第1章
PLC的基本概况
自20世纪60年代末期天下第一台 PLC问世以来，PLC发展十分迅速，特殊是近些年来，随着微电子技能和打算机技能的不断发展，PLC 在处理速率、掌握功能、通信能力及掌握领域等方面都有新的打破。PLC 是将传统的继电一打仗器的掌握技能和当代打算机信息处理技能的优点有机结合起来，成为工业自动化领域中最主要、运用最广的掌握设备之一，并已成为当代工业生产自动化的主要支柱。
1.1 PLC简介
1.1.I PLC的定义
可编程掌握器是在继电器掌握和打算机掌握的根本上开拓出来的，并逐渐发展成以微处理器为根本，综合打算机技能、自动掌握技能和通信技能等当代科技为一体的新型工业自动掌握装置。目前广泛运用于各种生产机器和生产过程的自动掌握系统中。
因早期的可编程掌握器紧张用于代替继电器实现逻辑掌握，因此将其称为可编程逻辑掌握器(Programmable Logic Controller)，简称PLC。随着技能的发展，许多厂家采取微处理器(MicroProcesser Unit，MPU)作为可编程掌握的中心外理单元(CentraProcessing Unit，CPU)，大大加强了 PLC功能，使它不仅具有逻辑掌握功能，还具有算术运算功能和对仿照量的掌握功能。据此，美国电气制造协会 (National ElectricalManufacturersAssociation，NEMA)于1980年将它正式命名为可编程序掌握器(Programmable Controller)，即简称PC，且对PC作如下定义:“PC是一种数字式的电子装置，它利用了可编程序的存储器以存储指令，能完成逻辑、顺序、计时、计数和算术运算等功能，用以掌握各种机器或生产过程”
国际电工委员会(IEC)在1985 年颁布的标准中，对可编程序掌握器作如下定义“可编程序掌握器是一种专为工业环境下运用而设计的数字运算操作的电子系统。它采取
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可编程程序的存储器，用来在其内部存储实行逻辑运算、顺序掌握、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、仿照式的输入和输出，掌握各种机器或生产过程。”
PC可编程序掌握器在工业界利用了多年，但因个人打算机(PersonalComputer)也简称为PC，为了对两者进行差异，现在常日把可编程序掌握器简称为 PLC，以是本书中也将其称为PLC。
1.1.2PLC的基本功能与特点
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1PLC的基本功能
(1)逻辑掌握功能。逻辑掌握又称为顺序掌握或条件掌握，它是PLC运用最广泛的领域。逻辑掌握功能实际上便是位处理功能，利用PLC的“与”(AND)、“或”(OR).“非”(NOT)等逻辑指令，取代继电器触点的串联、并联及其他各种逻辑连接，进行开关掌握。
(2)定时掌握功能。PLC的定时掌握，类似于继电一打仗器掌握领域中的韶光继电器掌握。在PLC中有许多可供用户利用的定时器，这些定时器的定时韶光可由用户根据须要进行设定。PLC实行时可根据用户定义韶光是非进行相应限时或延时掌握。
(3)计数掌握功能。PLC为用户供应了多个计数器，PLC的计数器类似于单片机中的计数器，其计数初值可由用户根据需求进行设定。实行程序时，PLC对某个掌握旗子暗记状态的改变次数(如某个开关的动合次数)进行计数，当计数到设定值时，发出相应指令表示已完成某项任务
(4)步进掌握功能。步进掌握 (又称为顺序掌握)功能是指在多道加工工序中，利用步进指令掌握，在完成一道工序后，PLC自动进行下一道工序。
(5)数据处理功能。PLC一样平常具有数据处理功能，可进行算术运算、数据比较、数据传送、数据移位、数据转换、编码、译码等操作。中、大型 PLC还可完成开方、PID运算、浮点运算等操作。
(6)A/D、D/A转换功能。有些PLC通过A/D、D/A模块完成仿照量和数字量之间
的转换、仿照量的掌握和调节等操作。(7)通信联网功能。PLC通信联网功能是利用通信技能，进行多台 PLC间的同位链接、PLC与打算机链接，以实现远程I/0掌握或数据交流。可构成集中管理、分散掌握的分布式掌握系统，以完成较大规模的繁芜掌握。
