江(jiang)蘇泰州西門(men)子(zi)變頻器授權代(dai)理商

 在(zai)自動化(hua)控制領域，PLC是(shi)一種重要的控制設(she)備。目前，世界上(shang)有(you)200多廠家(jia)生產(chan)300多品(pin)種PLC產(chan)品(pin)，應用(yong)在(zai)汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化(hua)學(xue)/制藥（14.6%）、金(jin)屬(shu)/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(ye)。為了使各位初學(xue)者更方便(bian)地了解PLC，本(ben)文對PLC的發展(zhan)、基本(ben)結構(gou)、配置、應用(yong)等基本(ben)知識(shi)作一簡介，以(yi)期(qi)對各位網友有(you)所幫助。

　　

一、PLC的發展(zhan)歷程

 

    在工(gong)業生產(chan)過程(cheng)中，大量的(de)(de)開關量順序(xu)(xu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，它按照邏輯(ji)條件(jian)進(jin)(jin)行(xing)順序(xu)(xu)動(dong)作(zuo)，并按照邏輯(ji)關系進(jin)(jin)行(xing)連鎖保護動(dong)作(zuo)的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，及大量離散量的(de)(de)數據采(cai)集。傳統上，這(zhe)些功能是(shi)通過氣動(dong)或電(dian)氣控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)系統來實現的(de)(de)。1968年美國(guo)(guo)GM（通用(yong)(yong)汽(qi)車）公司提出(chu)取代繼電(dian)氣控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝置(zhi)的(de)(de)要求，第二(er)年，美國(guo)(guo)數字公司研(yan)制(zhi)(zhi)(zhi)出(chu)了基于(yu)集成電(dian)路和電(dian)子技術的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝置(zhi)，采(cai)用(yong)(yong)程(cheng)序(xu)(xu)化(hua)的(de)(de)手段應用(yong)(yong)于(yu)電(dian)氣控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，這(zhe)就是(shi)第一代可編程(cheng)序(xu)(xu)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器，稱Programmable Controller（PC）。

　　個人(ren)計算機（簡(jian)稱PC）發展起來后，為了(le)方(fang)便，也為了(le)反映可編程控制器的功能(neng)特(te)點，可編程序(xu)控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC），現在，仍常常將PLC簡(jian)稱PC。

　　PLC的(de)(de)定(ding)義(yi)有許多種。國際(ji)電工委員會(hui)（IEC）對PLC的(de)(de)定(ding)義(yi)是：可(ke)編程(cheng)(cheng)控(kong)制器是一(yi)種數字運算操作(zuo)的(de)(de)電子系統(tong)，專為在工業環境下應(ying)用而設計。它采用可(ke)編程(cheng)(cheng)序的(de)(de)存(cun)貯器，用來在其(qi)內部(bu)存(cun)貯執行(xing)邏輯(ji)運算、順序控(kong)制、定(ding)時、計數和算術(shu)運算等操作(zuo)的(de)(de)指(zhi)令(ling)，并通過數字的(de)(de)、模擬的(de)(de)輸入和輸出，控(kong)制各種類(lei)型的(de)(de)機械或(huo)生產過程(cheng)(cheng)。可(ke)編程(cheng)(cheng)序控(kong)制器及其(qi)有關設備，都應(ying)按易(yi)于與工業控(kong)制系統(tong)形成一(yi)個(ge)整體，易(yi)于擴充其(qi)功能的(de)(de)原則設計。

　　上世紀80年代(dai)至90年代(dai)中期，是PLC發展(zhan)最(zui)快(kuai)的(de)時(shi)(shi)期，年增長率一直保持為(wei)30~40%。在這時(shi)(shi)期，PLC在處理模擬量能(neng)力(li)(li)、數字運算(suan)能(neng)力(li)(li)、人機接口能(neng)力(li)(li)和網絡(luo)能(neng)力(li)(li)得到大幅度提高，PLC逐漸進入過(guo)程(cheng)控制領(ling)(ling)域(yu)，在某(mou)些應用上取(qu)代(dai)了(le)在過(guo)程(cheng)控制領(ling)(ling)域(yu)處于統治地(di)位(wei)的(de)DCS系統。

