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 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(jìn)行順序動作,，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)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,，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(jī)（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(yùn)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(yùn)算、順序控制,、定時,、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)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(kuò)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(yùn)算能力,、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,，PLC逐漸進(jìn)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(qiáng),、使用方便、適應(yīng)面廣,、可靠性高,、抗干擾能力強(qiáng),、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(jī)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(jìn)入運(yùn)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(yùn)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的組成單元。

　　在使用者看來,，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路,，但對各部分的工作機(jī)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(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算,，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算,，并存儲運(yùn)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,。