可编程控制器的特点及主要功能
可编程控制器原理及应用
可编程控制器原理及应用可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种数字式的、微型的、带有专用数字计算机特性的电子装置。
它具有自动化控制系统所需的输入输出接口、控制逻辑、计算处理和数据存储等功能。
可编程控制器可以广泛应用于工业自动化、机械设备、交通运输、建筑物控制、家庭自动化等领域。
本文将从可编程控制器的原理以及应用两个方面进行详细介绍。
一、可编程控制器的原理1.输入接口：可编程控制器通过输入接口将外部信号（例如传感器信号）转换成数字信号，以供中央处理器进行处理。
输入接口通常包括数字输入模块和模拟输入模块，数字输入模块接收开关信号、传感器信号等，模拟输入模块接收模拟传感器信号，例如温度、压力等。
2.中央处理器（CPU）：中央处理器是可编程控制器的核心部分，主要负责控制逻辑的运算和数据的处理。
中央处理器通常由微处理器、存储器和定时器等组成，它能够执行各种控制逻辑以及数学运算、函数计算等任务。
3.输出接口：可编程控制器通过输出接口控制执行器（例如电磁阀、电机等）的开关状态。
输出接口通常包括数字输出模块和模拟输出模块，数字输出模块能够控制开关状态，模拟输出模块能够输出模拟信号，例如控制电机的转速。
4.通信接口：可编程控制器可以通过通信接口与其他设备进行数据交换和通信。
通信接口通常包括串行接口、以太网接口等，用于与其他设备（如上位机、HMI人机界面）进行数据交换和实时监控。
二、可编程控制器的应用1.工业自动化：可编程控制器可以实现工厂的自动化生产线控制，对物体进行自动化的分拣、组装、检测等操作。
通过编写控制程序，设置不同的逻辑控制条件，能够实现生产线的高效率、高精度运行。
2.机械设备：可编程控制器可以应用于各种机械设备的控制和监控。
例如，印刷机、包装机、激光切割机等机械设备都可以使用可编程控制器进行自动化控制，提高生产效率和质量。
3.交通运输：可编程控制器可以应用于交通信号灯、地铁、机场行李输送系统等交通运输设备的控制和监控。
可编程控制器的主要技术性能
可编程控制器的主要技术性能plc的主要性能通常可用以下各种指标进行描述。
1. I/O点数此指PLC的外部输入和输出端子数。
这是一项涉及掌握规模的重要技术指标。
通常的小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机超过千点。
2.用户程序储存容量此为衡量PLC所能储存用户程序的多少。
在PLC中，程序指令是按“步”存储的，一“步”占用一个地址单元，一条指令有的往往不止一“步”。
一个地址单元一般占两个字节(约16位二进制数为一个字，即两个8位的字节)。
如一个内存容量为1000步的PLC，其内存为2 K字节。
3.扫描速度此指扫描1000步用户程序所需的时间，以ms/千步为单位。
有时也可用扫描一步指令的时间计，如μs/步。
4.指令系统条数PLC具有基本指令和高级指令，指令的种类和数量越多，其软件掌握功能越强。
5.编程元件的种类和数量编程元件是指输入继电器、输出继电器、帮助继电器、定时器、计数器、通用“字”寄存器、数据寄存器、及特别功能继电器等，其种类和数量的多少关系到编程是否便利敏捷，也是衡量PLC硬件功能强弱的一个指标。
PLC内部这些“继电器”的作用和继电接触器掌握系统中的继电器非常相像，也有“线圈”和“触点”。
但它们不是“硬”继电器，而是PLC存储器的存储单元。
当写入该单元的规律状态为1时，则表示相应的“继电器”的线圈接通，其动合触点闭合，动断触点断开。
所以，PLC内部的“继电器”称为“软”继电器。
各种编程元件的代表字母、数字编号及点数(数量)因机型不同而由差异。
今以松下公司FP1系列PLC为例，其常用编程元件的编号范围与功能说明见表6.1。
表1 FP1-C24编程元件的编号范围与功能说明元件名称代表字母编号范围功能说明输入继电路XX0~XF共16点接收外部输入设备信号输出继电器YY0~Y7共8点输出程序执行结果给外部输出设备帮助继电器RR0~R62F共1008点在程序内部使用，不能供应外部输出定时器TT0~T99共100点延时定时继电器，其触点在程序内部使用计数器CC100~C143共44点减法计数继电器，其触点在程序内部使用通用“字”寄存器WRWR0~WR62 共63个每个WR由相应的16个帮助继电器R构成，例如，WRO由R0~RF 构成。
可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器介绍总结范文
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种通用的工业自动化控制器，它使用可编程的存储器来存储用户程序，可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字或模拟输入/输出接口控制各种类型的机械或生产过程。
PLC的特点包括：