　　PLC具有通用性強(qiang)、使用方(fang)便(bian)、適應面廣、可靠性高、抗(kang)干擾能力強(qiang)、編程簡(jian)單等特點。PLC在(zai)(zai)工業自動(dong)化控(kong)(kong)制特別是(shi)順序控(kong)(kong)制中的(de)地位(wei)，在(zai)(zai)可預見的(de)將(jiang)來(lai)，是(shi)無(wu)法取代的(de)。

　　

二、PLC的構成

 

　　從結構上(shang)分，PLC分為(wei)固(gu)定(ding)式(shi)和組(zu)合(he)式(shi)（模塊(kuai)式(shi)）兩種(zhong)。固(gu)定(ding)式(shi)PLC包括(kuo)CPU板(ban)、I/O板(ban)、顯示面板(ban)、內存塊(kuai)、電(dian)源等，這些元(yuan)素(su)組(zu)合(he)成(cheng)一個不可拆卸的整(zheng)體。模塊(kuai)式(shi)PLC包括(kuo)CPU模塊(kuai)、I/O模塊(kuai)、內存、電(dian)源模塊(kuai)、底板(ban)或機(ji)架，這些模塊(kuai)可以按照(zhao)一定(ding)規則組(zu)合(he)配(pei)置。

　　

三、CPU的構(gou)成

 

　　CPU是(shi)PLC的(de)(de)(de)核心(xin)，起(qi)神經中(zhong)樞的(de)(de)(de)作用，每套PLC至少有一個(ge)CPU，它按PLC的(de)(de)(de)系統程(cheng)序(xu)(xu)賦予的(de)(de)(de)功能接收并存(cun)(cun)貯用戶程(cheng)序(xu)(xu)和(he)數(shu)據，用掃描的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)采集由(you)現場輸入(ru)裝置(zhi)送來(lai)的(de)(de)(de)狀(zhuang)態或數(shu)據，并存(cun)(cun)入(ru)規(gui)(gui)定(ding)的(de)(de)(de)寄存(cun)(cun)器(qi)中(zhong)，同時，診斷電源和(he)PLC內部電路的(de)(de)(de)工作狀(zhuang)態和(he)編程(cheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)語法錯誤等。進入(ru)運行后，從用戶程(cheng)序(xu)(xu)存(cun)(cun)貯器(qi)中(zhong)逐條讀取指令，經分析后再按指令規(gui)(gui)定(ding)的(de)(de)(de)任務產(chan)生相應(ying)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)信號，去(qu)指揮(hui)有關的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)電路。

　　CPU主要(yao)由運算器、控(kong)制(zhi)器、寄存器及實現(xian)它(ta)們之間聯系的數據(ju)、控(kong)制(zhi)及狀態總線構成，CPU單元(yuan)還包括外圍(wei)芯片、總線接口(kou)及有關電路(lu)。內存主要(yao)用(yong)于存儲程(cheng)序及數據(ju)，是PLC的組成單元(yuan)。

　　在(zai)(zai)使用者看來，不必要詳細分析CPU的(de)內部電路(lu)，但(dan)對(dui)各(ge)部分的(de)工作(zuo)機制(zhi)(zhi)還是(shi)應有足(zu)夠的(de)理解(jie)。CPU的(de)控制(zhi)(zhi)器控制(zhi)(zhi)CPU工作(zuo)，由它讀取指令、解(jie)釋指令及執(zhi)行指令。但(dan)工作(zuo)節奏由震蕩信(xin)號控制(zhi)(zhi)。運算(suan)器用于(yu)進行數字或邏輯運算(suan)，在(zai)(zai)控制(zhi)(zhi)器指揮下工作(zuo)。寄存器參(can)與運算(suan)，并存儲運算(suan)的(de)中間(jian)結果，它也(ye)是(shi)在(zai)(zai)控制(zhi)(zhi)器指揮下工作(zuo)。

　　CPU速(su)(su)度和內(nei)存容量是PLC的(de)重要參數(shu)，它(ta)們決(jue)定著PLC的(de)工作速(su)(su)度，IO數(shu)量及軟件容量等，因此限制著控制規模。