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 1. 可編程控制器的定義

    可編程控制器，簡稱PLC（Programmable logic Controller）,是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的*工業(yè)控制裝置,。在1987年電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義：

    “PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(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,。”

    2. PLC的特點

    2.1可靠性高，抗干擾能力

    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),，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了*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*時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均*工作時間則更長,。從PLC的機外電路來說,，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,，故障也就大大降低。此外,，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中,，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣,，整個系統(tǒng)具有*的可靠性也就不奇怪了,。

    PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大,、中,、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合,。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力,，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域,。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制,、溫度控制,、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展,，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易,。

    2.3易學易用，深受工程技術(shù)人員歡

    PLC作為通用工業(yè)控制計算機,，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備,。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受,。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路,、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門,。

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PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑

（1）強電干擾：PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓,。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化， 如刀開關(guān)的使用均會產(chǎn)生電網(wǎng)內(nèi)部的擾動,。

刀開關(guān)也就是我們通常所說的閘刀開關(guān),，是一種接通和分斷交直流電路或作隔離開關(guān)用的手動開關(guān)裝置。操作浪涌,、大型電力設(shè)備起停,、交直流傳動裝置引起的諧波,、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊,。

（2）柜內(nèi)干擾：控制柜內(nèi)的高壓電器,，大的電感性負載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾,。

來自信號線引入的干擾：與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入,。

    此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器

變送器是將物理測量信號或普通電信號轉(zhuǎn)換為標準電信號輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設(shè)備,。供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽視；

    二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾,，即信號線上的外部感應干擾,，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I／O信號工作異常和測量精度大大降低,，嚴重時將引起元器件損傷,。

（3）來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾：接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,，既能抑制電磁干擾的影響,，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地,，反而會引入嚴重的干擾信號,，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

（4）來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生,，如邏輯電路

邏輯電路是包含邏輯關(guān)系的數(shù)字電路,， 以二進制為原理、實現(xiàn)數(shù)字離散信號的傳遞,，邏輯運算和操作的電路,。基本的邏輯電路是常見的門電路,，門電路為與電路,、或電路和非電路。相互輻射及其對模擬電路的影響,，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等,。

（5）變頻器干擾：一是變頻器啟動及運行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變,，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量,；二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作,。

    2.4系統(tǒng)的設(shè)計,、建造工作量小,，維護方便，容易改造

  PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,，大大減少了控制設(shè)備外部的接線,，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來,。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種,、小批量的生產(chǎn)場合,。

    2.5體積小，重量輕,，能耗低

    以超小型PLC為例,，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g,，功耗僅數(shù)瓦,。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備,。

    3. PLC的應用領(lǐng)域

    目前,，PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油,、化工,、電力、建材,、機械制造,、汽車、輕紡,、交通運輸,、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類,。

    3.1開關(guān)量的邏輯控制

    這是PLC基本,、廣泛的應用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路,，實現(xiàn)邏輯控制,、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制,，也可用于多機群控及自動化流水線,。如注塑機、印刷機,、訂書機械,、組合機床,、磨床、包裝生產(chǎn)線,、電鍍流水線等,。

    3.2模擬量控制

   在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，有許多連續(xù)變化的量,，如溫度,、壓力、流量,、液位和速度等都是模擬量,。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換,。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,，使可編程控制器用于模擬量控制。

    3.3運動控

    PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制,。從控制機構(gòu)配置來說,，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用的運動控制模塊,。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊,。**上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械,、機床,、機器人、電梯等場合,。

    3.4過程控制