1. 高可靠性：PLC采用大规模集成电路技术，具有很高的可靠性。
此外，PLC还具有自我诊断功能，可以检测自身的故障并进行修复，确保系统的可靠性。
2. 编程简单：PLC通常采用类似于继电器控制电路的梯形图编程语言，使得编程变得简单易懂。
同时，PLC还支持多种高级编程语言，如结构化文本和指令表等。
3. 灵活性：PLC可以根据需要进行扩展或修改，支持多种不同的输入/输出接口，可以适应不同的控制需求。
4. 易于维护：PLC具有完善的故障诊断和报警功能，可以快速定位故障并进行修复。
此外，PLC还可以通过远程监控系统进行远程维护和升级。
在工业自动化领域，PLC的应用非常广泛，如制造业、电力、化工、交通等。
随着技术的不断发展，PLC的功能和性能也在不断提升，未来PLC将会在
更多的领域得到应用。
可编程控制器
定义
定义
可编程逻辑控制器简称PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）。随着科学技术的发展，为适 应多品种，小批量生产的需求而产生发展起来的一种新型的工业控制装置 。
1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向 现场的执行部件输出相应的控制信号。 常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 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，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最 大的底板或机架槽数限制。
结构与产品
结构与产品
从PLC的硬件结构形式上，PLC可以分为整体固定I/O型，基本单元加扩展型，模块式，集成式，分布式5种 基本结构形式。
PLC的组成 ：
中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢，是PLC的核心起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。它按照 PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的 状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和 数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行 逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各 输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
阐述可编程控制器的基本特点。
阐述可编程控制器的基本特点。
可编程控制器（PLC）是一种用于自动化和控制系统的数字计算机。
它们通常用于工业控制应用程序，例如机器人控制、制造过程控制、机器控制以及其他自动化应用。
PLC的基本特点如下：
1. 程序可编程性：PLC可以通过编写程序来控制操作，而无需重新设计或更改硬件。
2. 可靠性：PLC通常不会出现故障或中断，因为它们具有很强的冗余和故障恢复功能。
3. 灵活性：PLC可以根据需要进行编程更改，以适应不同的应用程序和操作要求。
4. 高效性：PLC可提高工业生产和制造过程的效率，并减少人工干预的需要。
5. 安全性：PLC可以控制机器和过程，以确保安全性和预防事故发生。
6. 易于使用：PLC通常使用简单的编程语言，如Ladder Logic，能够使用户简单地学习和使用。
7. 可扩展性：PLC可以通过添加模块、扩展I/O端口等方式进行扩展和升级。
总之，可编程控制器是一种高效、灵活、可靠、安全并易于使用的自动化控制系统，可用于各种工业控制应用程序。
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PLC定义及特点
PLC定义及特点：PLC是Programmable Logic Control的缩写，意思是可编程逻辑控制器，就是根据用户的要求，利用已经编程的逻辑来对电路等进行控制。
PLC的特点 PLC的主要特点：1、高可靠性（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC 内部电路之间电气上隔离。
（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms. （3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。
（4）采用性能优良的开关电源。
（5）对采用的器件进行严格的筛选。
（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。
