江苏省西门子电源模块授权经销商

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大型PLC
大型PLC的I/O点数一般在2 048点以上，采用模块化结构，程序存储容量大于13KB。大型PLC的软、硬件功能较强，具有较强的自诊断功能，通信联网功能强，可与计算机构成集散型控制以及更大规模的过程控制，形成整个工厂的自动化网络，实现工厂生产管理自动化。
1.4.2 按照PLC的控制性能分类
（1）低档PLC
主要以逻辑运算为主，具有逻辑运算、定时、计数、移位、自诊断、监控等基本功能，还可有少量的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。一般用于单机或小规模过程。
（2）中档PLC
除了具有低档PLC的功能以外，还加强了对开关量、模拟量的控制，提高了数字运算能力，如算术运算、数据传送和比较、数值转换、远程I/O、子程序等，而且加强了通信联网功能。可用于小型连续生产过程的复杂逻辑控制和闭环调节控制
PLC是一种专门为当代工业生产自动化而设计开发的数字运算操作系统，可以把它简单理解成专为工业生产领域而设计的计算机。目前，PLC已经广泛地应用于钢铁、石化、机械制造、汽车、电力等各个行业，并取得了可观的经济效益。特别是在发达的工业国家，PLC已广泛应用于各个工业领域。随着性价比的不断提高，PLC的应用领域还将不断扩大。因此，PLC不仅拥有现代计算机所拥有的全部功能，还具有一些为适应工业生产而特有的功能。
1. 开关量逻辑控制功能
开关量逻辑控制是PLC的较基本功能，PLC的输入/输出信号都是通/断的开关信号，而且输入/输出的点数可以不受限制。在开关量逻辑控制中，PLC已经完全取代了传统的继电器控制系统，实现了逻辑控制和顺序控制功能。目前，用PLC进行开关量控制涉及许多行业，如机场电气控制、电梯运行控制、汽车装配、啤酒灌装生产线等。
2. 运动控制功能
PLC可用于直线运动或圆周运动的控制。目前，制造商已经提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，即把描述目标位置的数据传送给模块，模块移动单轴或多轴到目标位置。当每个轴运动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平稳。PLC还提供了变频器控制的**模块，能够实现对变频电机的转差率控制、矢量控制、直接转矩控制、U/f控制。
3. 闭环控制功能
PLC通过模块实现A/D、D/A转换，进而对模拟量进行控制，包括对稳定、压力、流量、液位等连续变化模拟量的PID控制，已广泛应用于锅炉、冷冻、核反应堆、水处理、酿酒等领
用PLC实现对系统的各种控制是非常方便的。首先，PLC控制逻辑的建立是通过程序来实现的，而不是通过硬件连线来实现的，更改程序比更改接线方便得多；其次，PLC的硬件高度集成化，已集成为各种小型化、系列化、规格化、配套的模块。各种控制系统所需的模块，均可在市场上选购到各PLC生产厂家提供的丰富产品。因此，硬件系统配置与建造同样方便。
用户可以根据工程控制的实际需要，选择PLC主机单元和各种扩展单元进行灵活配置，提高系统的性价比。若生产过程对控制功能的要求提高，则PLC可以方便地对系统进行扩充，如通过I/O扩展单元来增加输入/输出点数，通过多台PLC之间或PLC与上位机的通信来扩展系统的功能；利用CRT屏幕显示进行编程和监控，便于修改和调试程序，易于故障诊断，缩短维护周期。设计开发在计算机上完成，采用梯形图LAD、语句表STL和功能块图FBD等编程语言，还可以利用编程软件在各语言之间相互转换，满足不同层次工程技术人员的需求。
PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，减少了现场的调试工作量。并且，PLC的低故障率、很强的监视功能以及模块化等特点，使维修较为方便。
3. 体积小、重量轻、能耗低
PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，其结构紧凑、坚固、体积小、重量轻、能耗低。PLC具有强抗干扰能力，易于安装在各类机械设备的内部。例如，三菱公司的FX2N-48MR型PLC，外形尺寸仅为182mm×90mm×87mm，质量为0.89kg，能耗为25W；具有很好的抗振、适应环境温度和湿度变化的能力；在系统的配置上既固定又灵活，输入/输出可达24～128点；另外，该PLC还具有故障检测和显示功能，使故障处理时间缩短为10min，对它把计算机的完备功能、灵活及通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，PLC选用了大规模集成电路和微处理器，使系统器件数大大减少，而且在硬件和软件的设计制造过程中采取了一系列隔离和抗干扰措施，使它能适应恶劣的工作环境，所以具有很高的可靠性。PLC控制系统平均无故障工作时间可达到2万小时以上，高可靠性是PLC成为通用自动控制设备的可以选择条件之一。PLC的使用寿命一般在4万～5万小时，西门子、ABB等品牌的微小型PLC寿命可达10万小时以上。在机械结构设计与制造工艺上，为使PLC更安全、可靠地工作，采取了很多措施以确保PLC耐振动、耐冲击、耐高温（有些产品的工作环境温度达80～90℃）。另外，PLC的软件与硬件采取了一系列提高可靠性和抗干扰能力的措施，如系统硬件模块冗余、采用光电隔离、掉电保护、对干扰的屏蔽和滤波、在运行过程中运行模块热插拔、设置故障检测与自诊断程序及其他措施。
（1）硬件措施
PLC的主要模块均采用大规模或**大规模集成电路，大量开关动作由无触点的电子存储器完成，I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。
① 对电源变压器、CPU、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。
② 对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，如LC或π型滤波网络，以或抑制高频干扰，削弱了各种模块之间的相互影响。
