電氣自動化plc(PLC的)
1.PLC的基礎(chǔ)知識
PLC是一種專門為在工業(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。
它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。
PLC的基本構(gòu)成 概述 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。
模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，基本構(gòu)成為：電源 PLC的電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源，在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。
如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。
同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。
中央處理單元（CPU） 中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞，是PLC的核心起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。
當(dāng)PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。
為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。
CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。
存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。輸入輸出接口電路（I/O模塊） PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。
I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。
I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 1.現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。
2.現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 常用的I/O分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。底板或機架 大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。
功能模塊 如計數(shù)、定位等功能模塊 通信模塊 如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等 編程設(shè)備 編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當(dāng)編程器。
人機界面 最簡單的人機界面是指示燈和按鈕，液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計算機（運行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機界面非常普及。編輯本段 PLC的特點 可靠性高，抗干擾能力強 PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。
高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。
例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。
從PLC的機外電路來說。
2.電氣自動化基礎(chǔ)知識有哪些
電力行業(yè)，電氣工程及其自動化專業(yè)名詞解釋：
1、三相交流電：由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)，叫三相交流電。
2、一次設(shè)備：直接與生產(chǎn)電能和輸配電有關(guān)的設(shè)備稱為一次設(shè)備。包括各種高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線、電力電纜、電壓互感器、電流互感器、電抗器、避雷器、消弧線圈、并聯(lián)電容器及高壓熔斷器等。
3、二次設(shè)備：對一次設(shè)備進行監(jiān)視、測量、操縱控制和保護作用的輔助設(shè)備。如各種繼電器、信號裝置、測量儀表、錄波記錄裝置以及遙測、遙信裝置和各種控制電纜、小母線等。
4、高壓斷路器：又稱高壓開關(guān)，它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過繼電保護裝置的作用，切斷過負荷電流和短路電流。它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力。
5、負荷開關(guān)：負荷開關(guān)的構(gòu)造秘隔離開關(guān)相似，只是加裝了簡單的滅弧裝置。它也是有一個明顯的斷開點，有一定的斷流能力，可以帶負荷操作，但不能直接斷開短路電流，如果需要，要依靠與它串接的高壓熔斷器來實現(xiàn)。
6、空氣斷路器（自動開關(guān)）：是用手動（或電動）合閘，用鎖扣保持合閘位置，由脫扣機構(gòu)作用于跳閘并具有滅弧裝置的低壓開關(guān)，目前被廣泛用于500V以下的交、直流裝置中，當(dāng)電路內(nèi)發(fā)生過負荷、短路、電壓降低或消失時，能自動切斷電路。
7、電纜：由芯線（導(dǎo)電部分）、外加絕緣層和保護層三部分組成的電線稱為電纜。
8、母線：電氣母線是匯集和分配電能的通路設(shè)備，它決定了配電裝置設(shè)備的數(shù)量，并表明以什么方式來連接發(fā)電機、變壓器和線路，以及怎樣與系統(tǒng)連接來完成輸配電任務(wù)。
9、電流互感器：又稱儀用變流器，是一種將大電流變成小電流的儀器。
10、變壓器：一種靜止的電氣設(shè)備，是用來將某一數(shù)值的交流電壓變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的交流電壓的設(shè)備。
11、高壓驗電筆：用來檢查高壓網(wǎng)絡(luò)變配電設(shè)備、架空線、電纜是否帶電的工具。
12、接地線：是為了在已停電的設(shè)備和線路上意外地出現(xiàn)電壓時保證工作人員的重要工具。按部頒規(guī)定，接地線必須是25mm2以上裸銅軟線制成。
