可編程式控制制器及其系統

A. 什麼是可編程控制器

可編程式控制制器的英文名稱為Programmable Logic Controller，簡稱PLC。國際電工委員會（IEC）將可編程式控制制器定義為：要編程式控制制器是一個數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它採用可編程的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作指令，並通過數字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程式控制制器及其有關設備，都應按易於工業控制系統形成一個整體、易於擴充其功能的原則設計。
可編程式控制制器是面向用戶的專用工業控制計算機。它不但具有與外部工業設備連接的/輸出（I/O）介面電路，而且具有編程直觀簡單，易學易懂的優點，其控制能力特別強。

B. 可編程式控制制器它主要由哪幾部分組成

可編程式控制制器由中央處理單元(CPU)、存儲器、輸入輸出介面（I/O模塊）、通信介面、電源組成。

1、中央處理單元(CPU)

中央處理單元(CPU)為PLC的控制中樞，PLC的核心起神經中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU。它按照PLC系統程序賦予的功能接收並存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，並能診斷用戶程序中的語法錯誤。

2、存儲器

存放系統軟體的存儲器；用戶程序存儲器是存放PLC用戶程序應用;數據存儲器用來存儲PLC程序執行時的中間狀態與信息，它相當於PC的內存。

3、輸入輸出介面（I/O模塊）

PLC與電氣迴路的介面，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系統，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。

4、通信介面

通信介面的主要作用為實現PLC與外部設備之間的數據交換（通信）。通信介面的形式多樣，最基本的有UBS，RS-232，RS-422/RS-485等的標准串列介面。可以通過多芯電纜，雙絞線，同軸電纜，光纜等進行連接。

5、電源

PLC的電源為PLC電路提供工作電源，在整個系統中起著十分重要的作用。一個良好的、可靠的電源系統是PLC的最基本保障。

交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內，可以不採取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。

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可編程式控制制器功能特點

1、可靠性高。由於PLC大都採用單片微型計算機，因而集成度高，再加上相應的保護電路及自診斷功能，提高了系統的可靠性。

2、編程容易。PLC的編程多採用繼電器控制梯形圖及命令語句，其數量比微型機指令要少得多，除中、高檔PLC外，小型PLC只有16條左右。由於梯形圖形象而簡單，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要計算機專業知識，就可進行編程。

3、組態靈活。由於PLC採用積木式結構，用戶只需要簡單地組合，便可靈活地改變控制系統的功能和規模，因此，可適用於任何控制系統。

4、輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最大優點之一，是針對不同的現場信號(如直流或交流、開關量、數字量或模擬量、電壓或電流等)，均有相應的模板可與工業現場的器件(如按鈕、開關、感測電流變送器、電機啟動器或控制閥等)直接連接，並通過匯流排與CPU主板連接。

5、安裝方便。與計算機系統相比，PLC的安裝既不需要專用機房，也不需要嚴格的屏蔽措施。使用時只需把檢測器件與執行機構和PLC的I/O介面端子正確連接，便可正常工作。

6、運行速度快。由於PLC的控制由程序控制執行的，因而不論其可靠性還是運行速度，都是繼電器邏輯控制無法相比的。

C. PLC可編程式控制制器和DCS控制系統的區別

DCS意思為集散控制系統，張AO .DO AI AO等信號匯集系統，進行統一系統控制的一種方式。PLC稱為可編程式控制制器，實際上DSC上有的功能，PLC都可以實現，都可以通 過不同的硬體模塊，實現這些同等的功能，DCS系統和PLC 都可以實現編程輸入輸出等控制，按照現在的工業控制來講，DCS和PLC只是名稱上的區別了，實際上已經區別不是很大。

D. 怎麼系統的學習可編程式控制制器及其編程

1、低壓電器的原理、基本結構、用途及其選用。 2、電氣控制線路中常用的保護環節、實現方法及簡單設計法。 3、PLC的編程語言和程序結構。 4、西門子S7-200系列PLC的內部元器件結構及性能特點。 5、PLC編程方式：梯形圖LAD，STL，FBD語句的編程方法。 6、編程軟體及編程器、PLC的安裝與維護、介紹典型的工程實例,讓學員掌握PLC控制系統的設計與調試及故障排除,變頻器原理及應用。 7、相關法律法規。 等。當然還有實操，不過這個要看它有沒有提供，東訓就有提供。

