PLC入門必看的PLC基礎知識!

文章摘自：上海自儀營銷中心http://www.mc-saic.com/
1　PLC的發展曆程
zaigongyeshengchanguochengzhong，daliangdekaiguanliangshunxukongzhi
，taanzhaoluojitiaojianjinxingshunxudongzuo
，binganzhaoluojiguanxijinxingliansuobaohudongzuodekongzhi，jidalianglisanliangdeshujucaiji。chuantongshang，zhexiegongnengshitongguoqidonghuodianqikongzhixitonglaishixiande。1968年美國GM（通用汽車）公gong司si提ti出chu取qu代dai繼ji電dian氣qi控kong製zhi裝zhuang置zhi的de要yao求qiu，第di二er年nian
，美mei國guo數shu字zi公gong司si研yan製zhi出chu了le基ji於yu集ji成cheng電dian路lu和he電dian子zi技ji術shu的de控kong製zhi裝zhuang置zhi，首shou次ci采cai用yong程cheng序xu化hua的de手shou段duan應ying用yong於yu電dian氣qi控kong製zhi
，這zhe就jiu是shi第di一yi代dai可ke編bian程cheng序xu控kong製zhi器qi，稱chengProgrammable ontroller（PC）。個人計算機（簡稱PC）發展起來後，為了方便，也為了反映可編程控製器的功能特點，可編程序控製器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。
上世紀80年代至90年代中期，是PLC發展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期
，PLC在處理模擬量能力
、數字運算能力
、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高
，PLC逐漸進入過程控製領域，在某些應用上取代了在過程控製領域處於統治地位的DCS係統。
PLC具有通用性強、使用方便、適應麵廣、可靠性高、抗幹擾能力強
、編程簡單等特點。PLC在工業自動化控製特別是順序控製中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。
2　PLC的構成
從結構上分，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、顯示麵板、內存塊、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、內存
、電源模塊

、底板或機架
，這些模塊可以按照一定規則組合配置。
3　CPU的構成
CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的de係xi統tong程cheng序xu賦fu予yu的de功gong能neng接jie收shou並bing存cun貯zhu用yong戶hu程cheng序xu和he數shu據ju
，用yong掃sao描miao的de方fang式shi采cai集ji由you現xian場chang輸shu入ru裝zhuang置zhi送song來lai的de狀zhuang態tai或huo數shu據ju，並bing存cun入ru規gui定ding的de寄ji存cun器qi中zhong，同tong時shi，診zhen斷duan電dian源yuan和hePLC內(nei)部(bu)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)和(he)編(bian)程(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)語(yu)法(fa)錯(cuo)誤(wu)等(deng)。進(jin)入(ru)運(yun)行(xing)後(hou)，從(cong)用(yong)戶(hu)程(cheng)序(xu)存(cun)貯(zhu)器(qi)中(zhong)逐(zhu)條(tiao)讀(du)取(qu)指(zhi)令(ling)
，經(jing)分(fen)析(xi)後(hou)再(zai)按(an)指(zhi)令(ling)規(gui)定(ding)的(de)任(ren)務(wu)產(chan)生(sheng)相(xiang)應(ying)的(de)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)
，去(qu)指(zhi)揮(hui)有(you)關(guan)的(de)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)。
CPU主要由運算器、控製器、寄存器及實現它們之間聯係的數據

、控製及狀態總線構成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。內存主要用於存儲程序及數據，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的內部電路，但對各部分的工作機製還是應有足夠的理解。CPU的控製器控製CPU工作，由它讀取指令
、解jie釋shi指zhi令ling及ji執zhi行xing指zhi令ling。但dan工gong作zuo節jie奏zou由you震zhen蕩dang信xin號hao控kong製zhi。運yun算suan器qi用yong於yu進jin行xing數shu字zi或huo邏luo輯ji運yun算suan
，在zai控kong製zhi器qi指zhi揮hui下xia工gong作zuo。寄ji存cun器qi參can與yu運yun算suan，並bing存cun儲chu運yun算suan的de中zhong間jian結jie果guo，它ta也ye是shi在zai控kong製zhi器qi指zhi揮hui下xia工gong作zuo。
CPU速度和內存容量是PLC的重要參數
，它們決定著PLC的工作速度
，IO數量及軟件容量等
，因此限製著控製規模。
4　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
，輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC係統，輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入（DI）
，開關量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。
常用的I/O分類如下：
開關量：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、脈衝等模塊。
按I/O點數確定模塊規格及數量，I/O模塊可多可少，但其最大數受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限製。
5　電源模塊
PLC電源用於為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24VDC）。
6 底板或機架
大多數模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現各模塊間的聯係，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。
7 PLC的通信聯網
依靠先進的工業網絡技術可以迅速有效地收集
、傳送生產和管理數據。因此
，網絡在自動化係統集成工程中的重要性越來越顯著
，甚至有人提出"網絡就是控製器"的觀點說法。
PLC具有通信聯網的功能，它使PLC與PLC之間
、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息，形成一個統一的整體，實現分散集中控製。多數PLC具有RS-232接口，還有一些內置有支持各自通信協議的接口。PLC的通信現在主要采用通過多點接口（MPI）的數據通訊、PROFIBUS或工業以太網進行聯網。
8 PLC係統的其它設備
7.1
編程設備：編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件，用於編程、對係統作一些設定
、監控PLC及PLC所控製的係統的工作狀況，但它不直接參與現場控製運行。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）充當編程器。也就是我們係統的上位機。
7.2　人機界麵：最簡單的人機界麵是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應用越來越廣泛
，由計算機（運行組態軟件）充當人機界麵非常普及。
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頂

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