【正文】 流電源。 輸出接口電路也采用光電耦合，每一點(diǎn)輸出都有一個(gè)內(nèi)部電路，由指示路、隔離電路 、 繼電器組成。 作 用：將中央處理器送出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備的執(zhí)行元件。各 PLC 生產(chǎn)廠家都提供了多種形式的 I/O 部件或模塊供用戶選用。 輸入接口采用光電耦合電路，目的是把 PLC 與現(xiàn)場(chǎng)電路隔離，提高 PLC 的抗干擾能力。 作 用：接收主令元件，檢測(cè)元件傳來(lái)的信號(hào)。存儲(chǔ)器容量是 PLC 的一個(gè)重要性能指標(biāo)。 除此而外， PLC 還有 EPROM、 EEPROM 存儲(chǔ)器。 RAM 為可讀寫(xiě)的存儲(chǔ)器，讀出時(shí)其內(nèi)容不被破壞，寫(xiě)入時(shí)，新寫(xiě)入的內(nèi)容覆蓋原有的內(nèi)容。 3） PLC 中使用的存儲(chǔ)器 ： 只讀存儲(chǔ)器 ROM、 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM。 浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 10 數(shù)據(jù)寄存器的作用：存放從存儲(chǔ)單元讀出的數(shù)據(jù)，或者存放從數(shù)據(jù)總線送來(lái)并準(zhǔn)備寫(xiě)到存儲(chǔ)單元去的數(shù)據(jù)。 地址譯碼電路的作用：根據(jù)地址總線上的地址編碼選取相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。 1）結(jié) 構(gòu)：由存儲(chǔ)體、地址譯碼電路、讀寫(xiě)控制電路、數(shù)據(jù)寄存器組成。 用戶 程序：用戶根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程和工藝要求編寫(xiě)的程序。 作用：存放系統(tǒng)程序，用戶程序，邏輯變量和其它一些信息。 4）根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更換有關(guān)影象區(qū)的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，根據(jù)輸出狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的控制。 2）診斷電源、 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。 作 用：處理和運(yùn)行用戶程序，進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算，控制整個(gè)系統(tǒng)，使之協(xié)調(diào)的工作。 組成：由控制器，運(yùn)算 器和寄存器組成，這些電路都集中在一塊芯片上，通過(guò)地址總線，數(shù)據(jù)總線，控制總線，與存儲(chǔ)器的輸入，輸出接口電路相連。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，所以其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同， PLC 由中央處理單元，存儲(chǔ)器，輸入單元，輸出單元，電源五部分組成。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。 安裝簡(jiǎn)單，維修方便 PLC 不需要專門(mén)的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。 PLC 的各個(gè)部件，包括 CPU，電源， I/O 等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開(kāi)關(guān)；接近開(kāi)關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。 （ 7）大型 PLC 還可以采用由雙 CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠 性更進(jìn)一步提高。 （ 5）對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。 （ 2）各輸入端均采用 RC 濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為 10~20ms. （ 3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ Personal Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱 PLC。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱 PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。從而在軟、硬件兩方面可以達(dá)到工控機(jī)和 PLC 性能的完美結(jié)合，方便了性能擴(kuò)展和人機(jī)交流，是 PLC 未來(lái)的一大發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)與硬件的連接也十分方便。開(kāi)放的結(jié)構(gòu)容易連接中 I/O 模塊、 PID 模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和裝置、網(wǎng)絡(luò)。 軟 PLC 是開(kāi)放可編程控制器，在實(shí)時(shí)控制、網(wǎng)絡(luò)控制和分級(jí)控制領(lǐng)域可獲 廣泛的應(yīng)用。 軟 PLC 又有人稱作“ PCPLC” ,“嵌入式 PLC”，顧名思義，軟 PLC實(shí)際利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng) PLC 的功能。目前有許多工業(yè)用自動(dòng)控制產(chǎn)品、機(jī)電一體化產(chǎn)品開(kāi)始轉(zhuǎn)向以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的控制方式。以 PC 機(jī)為基礎(chǔ)的控制方法使得用戶編程更加方便，而且提供開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)需要選擇各類、各廠家的 PLC 或 I/O 設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，從而可以降低生成成本和提高生產(chǎn)率。