程序不運行時，PLC也在掃描，只不過在一個周期中去除了用戶程序和讀輸入、寫輸出這幾部分內(nèi)容。自監(jiān)視功能主要由時間監(jiān)視器完成。 。該過程在機(jī)器運行中是可控的，即用戶可以通過軟件進(jìn)行設(shè)定。該過程在機(jī)器運行中是否被執(zhí)行是可控的。為了現(xiàn)場調(diào)試方便，PLC具有I/O控制功能，用戶可以通過編程器封鎖或開放I／O。緊接著轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段，CPU按照先左后右、先上后下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行掃描，根據(jù)輸入映像寄存器和輸出映像寄存器的狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，同時將執(zhí)行結(jié)果寫入輸出映像寄存器中。(二) 輸入映像寄存器的內(nèi)容是設(shè)備驅(qū)動的，在程序執(zhí)行過程中的一個工作周期內(nèi)輸入映像寄存器的值保持不變，CPU采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像積存的值來控制程序的執(zhí)行。由于輸出映像寄存器的值可以作為程序執(zhí)行的條件，所以程序的下一個掃描周期的集中輸出結(jié)果是與編程順序有關(guān)的，即最后一次的修改決定了下一個周期的輸出值，這是編程人員要注意的問題。目前，有很多PLC都可以利用 微型計算機(jī)作為編程工具，這時應(yīng)配上相應(yīng)的編程軟件及接口，由于微機(jī)的強大功能，使PLC的編程和調(diào)試更為方便。輸入接線端是PLC與外部的開關(guān)，按鈕，傳感器轉(zhuǎn)換信號等連接的端口，每個端子可等效為一個內(nèi)部繼電器線圈，線圈號即輸入接點號，這個由接到輸入端的外部信號來驅(qū)動，其驅(qū)動電源可由PLC的電源部件提供，也可由獨立的交流電源供給，每個輸入繼電器可以有無數(shù)多個內(nèi)部觸電（動合，動斷的形式均可），供用戶設(shè)計PLC的內(nèi)部控制電路時使用。輸出部分作用是驅(qū)動外部負(fù)載，在PLC內(nèi)部，有若干能與外部設(shè)備直接相連的輸出繼電器（有繼電器形、雙向硅形，晶體管形等三種形式），它也有無限多個軟件實現(xiàn)的動合，動斷觸點，可在PLC內(nèi)部控制電路中使用，但對應(yīng)每個輸出只有一個硬件的動合觸點與之相連，用以驅(qū)動需要操作的外部負(fù)載，外部復(fù)雜的驅(qū)動電源接在輸出公共端（COM）上。從PLC受到一個輸入信號到PLC向輸出端輸出一個控制信號所需的PLC I/O響應(yīng)時間，一般在設(shè)計系統(tǒng)時都要對此進(jìn)行一定的考慮。 用于順序控制的PLC編程語言既不同于高級語言，也不同于匯編語言，它是面向現(xiàn)場、面向問題、面向用戶的簡單直觀的程序控制語言。在順序控制中應(yīng)用的較為廣泛。例如生產(chǎn)過程中的溫度、流量、壓力、速度等。另外，在PLC中一個邏輯位的狀態(tài)可以無限次的使用，邏輯關(guān)系的修改和變更也十分方便。程序執(zhí)行時，PLC將根據(jù)用戶用定時器指令指定的定時器對某個操作進(jìn)行限時或延時控制，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。程序執(zhí)行時，PLC將根據(jù)用戶用計數(shù)器指令指定的計數(shù)器對某個控制信號的狀態(tài)改變次數(shù)進(jìn)行計數(shù)，以完成對某個計數(shù)過程的計數(shù)控制。（5）數(shù)據(jù)處理功能 PLC大部分都具有數(shù)據(jù)處理功能，可以實現(xiàn)算術(shù)運算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、譯碼編碼等操作。（8）監(jiān)控功能 PLC設(shè)置了較強的監(jiān)控功能，利用編程器或監(jiān)視器，操作人員對PLC有關(guān)部分的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。PLC電源恢復(fù)后，可以在原工作基礎(chǔ)上繼續(xù)工作。僅僅將PLC理解為開關(guān)量控制的時代己經(jīng)過去，PLC不僅以其良好的性能滿足了工業(yè)生產(chǎn)的廣泛需要，而且將通信技術(shù)和信息處理技術(shù)融為一體，其功能也日趨完善。一種自動化產(chǎn)品的競爭力除表現(xiàn)在其技術(shù)上的個性外，更重要的還在于其滿足國際標(biāo)準(zhǔn)化的程度和水平。但是，這些標(biāo)準(zhǔn)目前只能是統(tǒng)一區(qū)域性的產(chǎn)品，而不能實現(xiàn)全球的統(tǒng)一性。這樣PLC執(zhí)行指令的速度將達(dá)到納秒級。當(dāng)今可編程控制產(chǎn)品種類繁多，加上自動化項目越來越大，致使常常在一個工程項目中出現(xiàn)不同廠家的產(chǎn)品做主從站的現(xiàn)象，這就要求每一廠家的產(chǎn)品族中，都要考慮到和其他廠家產(chǎn)品的兼容性問題。但是工業(yè)的每一領(lǐng)域都有其自己的特點。 隨著PLC進(jìn)入過程控制的領(lǐng)域，對PLC可靠性的要求進(jìn)一步提高。MTBF(平均無故障時間)是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。為了滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的控制與管理的需要，PLC將廣泛采用計算機(jī)信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)，使PLC系統(tǒng)的生產(chǎn)控制功能和信息管理功能融為一體。在東西方向通行時，南北方向的紅燈亮35秒，而東西方向的綠燈先亮30秒后再閃3秒（，）后黃燈亮2秒。從而受到了大家的認(rèn)可。在此期間我們也失落過，也曾一度熱情高漲。參考文獻(xiàn)1. 廖常初:PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用,北京機(jī)械工業(yè)出版社, 2004:可編程序控制器原理*應(yīng)用*實驗,北京機(jī)械工業(yè)出版社,2005 田:電子電路實用抗干擾技術(shù),北京人民郵電出版社,1994：電氣可編程控制原理與應(yīng)用《第二版》，清華大學(xué)出版社，2001