E. 簡述可編程式控制制器系統設計的一般原則和步驟！

(1) 最大限度地滿足被控對象的要求；

(2) 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統簡單、經濟、適用及維護方便；

(3) 保證系統的安全可靠；

(4) 考慮生產發展和工藝改進的要求，在選型時應留有適當的餘量。

由於PLC的結構和工作方式與一般微機和繼電器相比各有特點，所以其設計的步驟也不盡相同，具體設計步驟如下：

(1) 詳細了解被控對象的生產工藝過程，分析控制要求；

(2) 根據控制要求確定所需的用戶輸入／輸出設備；

(3) 選擇PLC類型；

(4) 分配PLC的I/O點，設計I/O連接圖；

(5) PLC軟體設計，同時可進行控制台的設計和現場施工；

(6) 系統調試，固化程序，交付使用。

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(1) PLC容量的選擇

①首先要對控制任務進行詳細的分析，把所有的I/O點找出來，包括開關量I/O和模擬量I/O 這些I/O點的性質。

②然後要對用戶存儲器容量進行估算。總存儲器字數＝(開關量輸入點數+開關量輸出點數)×10+模擬量點數×150。然後按計算存儲器字數的25％考慮餘量。

(2) PLC機型的選擇

由於生產PLC的廠家眾多，實現的功能雖基本相同，性能、價格和編程語言卻有較大差別，一般從以下幾個方面考慮。

①功能方面：所有PLC一般都具有常規的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC 是否有能力完成控制任務。

②價格方面：不同廠家的PLC產品價格相差很大，有些功能類似、質量相當、I/O點數相當的PLC的價格能相差40％以上。在使用PLC較多的情況下，性價比是一個重要的因素。

③售後服務：應考慮相關的技術支持，統一型號方便維護，系統改造、升級等因素。

F. 可編程式控制制器原理及應用

可編程式控制制器（PLC）的工作有兩個要點：入出信息變換、可靠物理實現，入出信息變換主要由運行存儲於PLC內存中的程序實現。這程序既有系統的（這程序又稱監控程序，或操作系統），又有用戶的。系統程序為用戶程序提供編輯與運行平台，同時，還進行必要的公共處理，如自檢，I/O刷新，與外設、上位計算機或其它PLC通訊等處理。用戶程序由用戶按照控制的要求進行設計。什麼樣的控制，就有什麼樣的用戶程序。
可靠物理實現主要通過輸入（I， INPUT）及輸出（O， OUTPUT）電路。每一輸入點或輸出點就有一個I或O電路。而且，總是把若干個這樣電路集成在一個模塊（或箱體）中，然後再由若干個模塊（或箱體）集成為PLC完整的I/O系統（電路）。盡管這些模塊相當多，佔了PLC體積的大部分，但由於它們都是由高度集成化的，所以，PLC的體積還是不太大的。
輸入電路時刻監視著輸入點的（通、ON或斷、OFF）狀態，並將此狀態暫存於它的輸入暫存器（還可能有別的稱謂）中。每一輸入點都有一個與其對應的輸入暫存器。
輸出電路有輸出鎖存器（還可能有別的稱謂）。它也有兩個狀態，高、低電位狀態，並可鎖存。同時，它還有相應的物理電路，可把這個高、低電位的狀態傳送給輸出點。每一輸出點都有一個與其對應的輸出鎖存器。
這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實際是PLC的I/O電路的寄存器。它們與PLC內存交換信息通過PLC I/O匯流排及運行PLC的系統程序實現。
把輸入暫存器的信息讀到PLC的內存中，稱輸入刷新。PLC內存有專門開辟的存放輸入信息的映射區。這個區的每一對應位（bit）稱為輸入繼電器，或稱軟觸點，或稱為過程映射輸入寄存器（the process-image input register）。這些位（bit）置成1，表示觸點通，置成0為觸點斷。由於它的狀態是由輸入刷新得到的，所以，它反映的就是輸入點的狀態。
輸出鎖存器與PLC內存中的輸出映射區也是對應的。一個輸出鎖存器也有一個內存位（bit）與其對應，這個位稱為輸出繼電器，或稱輸出線圈，或稱為過程映射輸出寄存器（the process-image output register）。通過PLC I/O匯流排及運行系統程序，輸出繼電器的狀態將映射給輸出鎖存器。這個映射的完成也稱輸出刷新。
PLC除了有可接收開關信號的輸入電路，有時，還有接收模擬信號的輸入電路（稱模擬量輸入單元或模塊）。只是後者先要進行模、數轉換，然後，再把轉換後的數據存入PLC相應的內存單元中。
如要產生模擬量輸出，則要配有模擬量輸出電路（稱模擬量輸出模塊或單元）。靠它對PLC相應的內存單元的內容進行數、模轉換，並產生輸出。
這樣，用戶所要編的程序只是，PLC輸入有關的內存區到輸出有關的內存區的變換。這是一個數據及邏輯處理問題。由於PLC有強大的指令系統，編寫出滿足這個要求的程序是完全可能的。