尤其是以 PC為基礎(chǔ)的控制產(chǎn)品增長(zhǎng)率最快。 、通訊化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展 由于控制內(nèi)容的復(fù)雜化和高難度化，使 PLC 向集成化方向發(fā)展， PLC 與 PC 集成、 PLC 與 DCS 集成、 PLC 與 PID 集成等，并強(qiáng)化了通訊能力和網(wǎng)絡(luò)化。國(guó)際電工協(xié)會(huì)(IEC)在 1993 年頒布了 IEC611313《可編程序控制器的編程軟件標(biāo)準(zhǔn)》，為各 PLC廠家編程的標(biāo)準(zhǔn)化鋪平了道路。三菱的 FXOS14 (8 個(gè) 24VDC 輸入， 6 個(gè)繼電器輸出 )，其尺寸僅為 58mmx89mm，僅大于信用卡幾個(gè)毫米，而功能卻有所增強(qiáng)，使 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大到遠(yuǎn)離工業(yè)控制的其它行業(yè)，如快餐廳、醫(yī)院手術(shù)室、旋轉(zhuǎn)門(mén)和車(chē)輛等，甚至引入家庭住宅、娛樂(lè)場(chǎng)所和商業(yè)部門(mén)。 浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 5 三）、可編程控制器的發(fā)展趨勢(shì) 自 60 年代末引入 PLC 技術(shù)以來(lái)， PLC 由最初的只能處理開(kāi)關(guān)量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，以后又與 DCS、工業(yè) PC 機(jī)和 PID 調(diào)節(jié)器等技術(shù)相結(jié)合，利用其不同的性能和特點(diǎn)，相互滲透和融合、集成以及網(wǎng)絡(luò)化，構(gòu)成各種新型的自動(dòng)控制系統(tǒng)，以滿足各種自動(dòng)控制的要求。對(duì)于國(guó)內(nèi) PLC 的認(rèn)識(shí)，可以從江蘇嘉華實(shí)業(yè)有限公司生 產(chǎn)的 JH 120 系列產(chǎn)品窺見(jiàn)一斑，其主要性能有： 20 點(diǎn)到 120 點(diǎn)任意配置 32 個(gè)定時(shí)器、 31 個(gè)計(jì)數(shù)器、幾百個(gè)中間繼電器和數(shù)據(jù)寄存器，可方便地完成邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)控制、高速計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理、模擬量控制等功能 ， 108 條指令功能齊全 4 .DIN 標(biāo)準(zhǔn)卡槽安裝，可拆端子排接線 5 .高可靠性，強(qiáng)抗干擾用于各種工業(yè)環(huán)境 總體來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn) PLC 的發(fā)展有一定的基礎(chǔ)。另一方面，國(guó)產(chǎn) PLC 許多仍停留在全套引進(jìn)或以仿制為主的階段上，這種方式在研究開(kāi)始是必要的，但是停留在這個(gè)水平上是絕對(duì)不可取的。國(guó)內(nèi)PLC 形成產(chǎn)品 化的生產(chǎn)企業(yè)約 30 多家，主要生產(chǎn)單位有 :蘇州電子計(jì)算機(jī)廠、蘇州機(jī)床電器廠、上海香島機(jī)電制造有限公司、天津市自動(dòng)化儀表廠、杭州通靈控制電腦公司、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所和江蘇嘉華實(shí)業(yè)有限公司等。大型 PLC 已經(jīng)開(kāi)始研制。 高可靠性，完善的自診斷和清除故障功能。 CPU 上的 SINECL2DP 附加有分散 I/O 的集成性能。 強(qiáng)大的 擴(kuò)展能力 57400 中央控制器最多能連接 21 個(gè)擴(kuò)展單元。 位和字處理速度 80ns 至 200ns。在全球 PLC 制造商中，根據(jù)美國(guó) Automation Research Corp ( ARC)調(diào)查，世界 PLC 領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為 Siemens(西門(mén)子 )公司、 AllenBradley(AB)公司、 Schneider(施耐德 )公司、Mitsubishi(三菱 )公司、 Omron(歐姆龍 )公司，他們的銷(xiāo)售額約占全球總銷(xiāo)售額的三分之二。而且隨著PLC 與 IPC, DCS 集成， PLC 逐漸成為占自動(dòng)化裝置及過(guò)程控制系統(tǒng)最大市場(chǎng)份額的產(chǎn)品。全球 PLC發(fā) 運(yùn)件數(shù) 1998 年為 1456 萬(wàn)件， 1999 年為 1620 萬(wàn)件， 2021 年達(dá)到 1778 萬(wàn)件。作者通過(guò)調(diào)查、閱讀資料，對(duì)國(guó)內(nèi)外 PLC市場(chǎng)及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并將關(guān)于 PLC 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的權(quán)威觀點(diǎn)概括闡述如下。典型產(chǎn)品有美國(guó)德州儀器公司的 T1560、 T1565 等?？梢灾苯佑糜谝恍┮?guī)模較大的復(fù)雜控制系統(tǒng) 。這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品除采用 16 位以上的微處理器作為CPU 外，內(nèi)存容量更大，有的已達(dá)數(shù)兆字節(jié) 。典型產(chǎn)品有 :美國(guó)哥德公司的 584,684,884 系列，原西德西門(mén)子的 SYMAT ICS5 系列，日本三菱公司的 F,FX 系列，日本 OMRON 公司的 C 系列等。其功能顯著增強(qiáng)，速度大大提高，并能進(jìn)行多種復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，具備完善的通訊功能和較強(qiáng)的遠(yuǎn)程 I/O 能力，具有