一、PLC概述

　　可編程邏輯控制器是集微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)于一體的工業(yè)控制裝置。它具有控制能力強、抗干擾能力強、可靠性高、配置靈活、編程簡單等優(yōu)點。是當代制造業(yè)自動化技術(shù)應用場合非常多的裝置之一。

　　PLC的使用方向大概可以分為以下幾類：

　　（1）開關(guān)量的邏輯控制：這是PLC最基本最廣泛的應用領域，它取代了傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)了邏輯控制、順序控制，通過通信相互連接，既可以控制單臺設備，也可用于多臺設備或則多機群的控制。

　　（2）模擬量的控制：許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位以及速度等量都是模擬量。為了用PLC處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的轉(zhuǎn)換，A/D--D/A。

　　（3）運動控制：PLC可運用于圓周或直線運動的控制，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行裝置。現(xiàn)在對位置要求較高，一般都有專有的運動控制模塊。例如可驅(qū)動步進電機、伺服電機的伺服驅(qū)動器。

　　（3）過程控制：過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PLC可以通過編程編制各種控制算法程序，完成閉環(huán)控制。其中，PID調(diào)節(jié)是使用最多的調(diào)節(jié)方法，許多PLC模塊里都有PID的子程序。

　　（4）數(shù)據(jù)處理：現(xiàn)代PLC都有數(shù)學運算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能。可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析以及處理，最終完成需要的控制操作。同時，利用PLC的通信功能也可以將數(shù)據(jù)傳送的其他智能裝置，供工程師對數(shù)據(jù)進行分析處理。

　　二、PLC的基本結(jié)構(gòu)

　　PLC其實就是一臺小型的電腦。

　　中央處理器（運算器、控制器）

　　存儲器（存儲系統(tǒng)程序，存儲用戶程序）

　　輸入輸出結(jié)構(gòu)（X，Y）

　　電源

　　中央處理器（CPU）是CPU的核心，在PLC中它通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲器、I/O接口等連接，在整個PLC系統(tǒng)中起到中樞的作用。

　　CPU的作用有：

　　（1）將用戶輸入的程序和數(shù)據(jù)存儲到存儲器中

　　（2）診斷電源、內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤

　　（3）進入運行狀態(tài)后，用掃描方式接收設備的檢測元件和數(shù)據(jù)

　　（4）進入運行狀態(tài)后，從存儲器中取出程序并執(zhí)行

　　（5）依據(jù)運算結(jié)果更新有關(guān)標志位的狀態(tài)和輸出映像寄存器的內(nèi)容，再由輸出映像寄存器的位狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容實現(xiàn)輸出控制、制表、打印或數(shù)據(jù)傳輸通信等。

　　存儲器作用：

　　系統(tǒng)程序存儲器，用來固化PLC生產(chǎn)廠家在研制系統(tǒng)時編寫的各種系統(tǒng)工作程序。相當與計算機的操作系統(tǒng)。通常用只讀存儲器或者可擦除可編程的只讀存儲器EPROM來存放系統(tǒng)程序。

　　用戶存儲器，用來存放用戶編寫的程序和數(shù)據(jù)。用戶存儲器的內(nèi)容可以根據(jù)用戶需求可讀可寫，可以任意修改、增刪，同時又在一定時間內(nèi)相對溫度，通常使用EPROM、EEPROM、FLASHMEMORY來存儲。

　　輸入接口電路：

　　輸入信號相當于系統(tǒng)的眼、耳朵、鼻子。輸入輸出電路是將外部輸入信號變換成CPU能接受的信號，再將CPU的輸出信號變換成需要的控制信號去驅(qū)動控制信號，從而確保整個系統(tǒng)正常工作。

　　輸入電路的外部電路是指輸入器件和PLC的連接電路。輸入器件有無源器件（常開按鈕、限位開關(guān)、主令控制器等），也有有源器件（接近開關(guān)、光電開關(guān)、霍爾開關(guān)）。有源器件本身所需的電源一本取自PLC輸入端口內(nèi)部所提供的支流24V電源，也可以外設電源。

　　輸入電路的內(nèi)部電路按電源性質(zhì)可分為：直流輸入電路、交流輸入電路、交直流輸入電路。通常都采用的光電隔離、濾波等措施。

　　輸出接口電路：

　　繼電器輸出方式，繼電器的線圈和觸電是完全隔離的，因此繼電器輸出接口電路中不再需要隔離。繼電器既可以帶交流負載，也可以帶直流負載；優(yōu)點是帶負載能力強，缺點是動作頻率與相應速度慢。

　　晶體管輸出方式，晶體管的飽和導通狀態(tài)和截至狀態(tài)相當于觸點的導通和斷開。由于晶體管輸出電流只能是一個方向，所以晶體管輸出方式只適用于直流負載。優(yōu)點是動作頻率高，響應快，缺點是帶負載能力小。

　　晶閘管輸出方式，晶閘管輸出負載只適用于交流。其優(yōu)點是響應速度快、缺點是負載能力不大。

　　電源：

　　有的采用直流供電，有的采用交流供電。