③ 对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调节器进行调整，以适应交流电网的波动并削弱过电压、欠电压的影响。制成了一种适合于工业环境的通用控制装置，并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，用“面向控制过程，面向对象”的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能方便地使用。它在GM公司的汽车生产线上试用成功，取得了显著的经济效益，开创了工业控制的新局面。
1.1.2 PLC的发展历史PLC选用了大规模集成电路和微处理器，使系统器件数大大减少，而且在硬件和软件的设计制造过程中采取了一系列隔离和抗干扰措施，使它能适应恶劣的工作环境，所以具有很高的可靠性。PLC控制系统平均无故障工作时间可达到2万小时以上，高可靠性是PLC成为通用自动控制设备的可以选择条件之一。PLC的使用寿命一般在4万～5万小时，西门子、ABB等品牌的微小型PLC寿命可达10万小时以上。在机械结构设计与制造工艺上，为使PLC更安全、可靠地工作，采取了很多措施以确保PLC耐振动、耐冲击、耐高温（有些产品的工作环境温度达80～90℃）。另外，PLC的软件与硬件采取了一系列提高可靠性和抗干扰能力的措施，如系统硬件模块冗余、采用光电隔离、掉电保护、对干扰的屏蔽和滤波、在运行过程中运行模块热插拔、设置故障检测与自诊断程序及其他措施。
（1）硬件措施
PLC的主要模块均采用大规模或**大规模集成电路，大量开关动作由无触点的电子存储器完成，I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。
① 对电源变压器、CPU、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。
② 对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波，如LC或π型滤波网络，以或抑制高频干扰，削弱了各种模块之间的相互影响。
③ 对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调节器进行调整，以适应交流电网的波动并削弱过电压、欠电压的影响。
PLC问世时间虽然不长，但是随着微处理器的出现，大规模、**大规模集成电路技术的迅速发展和数据通信技术、自动控制技术、网络技术的不断进步，PLC也在迅速发展。其发展过程大致可分为以下5个阶段。
（1）从1969年到20世纪70年代初期
CPU由中、小规模数字集成电路组成，存储器为磁芯式存储器；控制功能比较简单，主要用于定时、计数及逻辑控制。这一阶段PLC产品没有形成系列，应用范围不是很广泛，与继电器控制装置比较，可靠性有一定的提高，但仅仅是其替代产品。
（2）从20世纪70年代初期到20世纪70年代末期
这一阶段PLC采用CPU微处理器、半导体存储器，使整机的体积减小，而且数据处理能力获得很大提高，增加了数据运算、传送、比较、模拟量运算等功能。这一阶段PLC产品已初步实现了系列化，并具备软件自诊断功能。
（3）从20世纪70年代末期到20世纪80年代中期
由于大规模集成电路的发展，PLC开始采用8位和16位微处理器，数据处理能力和速度大大提高；PLC开始具有了一定的通信能力，为实现PLC“分散控制，集中管理”奠定了重要基础；软件上开发出了面向过程的梯形图语言及助记符语言，为PLC的普及提供了必要条件。在这一阶段，发达的工业化国家已经在多种工业控制领域开始应用PLC控制。
（4）从20世纪80年代中期到90年代中期
**大规模集成电路促使PLC完全计算机化，CPU已经开始采用32位微处理器；PLC数学运算、数据处理能力大大提高，增加了运动控制、模拟量PID控制等功能，联网通信能力进一步
该定义强调了PLC应用于工业环境，必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和广阔的应用范围，这是PLC区别于一般微机控制系统的重要特征。
综上所述，可编程序控制器是专为工业环境应用而设计制造的计算机。PLC具有丰富的输入/输出接口，并具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需要根据实际需求进行选用配置，其软件需要根据控制需求进行设计编制。
1.1 PLC的产生与发展
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，即计算机。不过，PLC是专为在工业环境下应用而设计的工业计算机。它具有很强的抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围，这也是其区别于其他计算机控制系统的一个重要特征。这种工业计算机采用“面向用户的指令”，因此编程更方便。PLC能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，具有数字量和模拟量输入/输出能力，并且非常容易与工业控制系统连成一个整体，易于“扩充”。由于PLC引入了微处理器及半导体存储器等新一代电子器件，并用规定的指令进行编程，因此PLC是通过软件方式来实现“可编程”的，程序修改灵活、方便。
1.1.1 PLC技术的产生
20世纪20年代，继电器控制系统开始盛行。继电器控制系统就是将继电器、定时器、接触器等元器件按照一定的逻辑关系连接起来而组成的控制系统。继电器控制系统结构简单、操作方便、价格低廉，在工业控制领域一直占据着主导地位。但是，继电器控制系统具有明显的缺点：体积大，噪声大，能耗大，动作响应慢，可靠性差，维护性差，功能单一，采用硬连线逻辑控制，设计安装调试周期长，通用性和灵活性差等。
1968年，美国通用汽车公司（GM）为了提高竞争力，更新汽车生产线，以便将生产方式从少品种大批量转变为多品种小批量，公开招标一种新型工业控制器。为尽可能减少更换继电器控制系统的硬件及连线，缩短重新设计、安装、调试周期，降，GM提出了以下
常数值可以是字节、字或双字，CPU以二进制方式存储常数。常数也可以用十进制、十六进制ASCII码或浮点数的形式来表示。

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