(8)监控功能。监控功能是指利用编程器或监视器对 PLC 系统各部分的运行状态进程、系统中涌现的非常情形进行报警和记录，乃至自动终止运行。常日小型低档 PI(利用编程器监视运行状态:中档以上的 PLC利用CRT接口，从屏幕上理解系统的事情状况。
2PLC的特点
(1)可靠性高、抗滋扰能力强。继电一打仗器掌握系统利用大量的机器触点，连接线路比较繁杂，且触点通断时有可能产生电弧和机器磨损，影响其寿命，可靠性差。PLC中采取当代大规模集成电路，比机器触点继电器的可靠性要高。在硬件和软件设计中都采取了前辈技能，以提高可靠性和抗滋扰能力。比如，用软件代替传统继电一打仗器掌握系统中的中间继电器和韶光继电器，只剩下少量的输入/输出硬件，将触点因打仗不良
造成的故障大大减小，提高了可靠性;所有 I/0接口电路采取光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路进行电气隔离;增加自诊断、纠错等功能，提高其在恶劣工业牛产现场的可靠性、抗滋扰能力。
(2)灵巧性好、扩展性强。继电一打仗器掌握系统是由继电器等低压电器采取硬件接线实现的，连接线路比较繁杂，而且每个继电器的触点有数目有限。当掌握系统功能改变时，需改变线路的连接。以是继电一打仗器掌握系统的灵巧性、扩展性差。而由 PLC构成的掌握系统中，只需在PLC的端子上接入相应的掌握线即可，从而减少接线。当掌握系统功能改变时，有时只需编程器在线或离线修处死式，就能实现其掌握哀求。PL(内部有大量的编程元件，能进行逻辑判断、数据处理、PID调节和数据通信功能，可以实现非常繁芜的掌握功能。若元件不足时，只需加上相应的扩展单元即可，因此PLC掌握系统的灵巧性好、扩展性强。
(3)掌握速率快、稳定性强。继电一打仗器掌握系统是依赖触点的机器动作来实现掌握的，其触点的动断速率一样平常在几十毫秒，影响掌握速率，有时还会涌现抖动征象。PLC掌握系统是由程序指令掌握半导体电路来实现的，相应速率快，一样平常实行一条用户指令在很短的微秒内即可。PLC内部有严格的同步，不会涌现抖动征象。
(4)延时调度方便、精度较高。继电一打仗器掌握系统的延时掌握是通过韶光继电器来完成的，而韶光继电器的延时调度未便利，且易受环境温度和湿度和影响，延时精度不高。PLC掌握系统的延时是通过内部韶光元件来完成的，不受环境的温度和湿度的影响。调度定时元件的延时时间只需改变定时参数即可，因此其定时精度较高。
(5)系统设计安装快、维修方便。继电一打仗器实现一项掌握工程时，其设计、施工、调试必须依次进行，周期长，维修比较麻烦。PLC 利用软件编程取代继电一打仗器中的硬件接线而实现相应功能，使安装接线事情量减小，现场施工与掌握程序的设计还可同时进行，周期短、调试快。PLC 具有完善的自诊断、履历情报存储及监视功能，对付其内部事情状态、通信状态、非常状态和/0点的状态均有显示，若掌握系统有故障时，事情职员通过它即可迅速查出故障缘故原由，及时打消故障章P的基本概况
1.1.3 PLC的运用和分类
1.PLC的运用以前由于PLC的制造本钱较高，其运用受到一定的影响。随着微电子技能的发展PLC的制造本钱不断低落，同时PLC的功能大大增强，因此PLC目前已广泛运用于冶金、石油、化工、建材、机器制造、电力、汽车、造纸、纺织、环保等行业。从运用类
型看，其运用范围大致归纳以下几种:(1)逻辑掌握。PLC可进行“与”“或”“非”等逻辑运算，利用触点和电路的串并联代替继电一打仗器系统进行组合逻辑掌握、定时掌握、计数掌握与顺序逻辑掌握这是PLC运用最基本、最广泛的领域。
(2)运动掌握。大多数 PLC具有拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置的专用运动掌握模块，灵巧利用指令，使运动掌握与顺序逻辑掌握有机结合在一起，广泛用于各种机器设备。如对各种机床、装置机器、机器手等进走运动掌握。(3)过程掌握。当代中、大型 PLC都具有多路仿照量I/0模块和PID掌握功能，有
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