何為可編程控制器?可編程控制器4大內(nèi)容介紹

可編程控制器在控制中常為使用，因此本文將從4大方面對可編程控制器予以介紹，以增進大家對可編程控制器的了解。這4大方面包括：1.何為可編程控制器?2. 可編程控制器的基本組成，3. 可編程控制器發(fā)展史，以及4. 可編程控制器特點講解。如果你對本文即將介紹的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、何為可編程控制器

可編程控制器(Programmble Controller)簡稱PC或PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可以編制程序的存儲器，用來在執(zhí)行存儲邏輯運算和順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬的輸入(I)和輸出(O)接口，控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。可編程控制器是在電器控制技術(shù)和計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。

二、可編程控制器的基本組成

可編程控制器主要由中央處理單元、輸入接口、輸出接口、通信接口等部分組成，其中cpu是可編程控制器的核心，I/O部件是連接現(xiàn)場設(shè)備與cpu之間的接口電路，通信接口用于與編程器和上位機連接。對于整體式可編程控制器，所有部件都裝在同一機殼內(nèi);對于模塊式可編程控制器，各功能部件獨立封裝，稱為模塊或模板，各模塊通過總線連接，安裝在機架或?qū)к壣稀２煌瑥S商生產(chǎn)的不同系列產(chǎn)品在每個機架上可插放的模塊數(shù)是不同的，一般為3-10塊?？蓴U展的機架數(shù)也不同，一般為2-8個機架?；緳C架與擴展機架之間的距離不宜太長，一般不超過10M.。

可編程控制器各組成部分

1、中央處理單元cpu

cpu通過輸入裝置讀入外設(shè)的狀態(tài)，由用戶程序去處理，并根據(jù)處理結(jié)果通過輸出裝置去控制外設(shè)。一般的中型可編程控制器多為雙微處理器系統(tǒng)，一個是字處理器，它是主處理器，由它處理字節(jié)操作指令，控制系統(tǒng)總線，內(nèi)部計數(shù)器，內(nèi)部定時器，監(jiān)視掃描時間，統(tǒng)一管理編程接口，同時協(xié)調(diào)位處理器及輸入輸出。另一個為位處理器，也稱布爾處理器，它是從處理器，它的主要作用是處理位操作指令和在機器操作系統(tǒng)的管理下實現(xiàn)可編程控制器編程語言向機器語言轉(zhuǎn)換。

cpu處理速度是指可編程控制器執(zhí)行1000條基本指令所花費的時間。

2、存儲器

存儲器主要存放系統(tǒng)程序，用戶程序及工作數(shù)據(jù)。

可編程控制器所用的存儲器基本上由PROM，EPROM，EEPROM及RAM等組成。

3、輸入/輸出部件

輸入/輸出部件又稱I/O模塊?？删幊炭刂破魍ㄟ^I/O接口可以檢測被控對象或被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為可編程控制器對控對象進行控制的信息依據(jù)。同時可編程控制器又通過I/O接口將處理結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，以實現(xiàn)控制。

4、編程裝置和編程軟件

可編程控制器是以順序執(zhí)行存儲器中的程序來完成其控制功能的。

5、電源部件

三、可編程控制器的發(fā)展歷程

1、初級階段：從第一臺PLC問世到20世紀70年代中期

由于第一代PLC是為了取代繼電器的，因此，主要功能是邏輯運算和計時、計數(shù)功能。CPU由中小規(guī)模數(shù)字集成電路構(gòu)成。主要產(chǎn)品有：MODICON公司的084，AB公司的PDQ-IL，DEC公司的PDP-14，日立公司的SCY-022等。第一階段就采用了梯形圖語言作為編程方式，盡管有些枯燥，但卻形成了工廠的編程標(biāo)準(zhǔn)。

2、擴展階段：從20世紀70年代中期到70年代末期

這一階段PLC產(chǎn)品的控制功能得到很大擴展。擴展的功能包括數(shù)據(jù)的傳送、數(shù)據(jù)的比較和運算、模擬量的運算等功能。這一階段的產(chǎn)品有MODICON的184，284，384，西門子公司的SIMATICS3系列，富士電機公司的SC系列產(chǎn)品。

3、通信階段：20世紀70年代末期到80年代中期

這一階段產(chǎn)品與計算機通信的發(fā)展有關(guān)，形成了分布式通信網(wǎng)絡(luò)。但是，由于各制造商各自為政，通信系統(tǒng)也是各有各的規(guī)范。由于在很短的時間內(nèi)，PLC就已經(jīng)從汽車行業(yè)迅速擴展到其它行業(yè)，作為繼電器的替代品進入了食品、飲料、金屬加工、制造和造紙等多個行業(yè)。其次，產(chǎn)品功能也得到很大的發(fā)展。同時，可靠性進一步提高。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的SIMATICS6系列，GOULD公司的M84，884等，富士電機的MICRO和TI公司的TI530等。

4、開放階段：從20世紀80年代中期開始

由于國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了開放系統(tǒng)互連的參考模型OSI，使PLC在開放功能上有較大發(fā)展。主要表現(xiàn)為通信系統(tǒng)的開放，使各制造廠商的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議開始標(biāo)準(zhǔn)化，使用戶得益。此外，PLC開始采用標(biāo)準(zhǔn)化軟件系統(tǒng)，增加高級語言編程，并完成了編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化工作。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的S7系列，AB公司的PLC-5，SLC500，德維森的V80和PPC11，加拿大ONLINECONTROL公司與合控電氣公司所開發(fā)的OPENPLC等。

四、可編程控制器的特點

1、可靠性高、抗干擾能力強

可靠性高、抗干擾能力強是PLC最重要的特點之一。

2、編程簡單、使用方便

目前，大多數(shù)PLC采用的編程語言是梯形圖語言，它是一種面向生產(chǎn)、面向用戶的編程語言。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)生產(chǎn)流程需要改變時，可以現(xiàn)場改變程序，使用方便、靈活。同時，PLC編程器的操作和使用也很簡單。

3、功能完善、通用性強

現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)、順序控制等功能，而且還具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)值運算、數(shù)據(jù)處理、PID控制、通信聯(lián)網(wǎng)以等許多功能。同時，由于PLC產(chǎn)品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。

4、設(shè)計安裝簡單、維護方便

由于PLC 用軟件代替了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的硬件，控制柜的設(shè)計、安裝接線工作量大為減少。PLC 的用戶程序大部分可在實驗室進行模擬調(diào)試，縮短了應(yīng)用設(shè)計和調(diào)試周期。在維修方面，由于PLC 的故障率極低，維修工作量很小; 而且PLC 具有很強的自診斷功能，如果出現(xiàn)故障， 可根據(jù)PLC 上指示或編程器上提供的故障信息， 迅速查明原因，維修極為方便。

5、體積小、重量輕、能耗低

由于PLC 采用了集成電路，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，因而是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。

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