G. 可編程式控制制器的分類有哪些啊

目前，PLC和種類很多，規格性能不一。對PLC的分類，通常可根據它的結構形式，容量或功能進行。
1.按結構形式的分類
按照硬體的結構形式，PLC可分為：
整體式PLC：這種結構的PLC將電源，CPU,噴射器，輸入/輸出部件等集中配置在一起，裝在一個箱體內，通常稱為主機。整體式結構的PLC具有結構緊湊,卷板機，體積小，重量輕，價格較低等特點，但主機的I/O點數固定，使用上不太靈活。小型的PLC通常使用這種結構，適用於比較簡單的控制場合。
模塊式PLC：也稱為積木式結構，即把PLC的各組成部分以模塊的形式分開，如電源模塊，CPU模塊，輸入模塊，輸出模塊等，把這些模塊插在底板上，組裝在一個機架內。這種結構的PLC配置靈活，裝配方便，便於擴展，但結構較復雜，價格較高。大型的PLC通常採用這種結構，適用於比較復雜的控制場合。
疊裝式PLC：這是一種新的結構形式，它吸收了整體式和模塊式PLC的優點，如三菱公司的FX2系列PLC，它的基本單元，擴展單元和擴展模塊等高等寬，但是長度不同。它們不用基板，僅用扁平電纜，緊密拼裝後組成一個整齊的長方體，輸入輸出點數的配置也相當靈活。
2.按容量的分類
PLC的容量主要是指其輸入/輸出點數。按容量量大小，可將PLC分為：
小型PLC:I/O點數一般在256點以下；
中型PLC：I/O點數一般在256～1024點之間；
大型PLC：I/O點數在1024點以上。
3.按功能的分類
按PLC功能上的強弱,玻璃管道，可分為：
低檔機：具有邏輯運算，計時，計數等功能，有的有一定的算術運算，數據處理和傳送等功能，可實現邏輯，順序，計時計數等控制功能。
中檔機：除具有低檔機的功能外，還具有較強的模擬量輸出,剪板機，算術運算，數據傳送等功能，可完成既有開關量又有模擬量的控制任務
高檔機：除具有中檔機的功能外，還具有帶符號運算，矩陣運算等功能，使得運算能力更強，還具有模擬量調節，強大的聯網通信等功能，能進行智能控制，遠程式控制制，大規模控制，可構成分布式控制系統，實現工廠自動化管理。
當然，上述分類的標准不是固定的，而是隨PLC整體性能的提高在不斷變

H. 可編程式控制制器簡介

可編程式控制制器是60年代末在美國首先出現，當時叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器，以執行邏輯判斷、計時、計數等順序控制功能。PLC的基本設計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優點和繼電器控制系統的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優點結合起來，控制器的硬體是標準的、通用的。根據實際應用對象，將控制內容編成軟體寫入控制器的用戶程序存儲器內。控制器和被控對象連接方便。

隨著半導體技術，尤其是微處理器和微型計算機技術的發展，到70年代中期以後，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都採用了中、大規模甚至超大規模的集成電路，這時的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時具有數據處理、PID調節和數據通信功能。

可編程式控制制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它採用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算，順序控制、定時、計算和算術運算等操作的指令，並通過數字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用微處理器的優點。

可編程式控制制器對用戶來說，是一種無觸點設備，改變程序即可改變生產工藝，因此可在初步設計階段選用可編程式控制制器，在實施階段再確定工藝過程。另一方面，從製造生產可編程式控制制器的廠商角度看，在製造階段不需要根據用戶的訂貨要求專門設計控制器，適合批量生產。由於這些特點，可編程式控制制器問世以後很快受到工業控制界的歡迎，並得到迅速的發展。目前，可編程式控制制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的應用。