（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。
2、丰富的I/O接口模块PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位；强电或弱电等。
有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器；电磁线圈；控制阀等直接连接。
另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块，等等。
3、采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。
PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。
4、编程简单易学PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。
5、安装简单，维修方便PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。
使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。
各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。
PLC控制技术全文
5．编程器
编程器用于将用户编制的控制程序送入PLC 的存储器，是PLC最重要的外部设备。编程 器不仅用于编程，还可以利用它进行程序的 修改和检查、对PLC工作状态的监控。小型 机一般使用简易的手持编程器。大中型PLC 采用带有显示屏的编程器及在通用计算机上 采用专用软件编程。
图3-2FX20P手持式编程器
中档PLC还具有较强的模拟量输入输出、算术运算、 数据传送、通信联网等功能，可完成既有开关量 又有模拟量的控制任务。
高档PLC增设有带符号算术运算、矩阵运算等功 能，使其运算能力提高。高档机还具有模拟调节、 联网通信、监视、记录和打印等功能，使PLC的 功能更多更强，能进行远程控制、大规模过程控 制，构成集散控制系统。
（4）扫描时间 扫描时间是指PLC执行一次解读用户控制程序 所需的时间。可用一个粗略指标表示，即用每 执 行 1000 条 指 令 所 需 时 间 来 估 算 ， 通 常 为 10mS左右。
（5）编程语言及指令功能
梯形图语言、助记符语言、流程图语言及高级语 言等。不同厂家的PLC具有不同的编程语言。同 一厂家的不同型号的PLC其指令扩展的深度是不 同的。
❖ 日本的立石（OMRON，欧姆龙）公司，主要 生产SYSMAC C系列大、中、小型PLC。
❖ 三菱（MITSUBISHI）公司生产FX系列PLC， 近年来推出了FX系列，如FX2、FX1、FX2c、 FX0 、 FX0N 、 FX0S 、 FX2N 、 FX2NC 等 。 FX2N 型PLC是三菱公司的近期产品。
可编程控制器的定义:
1987年2月，国际电工委员会（IEC）在可编程 控制器的标准草案中作了如下定义：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境应用而设计。它采用了可编程 序的存储器，用来在其内部存储逻辑运算，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输出，控制各种 类型的机械设备或生产过程。可编程控制器及 其有关外围设备，易于与工业控制系统连成一 个整体，并易于扩充其功能。”
可编程控制器的特点
可编程控制器的特点1.编程方法简单易学梯形图是使用得最多的PLC的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只需花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制数字量控制系统的用户程序。
2.功能强，性能价格比高一台PLC内有成千上万个可供用户使用的编程元件，可以实现非常复杂的控制功能。
与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。
PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。
无锡上元新区PLC培训。
3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。
PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。
PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动大多数电磁阀和中小型交流接触器。
硬件配置确定后，通过修改用户程序，就可以方便快速地适应工艺条件的变化。
