PLC基础知识(PLC入门必看)

1 PLC的发展历程

在工业出产过程中，很多的开关量次序操控，它依照逻辑条件进行次序动作，并依照逻辑关系进行连锁维护动作的操控，及很多离散量的数据搜集。传统上，这些功用是经过气动或电气操控体系来完成的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出替代继电气操控设备的要求，第二年，美国数字公司研制出了根据集成电路和电子技术的操控设备，初次选用程序化的手法使用于电气操控，这就是第一代可编程序操控器，称Programmable Controller（PC）。

个人计算机（简称PC）开展起来后，为了便利，也为了反映可编程操控器的功用特色，可编程序操控器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。

上世纪80年代至90年代中期，是PLC开展最快的时期，年增长率一向坚持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量才能、数字运算才能、人机接口才能和网络才能得到大幅度进步，PLC逐步进入过程操控范畴，在某些使用上替代了在过程操控范畴处于操控位置的DCS体系。

PLC具有通用性强、运用便利、习惯面广、可靠性高、抗干扰才能强、编程简略等特色。PLC在工业自动化操控特别是次序操控中的位置，在可预见的将来，是无法替代的。

2 PLC的构成

从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包含CPU板、I/O板、显现面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不行拆卸的全体。模块式PLC包含CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块能够依照一定规矩组合装备。

3 CPU的构成

CPU是PLC的中心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的体系程序赋予的功用接纳并存贮用户程序和数据，用扫描的方法搜集由现场输入设备送来的状况或数据，并存入规则的寄存器中，一起，确诊电源和PLC内部电路的作业状况和编程过程中的语法错误等。进入运转后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经剖析后再按指令规则的使命发生相应的操控信号，去指挥有关的操控电路。

CPU首要由运算器、操控器、寄存器及完成它们之间联络的数据、操控及状况总线构成，CPU单元还包含外围芯片、总线接口及有关电路。内存首要用于存储程序及数据，是PLC不行短少的组成单元。

在运用者看来，不必要详细剖析CPU的内部电路，但对各部分的作业机制仍是应有满足的了解。CPU的操控器操控CPU作业，由它读取指令、解说指令及履行指令。但作业节奏由震动信号操控。运算器用于进行数字或逻辑运算，在操控器指挥下作业。寄存器参加运算，并存储运算的中间成果，它也是在操控器指挥下作业。

CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决议着PLC的作业速度，IO数量及软件容量等，因而约束着操控规模。

4 I/O模块

PLC与电气回路的接口，是经过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状况，输出点反映输出锁存器状况。输入模块将电信号改换成数字信号进入PLC体系，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。

常用的I/O分类如下：

开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按阻隔方法分，有继电器阻隔和晶体管阻隔。

模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用IO外，还有特别IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

按I/O点数断定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能办理的基本装备的才能，即受最大的底板或机架槽数约束。

5 电源模块

PLC电源用于为PLC各模块的集成电路供给作业电源。一起，有的还为输入电路供给24V的作业电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。

6 底板或机架

大大都模块式PLC运用底板或机架，其作用是：电气上，完成各模块间的联络，使CPU能拜访底板上的所有模块，机械上，完成各模块间的连接，使各模块构成一个全体。

7 PLC体系的其它设备

7.1 编程设备：编程器是PLC开发使用、监测运转、查看维护不行短少的器材，用于编程、对体系作一些设定、监控PLC及PLC所操控的体系的作业状况，但它不直接参加现场操控运转。小编程器PLC一般有手持型编程器，现在一般由计算机（运转编程软件）充任编程器。也就是我们体系的上位机。

7.2 人机界面：最简略的人机界面是指示灯和按钮，现在液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端使用越来越广泛，由计算机（运转组态软件）充任人机界面十分遍及。

8 PLC的通讯联网

依靠先进的工业网络技术能够敏捷有效地搜集、传送出产和办理数据。因而，网络在自动化体系集成工程中的重要性越来越明显，乃至有人提出"网络就是操控器"的观念说法。

PLC具有通讯联网的功用，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交流信息，形成一个统一的全体，完成涣散集中操控。大都PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支撑各自通讯协议的接口。PLC的通讯现在首要选用经过多点接口（MPI）的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。