13、標(biāo)示牌：用來警告人們不得接近設(shè)備和帶電部分，指示為工作人員準(zhǔn)備的工作地點，提醒采取安全措施，以及禁止微量某設(shè)備或某段線路合閘通電的通告示牌?？煞譃榫骖?、允許類、提示類和禁止在等。
14、遮欄：為防止工作人員無意碰到帶電設(shè)備部分而裝設(shè)備的屏護，分臨時遮欄和常設(shè)遮欄兩種。
15、絕緣棒：又稱令克棒、絕緣拉桿、操作桿等。絕緣棒由工作頭、絕緣桿和握柄三部分構(gòu)成。它供在閉合或位開高壓隔離開關(guān)，裝拆攜帶式接地線，以及進行測量和試驗時使用。
16、跨步電壓：如果地面上水平距離為0.8m的兩點之間有電位差，當(dāng)人體兩腳接觸該兩點，則在人體上將承受電壓，此電壓稱為跨步電壓。最大的跨步電壓出現(xiàn)在離接地體的地面水平距離0.8m處與接地體之間。
17、相序：就是相位的順序，是交流電的瞬時值從負值向正值變化經(jīng)過零值的依次順序。
18、電力網(wǎng)：電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一部分，它是由各類變電站（所）和各種不同電壓等級的輸、配電線路聯(lián)接起來組成的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。
19、電力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)是動力系統(tǒng)的一部分，它由發(fā)電廠的發(fā)電機及配電裝置，升壓及降壓變電所、輸配電線路及用戶的用電設(shè)備所組成。
20、動力系統(tǒng)：發(fā)電廠、變電所及用戶的用電設(shè)備，其相間以電力網(wǎng)及熱力網(wǎng)（或水力）系統(tǒng)連接起來的總體叫做動力系統(tǒng)。
3.plc基礎(chǔ)知識
在自動化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。
目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。為了使各位初學(xué)者更方便地了解PLC，本文對PLC的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等基本知識作一簡介，以期對各位網(wǎng)友有所幫助。
一、PLC的發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。
1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller(PC)。 個人計算機（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC)，現(xiàn)在，仍常常將PLC簡稱PC。
PLC的定義有許多種。國際電工委員會（IEC）對PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。
它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。
上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。
二、PLC的構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。
模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 三、CPU的構(gòu)成 CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。
進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。 CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。
內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 在使用者看來，不必要詳細分析CPU的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機制還是應(yīng)有足夠的理解。
CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。
運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。
CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 四、I/O模塊 PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。
I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。
I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量。
常用的I/O分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。
五、電源模塊 PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。
電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。 六、底板或機架 大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。
七、PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備 1、編程設(shè)備。
4.電氣自動化學(xué)PLC是主要學(xué)的什么東西
PLC ( Programmable Logical Controller)可編程控制器在機電領(lǐng)域用的很廣，大部分設(shè)備或產(chǎn)線的自動化控制會用PLC單元或總線來完成。
現(xiàn)在的PLC編程，不管是三菱的還是西門子的，都很少用編程器了，都是直接在電腦上用專用軟件完成。所以，電腦的使用知識就不用說了，另外，必須要了解工業(yè)傳動過程，還要有比較好的電工電子學(xué)的基礎(chǔ)，理解繼電器的工作原理，知道各種傳感器的信號特點和應(yīng)用。
要實現(xiàn)PLC總線結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，還要知道必要的通訊知識。 PLC 也叫可編程控制器，要學(xué)好PLC的編程首先得學(xué)會PLC的組成和結(jié)構(gòu)特點。
PLC輸入、輸出和控制器三部分組成，控制器是核心，輸入、輸出是關(guān)鍵。輸入、輸出有數(shù)字信號和模擬信號兩種，模擬信號的編程比較復(fù)雜。