4.可靠性高，抗干扰能力强传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器。
由于触点接触不良，容易出现故障。
PLC用软件代替中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的十分之一以下，大大减少了因触点接触不良造成的故障。
PLC使用了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
无锡上元新区PLC培训5.系统的设计、安装、调试工作量少PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中问继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序可以用顺序控制设计法来设计。
这种设计方法很有规律，很容易掌握。
对于复杂的控制系统，用这种方法设计程序的时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
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可编程控制器的特点及主要功能
(—)可编程控制器的一般特点，
可编程控制器的种类千差万别，为了在恶劣的工业环境中使用，它们却有许多共同的特点。
1 抗干扰能力强，可靠性极高
工业生产对电器控制设备的可靠行的要求非常高，需具有很强的抗干扰能力强，能在很恶劣的环境下（如温度高、湿度大、金属粉尘多、距离高压设备近、有较强的高频电磁干扰等）长期连续可靠地工作，平均无故障时间(MTBF)长，故障修复时间短。
能适应工业现场的恶劣环境。
可以说，没有任何一种工业控制设备能够达到可编程控制器的可靠性。
在PLC的设计和制造过程中，采取了精选元器件及多层次抗干扰等措施，使PLC的平均无故障时间MTBF通常在10万小时以上，有些PLC的平均无故障时间可以达到几十万小时以上，如三菱公司的F1，F2系列的MTBF可达到30万小时，有些高档的MTBF还要高得多，绝这是其他电气设备根本做不到的。
绝大多数的用户将可靠性作为选取控制装置的首要条件，PLC在硬件和软件方面均采取了一系列的抗干扰措施。
硬件方面，首先选用优质器件，采用合理的系统结构，加固、简化安装，使它能抗震动冲击。
对印刷电路板的设计、加工及焊接都采取了极为严格的工艺措施。
对与工业生产过程中最常见的瞬间干扰，采取的措施主要是采用隔离和滤波技术。
PLC的输入和输出电路一般都用光用点耦合器传递信号，做到电浮空，使CPU与外部电路完全切断了电的联系，有效地仰制了外部干扰对PLC的影响。
在PLC的电源电路和I/O接口中，还设置多种耦波电路，除了采用常规的模拟耦波器（如LC耦波和n型耦波）外，还加上了数字耦波，消除和仰制高频干扰信号，消弱各种模板之间的相互干扰。
用集成电压调整器对微处理器的+5V电源进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。
在PLC内部还采用了电磁屏蔽措施，对电源变压器、CPU、存储器、编程器等主要部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。
软件方面，PLC采取了很多特殊措施，设置了警戒时钟WDT(WatchingDogTuner)，系统运行时对WDT定时刷新，一旦程序出现死循环，使之能立即跳出，重新启动并发出报警信号。
设置了故障检测及诊断程序，检测系统硬件是否正常，用户程序是否正常，自动地做出相应的处理。
如报警、封锁输出、保护数据等。
PLC检测到故障时，立即将现场信息存储器，系统软件配合对存储器进行封闭，禁止对存储器的任何操作，防存储信息被破坏。
检
测到外界环境正常后，恢复到故障发生前的状态，继续原来的程序工作。
PLC特有的循环扫描工作方式，有效地屏蔽了绝大多数的干扰信号。
2编程方便
可编程控制器的设计是面向工业企业中一般电气工程计算人员的。
它采用易与理解和掌握的梯形图语言，以及面向工业控制的简单指令。
梯形图语言继承了传统继电器控制线路的表达型式（如线圈、触点、动合、动断），考虑到工业中的电气技术人员的看图习惯和微机应用水平，形象、直观，简单、易学。
小型PLC，不需专门的计算机知识，只需几天甚至几小时的培训，掌握编程方法。
使用PLC深受电气工程技术人员欢迎。
3使用方便
产品系列化和模板化，配有品种齐全的各种软件，用户可灵活组合成各种规模和要求不同的控制系统，在硬件设计方面，确定PLC的硬件配件和I/O通道的外部接线。
在PLC构成的控制系统中，只需在PLC的端子上接入相应的输入、输出信号，不需诸如继电器之类的固体电子器件和大量繁杂的硬接线电路。
在生产工艺流程改变，或生产线设备更新、或系统控制需改变，需变更控制系统的功能时，一般不需改变或很少改变I/O道的外部接线，只需改变存储器中的控制程序，PLC的输入、输出端子可直接与220V AC,24VDC等强电相连，有较强的带负载能力。
