1 PLC的发展历程

在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻 辑关系进行连领保护动作的控制，及大量高故量的数据采集。传统E,这些功能是通过气动 或电气控制系统来实现的。1968年美国CM (通用汽车)公司提出取化继电气控制装置的要求， 第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手 段应用于电气控制，这就是*-代可编程序控制器，称Programmable ontroller (PC)。 个人 计算机(简称PC)发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序 控制器定名为Programable Logic Controller (PLC)。

上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展*快的时期，年增长率- -直保持为30^40%。 在这时期，PLC在处理惯拟量能力、数字运算能力人机接口能力和网络能力得到大幅度提高， PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DICS系统。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面”。可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。 PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。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。同定式PLC包括CPU板、I/0板、 显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模 块、I/0模块、 内存、电源桃块、底板或机架，这些模块可以按照- -定 规则组合配置.3 CPU 的构成

CPU是PLC的核心，神经中枢的作用，每娈PLC至少有一-个CPU，它按PLC的系统程序 赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫揭的方式采集由现场输入发置送来的状态或数 据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语 法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务 产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。

CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成， CPU单元还包括外图芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可 缺少的组成单元。

在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够 的理解。CPU的控创器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但T.作节奏由震 荡信号控制.运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并 存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。

CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I0数量及软件容 量等，因此限制着控制规模。

4 1/0模块

PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/0)完成的。I/0 模块樂成了PLC的I/O

电路，其输入暂存泰反映输入信号状态，输出点反映输出镇存器状态。输入模块将电信号变 换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。1/0分为开关量输入(D),开关量输出(DO), 模拟量输入(AI), 模拟量输出(A0)等模块。

常用的1/0分类如下:

开关量:按电压水平分，有220VAC、110VAC、 24VDC, 按削离方式分，有继电器陷离和晶体管 隔离。

模报量:按信号类型分，有电流型(4- 20ml, 0-20ml).电压型(0- 10V,0 5v, -10-10F)等, 按精度分，有12bit, 14bit. 16bit等。

除了上:述通用I0外，还有特殊I0模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/0点数确定模块观格及数量，I/O 模块可多可少，但其*数受CPU所能管理的基本配置 的能力，即受*的底板或机架槽数限例。

5电源模块

PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V 的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110WAC),直流电源(常用的为24VDC).6底板或机架

大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是:电气上,实现各模块间的联系，使PU 能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，便各模块构成一一个整体。7 PLC的通信联同

依靠*的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自 动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出网络就是控制奉’的观点说法。

PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之 间能够交换信息，形成一一个统一的整体， 实现分散集中控制。多数PLC具有RS 232接口，还 有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口(MPI) 的数 据迪讯、PROFIBUS或工业以太网进行联网。

8 PLC系统的其它设备

7.1

編程设备:编程泰是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系 统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。 小编程器PLC一股有手持型编程器，日前一 -般山计算机(送行编程软件)充当编程器。也就 是我们系統的上位机。

7.2人机界面:*简单的人机界面是指示灯和按钮，日前液品屏(或嵌损犀)式的一-体式操 作员终端应用越来越广泛，由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。