PLC是很簡單的啊，梯形圖一目了然，那個常開，哪個長閉，還有定時，都不用象單片機里一樣再設(shè)定了，而且抗干擾能力也強，你要學(xué)，再弄懂程序含義后建議多看別人寫的程序，對你幫助很大，再說，PLC的內(nèi)核就是單片機，另外你實在看不懂不是還有語句表嗎，和匯編有點接近，可以試試。 既然是從零開始，那就要學(xué)得非常仔細，因為細節(jié)決定許多問題，在由就是要學(xué)好硬件知識，這是學(xué)PLC變程的基礎(chǔ)。
然后一定要自己做實驗，把上面的例子都做了，千萬不要覺得辛苦，因為你是從零開始的。學(xué)編程還需要一點點天賦，悟性一定要好，平時可以再看看相關(guān)的論文，不一定要看懂，看出來他想干什莫就行了。
要想學(xué)好PLC，首先必須把低 PLC編程壓電器（電力拖動）的基礎(chǔ)學(xué)扎實，那么什么是低壓電器呢？低壓電器通常是指工作交流電壓小于1200V，直流電壓小于1500V的電路起控制作用的電路叫做低壓電器. 一 低壓電器的的分類： 1.按其用途或或所控制對象分類： （1）低壓配電電器 這類電器包括刀開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)，熔斷器和 自動開關(guān)等.主要用于低壓配電系統(tǒng)中，要求在系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下動作準(zhǔn)確 ，工作可靠. （2）低壓控制電器 包括接觸器，控制繼電器，主令開關(guān)，啟動器和電磁鐵等.主要用于電力拖動自動控制系統(tǒng)和用電系統(tǒng)中，要求壽命長，體積小且工作可靠. 2.低壓電器按動作方式分類： （1）自動電器 自動電器是按照外來的信號或某個物理量的變化而自動動作的電器，如接觸器，繼電器等. （2）非自動電器 是通過人工或外力直接而操作而動的電器，如按鈕行程開關(guān)等. 3.按電器的執(zhí)行機能分類： 按電器的執(zhí)行機能可分為有觸點電器和無觸點電器.有觸點的電器包括開關(guān)，按鈕等.無觸點電器有晶閘管，IGBT管等. 二 主令電器 主令電器屬于控制電器，是用來發(fā)在指令的低壓操作電器. （1） 控制按鈕 控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛的主令電器.由按鈕帽，復(fù)位彈簧，橋式觸點和外殼組成. （2） 常開和常閉 定義：斷開時叫常開（動合），接通時叫常閉（動斷） 控制按鈕在外力的作用下，首先斷開常閉觸點，然后在接通常開觸點.復(fù)位時，常開觸點先斷開，常閉觸點后閉合.一般以紅色表示停止按鈕，綠色表示啟動按鈕. （3） 行程開關(guān) 行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，一般由執(zhí)行元件，操作及外殼組成，行程開關(guān)的種類很多，按結(jié)構(gòu)分直動式，微動式，滾動式. （4） 霍而接近開關(guān)開關(guān)的結(jié)構(gòu)工作原理 它主要由霍而元件，穩(wěn)壓電路，放大器，施密特觸發(fā)器OC門等電路構(gòu)成，通常集成在一個芯片上.當(dāng)外加磁場強度超過規(guī)定的工作點時，OC門由高電阻態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，輸出變?yōu)榈碗娖?，?dāng)外加磁場強度低于釋放點時，OC門重新變?yōu)楦咦钁B(tài)，輸出高電平.那什么是霍爾接進開關(guān)？定義：在一的距離（幾毫米至十幾毫米）內(nèi)檢測物體有無的傳感器稱為接進開關(guān). （5）光電開關(guān) 光電開關(guān)是用來檢測物體靠近，通過等狀態(tài)的光電傳感器.光電開關(guān)可分為遮斷型和反射型. PLC在工業(yè)自動化中現(xiàn)已經(jīng)成了必不可少的一部分，它的應(yīng)用較為廣泛，因它的使用簡單，穩(wěn)定性好，功能比較強大，價格也為適中，他比一般的工控系統(tǒng)的成本相比要低的多，編程也較為方便，它可以用于溫度、邏輯、濕度、壓力、比量、運算、人機等很多種控制系統(tǒng)中，現(xiàn)代工業(yè)中80%都使用PLC控制的；如果PLC學(xué)好了找份好點的工作也并不為難事。
5.PLC基礎(chǔ)知識簡介是什么
早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,PLC），它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計算機技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC,plc自1966年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國，日本，德國的可編程序控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強大。
PLC的基本結(jié)構(gòu)
PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，基本構(gòu)成為： a、電源 PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 b. 中央處理單元（CPU） 中央處理單元（CPU）是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。 為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 c、存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 d、輸入輸出接口電路 1、現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。 2、現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 e、功能模塊 如計數(shù)、定位等功能模塊 f、通信模塊 如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等
PLC的工作原理
一. 掃描技術(shù) 當(dāng)PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 （一） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （二） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 （三） 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。
