可编程控制器(PLC)

什么是PLC？
是一种工业控制装置
是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
通用叫法
中文名称为可编程控制器；
英文名称为Programmable Logic Controller，简称PLC。

1987年，国际电工委员会（IEC）定义：
      “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。

二、可编程控制器(PLC)的产生
因为继电器逻辑电路配线复杂

背景：
1968年美国通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。
1968年，GM公司提出十项设计标准：
编程简单，可在现场修改程序；
维护方便，采用插件式结构；
可靠性高于继电器控制柜；
体积小于继电器控制柜；
成本可与继电器控制柜竞争；
可将数据直接送入计算机；
可直接使用115V交流输入电压；
输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；
通用性强，扩展方便;
能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。
1969年，美国数字设备公司研制第一台可编程控制器，并应用于工业现场。

三、 可编程控制器(PLC)的特点
无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强
通用性强，控制程序可变，使用方便
硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强
编程简单，容易掌握
系统的设计、安装、调试工作量少
维修工作量小，维护方便
体积小，能耗低.

四、可编程控制器(PLC)的应用领域

五、可编程控制器的发展

高性能、高速度、大容量发展
为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。
在存储容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。
向小型化和大型化两个方向发展
小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC，最小配置的I/O点数为8～16点，以适应单机及小型自动控制的需要。
大型化是指大中型PLC 向大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，功能强。
大力开发智能模块，加强联网与通信能力
为满足各种控制系统的要求，不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。
PLC的联网与通信有两类：① PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；② PLC与计算机之间的联网通信。
为了加强联网与和通信能力，PLC生产厂家也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统。
增强外部故障的检测与处理能力
据统计资料表明：在PLC控制系统的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%。
前二项共20%故障属于PLC的内部故障，它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理。
而其余80%的故障属于PLC的外部故障。PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性。
编程语言多样化
在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。
除了大多数PLC使用的梯形图、语句表语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。
六、可编程控制器的类型
按I/O点数分
小型PLC  I/O点数为256点以下的为小型PLC
       （其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC）
中型PLC  I/O点数为256点以上、2048点以下的为中型PLC
大型PLC  I/O点数为2048以上的为大型PLC
        （其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC）
按结构形式分
整体式PLC  将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。
模块式PLC  将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。
紧凑式PLC  还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。
按功能分
低档PLC  具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。
中档PLC  具有低档PLC功能外，增加模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、PID控制等功能。
高档PLC   具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强的通信联网功能。