一、PLC的結構及各部分的作用

可編程式控制制器的結構多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結構。通常由中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出單元（I/O）、電源和編程器等幾個部分組成。

1．中央處理單元（CPU）

CPU作為整個PLC的核心，起著總指揮的作用。CPU一般由控制電路、運算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個集成電路的晶元上。CPU通過地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排與存儲單元、輸入輸出介面電路連接。CPU的功能有以下一些：從存儲器中讀取指令，執行指令，取下一條指令，處理中斷。

2．存儲器（RAM、ROM）

存儲器主要用於存放系統程序、用戶程序及工作數據。存放系統軟體的存儲器稱為系統程序存儲器;存放應用軟體的存儲器稱為用戶程序存儲器；存放工作數據的存儲器稱為數據存儲器。常用的存儲器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一種可進行讀寫操作的隨機存儲器存放用戶程序，生成用戶數據區，存放在RAM中的用戶程序可方便地修改。RAM存儲器是一種高密度、低功耗、價格便宜的半導體存儲器，可用鋰電池做備用電源。掉電時，可有效地保持存儲的信息。EPROM、EEPROM都是只讀存儲器。用這些類型存儲器固化系統管理程序和應用程序。

3．輸入輸出單元（I/O單元）

I/O單元實際上是PLC與被控對象間傳遞輸入輸出信號的介面部件。I/O單元有良好的電隔離和濾波作用。接到PLC輸入介面的輸入器件是各種開關、按鈕、感測器等。PLC的各輸出控制器件往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流和直流型，高電壓型和低電壓型，電壓型和電流型。

4．電源

PLC電源單元包括系統的電源及備用電池，電源單元的作用是把外部電源轉換成內部工作電壓。PLC內有一個穩壓電源用於對PLC的CPU單元和I/O單元供電。

5．編程器

編程器是PLC的最重要外圍設備。利用編程器將用戶程序送入PLC的存儲器，還可以用編程器檢查程序，修改程序，監視PLC的工作狀態。除此以外，在個人計算機上添加適當的硬體介面和軟體包，即可用個人計算機對PLC編程。利用微機作為編程器，可以直接編制並顯示梯形圖。

二、PLC的工作原理

PLC採用循環掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先後順序存放，CPU從第一條指令開始執行程序，直到遇到結束符後又返回第一條，如此周而復始不斷循環。PLC的掃描過程分為內部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。當PLC處於停狀態時，只進行內部處理和通信操作服務等內容。在PLC處於運行狀態時，從內部處理、通信操作、程序輸入、程序執行、程序輸出，一直循環掃描工作。

1．輸入處理

輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通端狀態，並將讀入的信息存入內存中所對應的映象寄存器。在此輸入映象寄存器被刷新。接著進入程序執行階段。在程序執行時，輸入映象寄存器與外界隔離，即使輸入信號發生變化，其映象寄存器的內容也不會發生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。

2．程序執行

根據PLC梯形圖程序掃描原則，按先左後右先上後下的步序，逐句掃描，執行程序。遇到程序跳轉指令，根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態時，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應輸入端子狀態，從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器，根據用戶程序進行邏輯運算，存入有關器件寄存器中。對每個器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內容，會隨著程序執行過程而變化。

3．輸出處理

程序執行完畢後，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態，在輸出處理階段轉存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅動外部負載。

三、PLC編程語言

1．梯形圖編程語言

梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，它是在電器控制系統中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變來的，形象、直觀、實用。

梯形圖的設計應注意以下三點：

（一）梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。每一邏輯行起始於左母線，然後是觸點的串、並聯接，最後是線圈與右母線相聯。

（二）梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而是「概念電流」，從左流向右，其兩端沒有電源。這個「概念電流」只是形象地描述用戶程序執行中應滿足線圈接通的條件。

（三）輸入繼電器用於接收外部輸入信號，而不能由PLC內部其它繼電器的觸點來驅動。因此，梯形圖中只出現輸入繼電器的觸點，而不出現其線圈。輸出繼電器輸出程序執行結果給外部輸出設備，當梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時，就有信號輸出，但不是直接驅動輸出設備，而要通過輸出介面的繼電器、晶體管或晶閘管才能實現。輸出繼電器的觸點可供內部編程使用。

