可編程邏輯控制器的概念

　　可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC），一種具有微處理器的數(shù)字電子設(shè)備，用于自動(dòng)化控制的數(shù)字邏輯控制器，可以將控制指令隨時(shí)加載存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)與運(yùn)行?？删幊炭刂破饔蓛?nèi)部CPU，指令及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、輸入輸出單元、電源模塊、數(shù)字模擬等單元所模塊化組合成。PLC可接收（輸入）及發(fā)送（輸出）多種類(lèi)型的電氣或電子信號(hào)，并使用他們來(lái)控制或監(jiān)督幾乎所有種類(lèi)的機(jī)械與電氣系統(tǒng)。

　　國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在其標(biāo)準(zhǔn)中將PLC定義為：

　　可編程邏輯控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊踢壿嬁刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

　　美國(guó)通用汽車(chē)公司在1968年提出了著名的“通用十條”招標(biāo)指標(biāo)，也是當(dāng)前PLC的特點(diǎn)：

　　編程方便，現(xiàn)場(chǎng)可修改程序；

　　維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；

　　可靠性高于繼電器控制設(shè)備；

　　體積小于繼電器控制設(shè)備；

　　數(shù)據(jù)可直接送入計(jì)算機(jī)；

　　成本可與繼電器控制設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)；

　　輸入可以是交流115V；

　　輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥，接觸器等；

　　在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只要很小變更；用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量能擴(kuò)展。

　　1978年美國(guó)電機(jī)制造協(xié)會(huì)（NEMA）對(duì)可編程控制器定義是：

　　可編程控制器是一種以數(shù)字動(dòng)作之電子設(shè)備，它使用可編程存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)指令，運(yùn)行像是邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算等功能，并透過(guò)數(shù)字或模擬輸入輸出模塊，控制各種的機(jī)械或工作程序。

　　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(jiǎn)單等特點(diǎn)。

　　一切的PLC由三個(gè)主要部分組成：輸入，CPU和輸出。

　　PLC結(jié)構(gòu)

　　假設(shè)我們有一個(gè)設(shè)備有電機(jī)和按鈕。我們希望按下按鈕時(shí)電機(jī)開(kāi)啟。等再次按下按鈕時(shí)，希望電機(jī)關(guān)閉。這個(gè)功能類(lèi)似于電視遙控器上按鈕的功能。要做到這一點(diǎn)，我們必須先編寫(xiě)一個(gè)程序在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行此操作，然后將其下載到CPU。然后我們連接按鈕到輸入，電機(jī)到輸出。現(xiàn)在，如果我們按下按鈕，電信號(hào)將被發(fā)送到PLC。PLC輸入將首先將此信號(hào)傳送給CPU，而且必須以CPU可以處理的格式編寫(xiě)它。

　　為什么？

　　因?yàn)镃PU是一臺(tái)電腦系統(tǒng)并不能處理原始電信號(hào)。CPU將處理收到的數(shù)據(jù)并將結(jié)果發(fā)送到輸出。輸出將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原始電信號(hào)再次將其應(yīng)用于電機(jī)并將其打開(kāi)?，F(xiàn)在，如果我們按下按鈕，那么重復(fù)過(guò)程，電機(jī)將關(guān)閉。

　　現(xiàn)在PLC大多具有可擴(kuò)展通信網(wǎng)絡(luò)模塊的功能，簡(jiǎn)單的PLC以BUS纜線(xiàn)或RS-232方式通信鏈接，較高端的PLC會(huì)采用USB或以太網(wǎng)方式做通信鏈接。它使PLC與PLC之間、PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制?，F(xiàn)在幾乎所有的PLC新產(chǎn)品都有通信網(wǎng)絡(luò)功能，它和計(jì)算機(jī)一樣具有RS-232接口，通過(guò)雙絞線(xiàn)、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。當(dāng)然，PLC之間的通信網(wǎng)絡(luò)是各廠家專(zhuān)用的，PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)，并向標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議靠近，這將使不同機(jī)型的PLC之間、PLC與計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通信與網(wǎng)絡(luò)。

　　PLC通信協(xié)議規(guī)格可分為RS-232、RS-422、RS-432、RS-485、IEEE 1394、IEEE-488（GPIB），其中RS-432最為少見(jiàn)。當(dāng)前國(guó)際中最常用的通信協(xié)議為MODBUS-ASCII模式及MODBUS-RTU模式，此為Modicon公司所制定的通信協(xié)議。PROFIBUS則為西門(mén)子公司所制定。日本三菱電機(jī)則推出CC-LINK通信協(xié)議。