在PLC运行过程中，PLC的面板上（或显示器上）可显示生产过程中用户感兴趣的各种状态和数据，使操作人员做到心中有数，在出现故障甚至发生故时，能及时处理。
4 维护方便
PLC的控制程序可通过编程输入到PLC的用户程序存储器中。
编程器可对PLC控制程序进行写入、读出、检测、修改，可对PLC的工作进行监控，使得PLC的操作及维护都很方便。
PLC有很强的自诊断能力，可随时检查出自身的故障，显示给操作人员，如FO通道的状态、RAM的后备电池的状态、数据通信的异常、PLC主机或外部的输入装置及执行机构发生故障时，操作人员能迅速检查、判断故障原因，确定故障位置，采取迅速有效的措施。
如果是PLC本身故障，在维修时只需更换插入式模板或其他易损件即可完成。
5 设计、施工、调试周期短
用可编程控制器完成一项控制工程时，硬、软件齐全，设计和施工可同时进行用软件编程取代继电器硬接线实现控制功能，使得控制柜的设计及安装接线工作量大为减少，缩短了施工周期。
同时，用户程序大都可以在试验室模拟调试，模拟调试好后再将PLC控制系统在生产现场进行联机统调，使得调试方便、快捷、安全，大大缩短设计和投运周期。
6 易于实现机电一体化
可编程控制器的结构紧凑，体积小，重量轻，可靠性高，抗振防潮和耐热能力强，使之易于安装在机器设备内部。
制造出机电一体化产品。
随着集成电路制造水平的不断提高，可编程控制器体积将近一步缩小，工能进一步增强，与机械设备有机覅结合起来，在CNC和机器人的应用中必将更加普遍，以PLC作为控制器的CNC设备和机器人装置将成为典型的机电一体化的产品。
（二）可编程控制器的主要用途
PLC采用微电子技术来完成各种控制功能，在现场的输入信号作用下，按照预先输入的程序，控制现场的执行机构，按照一定规律进行动作。
其主要功能如下。
1 顺序逻辑控制
这是PLC最基本最广泛的应用领域，用来取代继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。
它即可用于单机控制或多机控制又可用于自动化生产线的控制。
PLC根据操作按钮、限位开关及其他现场给出的指令信号，控制机械运动部件进行相应的操作。
2 运动控制
在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控（CNC）集成在一起，完成机床的运动控制。
很多PLC制造厂家已提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴的位置控制模板。
在多数情况下，PLC把描述目标位置的数据送给模板，模板移动一轴或数轴到目标位置。
当每个轴移动时，位置控制模板保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。
目前已用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削、磨消应用当中。
3 定时控制
PLC为用户提供了一定数量的定时器，设置了定时器指令，如OMRON公司的CPM1A,，每个定时器可实现0·1~999·9s或0·01~99·9s的定时控制，SIEMENS公司S7 —200系列可提供时基单位为0·1s/0`01s及0·00s 的定时器，实现从0·001s到3276·7s的定时控制。
可按一定方式进行定时时间的扩展。
定时精度高，定时设定方便、灵活。
PLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于准确的实时控制。
4记数控制
PLC为用户提供的记数器分为普通记数器，可逆记数器(增减计数器)、高速计数器等，用来完成不同用途的记数控制命令。
计数器值等于计数器设定值，或在某一数值范围时，发出控制命令。
计数器的记数值可在运行中被读出，也可在运行中进行修改。
5 步进控制
PLC为用户提供了一定数量的移位寄存器，用移位寄存器可方便地完成步进控制功能。
在一道工序完成之后，自动进行下一道工序。
一个工作周期结束后，自动进入下一个工作周期。
有些PLC还专门设有步进控制指令，使得步进控制更为方便。
6 数据处理
大部分PLC都具有不同程度的数据处理功能，如F2系列、C系列、S7系列PLC等，能完成数据运算如；加、减、乘、除、乘方、开方等，逻辑运算如；字与、字或、字异或、求反等，移位、数据比较和传送数值的转换等操作。
7 模、数和数、模转换、
在过程控制或闭环控制系统中，存在温度、压力、流量、速度位移、电流、电压等连续变化的物理量。
过去，PLC用于逻辑控制，对于这些物理量的控制主要靠仪表控制或分布式系统DCS。
目前，大、中型PLC都具有物理处理功能，很多小型PLC也具有物理量处理功能，编程和使用都很方便。
8 通信及联网
大都分PLC都具备通信能力，能够实现PLC与计算机，PLC与PLC之间的通信。
通过这些通信技术，使PLC更容易构成工厂自动化（FA）系统。
也可与打印机、监视器等外部设备相连，记录和监视有关数据。