2．語句表編程語言

指令語句表示一種與計算機匯編語言相類似的助記符編程方式，但比匯編語言易懂易學。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。

3．控制系統流程圖編程圖

控制系統流程圖是一種較新的編程方法。它是用像控制系統流程圖一樣的功能圖表達一個控制過程，目前國際電工協會(IEC)正在實施發展這種新式的編程標准。

第二章 基本指令簡介

基本指令如表所示

名 稱
助記符
目 標 元 件
說 明

取指令
LD
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
常開接點邏輯運算起始

取反指令
LDN
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
常閉接點邏輯運算起始

線圈驅動指令
=
Q、M、SM、T、C、V、S、L
驅動線圈的輸出

與指令
A
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
單個常開接點的串聯

與非指令
AN
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
單個常閉接點的串聯

或指令
O
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
單個常開接點的並聯

或非指令
ON
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
單個常閉接點的並聯

置位指令
S
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
使動作保持

復位指令
R
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
使保持復位

正跳變
ED
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
輸入信號上升沿產生脈沖輸出

負跳變
EU
I、Q、M、SM、T、C、V、S、L
輸入信號下降沿產生脈沖輸出

空操作指令
NOP
無
使步序作空操作

一、標准觸點 LD、A、O、LDN、AN、ON、

LD，取指令。表示一個與輸入母線相連的常開接點指令，即常開接點邏輯運算起始。

LDN，取反指令。表示一個與輸入母線相連的常閉接點指令，即常閉接點邏輯運算起始。

A，與指令。用於單個常開接點的串聯。

AN，與非指令。用於單個常閉接點的串聯。

O，或指令。用於單個常開接點的並聯。

ON，或非指令。用於單個常閉接點的並聯。

二、正、負跳變 ED、EU

ED，在檢測到一個正跳變（從OFF到ON）之後，讓能流接通一個掃描周期。

EU，在檢測到一個負跳變（從ON到OFF）之後，讓能流接通一個掃描周期。

三、輸出 =

=，在執行輸出指令時，映像寄存器中的指定參數位被接通。

四、置位與復位指令S、R

S，執行置位(置1)指令時，從bit或OUT指定的地址參數開始的N個點都被置位。

R，執行復位(置0)指令時，從bit或OUT指定的地址參數開始的N個點都被復位。

置位與復位的點數可以是1-255，當用復位指令時，如果bit或OUT指定的是T或C時，那麼定時器或計數器被復位，同時當前值將被清零。

五、空操作指令NOP

NOP指令不影響程序的執行，執行數N（1-255）。

第三章 可編程式控制制器梯形圖設計規則

1．觸點的安排

梯形圖的觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。

2．串、並聯的處理

在有幾個串聯迴路相並聯時，應將觸點最多的那個串聯迴路放在梯形圖最上面。在有幾個並聯迴路相串聯時，應將觸點最多的並聯迴路放在梯形圖的最左面。

3．線圈的安排

不能將觸點畫在線圈右邊，只能在觸點的右邊接線圈。

4．不準雙線圈輸出

如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有最後一次才有效，所以不應出現雙線圈輸出。

5．重新編排電路

如果電路結構比較復雜，可重復使用一些觸點畫出它的等效電路，然後再進行編程就比較容易。

6．編程順序

對復雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從最左邊觸點開始，由上之下向右進行編程，再把程序逐段連接起來。

I. 可編程式控制制器的主要特點

PLC的主要特點如下。
1．可靠性高，抗干擾能力強
PLC是專為工業環境而設計的，其可靠性高，抗干擾能力強，其平均故障間隔時間可達5年以上，主要體現在：
1)對元器件進行嚴格篩選和老化，I/O介面電路採用光電隔離。
2)結構上考慮耐熱、防潮、防塵和抗震的要求。
3)硬體上採用隔離、屏蔽、濾波和接地等措施。
4)軟體上採用數字濾波等抗干擾和故障診斷措施。
5)工作方式採用循環掃描方式。
2．功能完善
PLC除基本邏輯處理功能外，配合特殊的功能模塊可用於數字控制領域，並可實現與上位機的通信。在各種工業控制領域，都可應用PLC實現控制的要求。
3．易操作
PLC具有易操作的特點，主要體現在：
1)程序輸入和更改方便。
2)多種程序設計語言可供使用。
3)自診斷功能使維修方便。
4．靈活性和可擴展性強
PLC的靈活性表現在下列三個方面：
1)採用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、菜單圖、功能模塊圖和語言描述編程語言，只要掌握其中一種語言就可以進行編程。
2)根據應用規模的不斷擴展，即可進行容量的擴展、功能的擴展、應用和控制范圍的擴展。
3)設計、編程和安裝的工作量減少，易實現過程監視和控制。

J. 可編程式控制制器是什麼

可編程式控制制器簡稱--PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術發展而來的一種新型工業控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優點，已廣泛用於工業過程和位置的自動控制中。據統計，可編程式控制制器是工業自動化裝置中應用最多的一種設備。專家認為，可編程式控制制器將成為今後工業控制的主要手段和重要的基礎設備之 PLC、機器人、CAD/CAM將成為工業生產的三大支柱。 PLC是在繼電器控制邏輯基礎上，與3C(Computer,Control,Communication)技術相結合，不斷發展完善的。目前已從小規模單機順序控制，發展到包括過程式控制制、位置控制等場合的所有控制領域。 自動化系統中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是分散安裝在生產現場的各單機設備上，雖然它們大多處在強電電路和強電設備所形成的惡劣電磁環境中，但PLC是專門為工業生產環境而設計的控制裝置，在設計和製造過程中採用了多層次抗干擾和精選元件措施，故具有較強的適應惡劣工業環境的能力、運行穩定性和較高的可靠性，因此一般不需要採取什麼特殊措施就可以直接在工業環境使用。 高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由於採用現代大規模集成電路技術，採用嚴格的生產工藝製造，內部電路採取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗餘CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統，和同等規模的繼電接觸器系統相比，電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬體故障自我檢測功能，出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟體中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。 長期以來，plc始終處於工業控制自動化領域的主戰場，為各種各樣的自動化控制設備提供非常可靠的控制方案，與dcs和工業pc形成了三足鼎立之勢。同時，plc也承受著來自其它技術產品的沖擊，尤其是工業pc所帶來的沖擊。 目前，全世界plc生產廠家約200家，生產300多種產品。國內plc市場仍以國外產品為主，如siemens、modicon、a-b、omron、三菱、ge的產品。經過多年的發展，國內plc生產廠家約有三十家，但都沒有形成頗具規模的生產能力和名牌產品，可以說plc在我國尚未形成製造產業化。在plc應用方面，我國是很活躍的，應用的行業也很廣。專家估計，2000年plc的國內市場銷量為15(20萬套（其中進口佔90%左右），約25(35億元人民幣，年增長率約為12%。預計到2005年全國plc需求量將達到25萬套左右，約35(45億元人民幣。 plc市場也反映了全世界製造業的狀況，2000後大幅度下滑。但是，按照automation research corp的預測，盡管全球經濟下滑，plc市場將會復甦，估計全球plc市場在2000年為76億美元，到2005年底將回到76億美元，並繼續略微增長。 微型化、網路化、pc化和開放性是plc未來發展的主要方向。在基於plc自動化的早期，plc體積大而且價格昂貴。但在最近幾年，微型plc（小於32 i/o）已經出現，價格只有幾百歐元。隨著軟plc（soft plc）控制組態軟體的進一步完善和發展，安裝有軟plc組態軟體和pc-based控制的市場份額將逐步得到增長。 當前，過程式控制制領域最大的發展趨勢之一就是ethernet技術的擴展，plc也不例外。現在越來越多的plc供應商開始提供ethernet介面。可以相信，plc將繼續向開放式控制系統方向轉移，尤其是基於工業pc的控制系統。 目前，PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類: 開關量的邏輯控制：這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用於單台設備的控制，也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等；模擬量控制：在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程式控制制器處理模擬量，必須實現模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程式控制制器用於模擬量控制；運動控制：PLC可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用於開關量I/O模塊連接位置感測器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合;過程式控制制:過程式控制制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制演算法程序，完成閉環控制。 PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程式控制制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用；數據處理：現代PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的採集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們列印製表。數據處理一般用於大型控制系統，如無人控制的柔性製造系統；也可用於過程式控制制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統；通信及聯網：PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網路發展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網路系統。新近生產的PLC都具有通信介面，通信非常方便。