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PLC的简史及定义 §4-1 PLC的简史及定义一、可编程控制器(Programmable Logic Controller, 可编程控制器( 简称PLC PLC) 简称PLC)的定义一种工业控制装置，是在电器控制技术和计算机技术的 一种工业控制装置， 工业控制装置 基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心， 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、 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。 制装置。

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1987年 国际电工委员会(IEC)定义： 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， 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。 专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、 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 计数和算术运算等操作的指令， 的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 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， 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” 成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。

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§4-2 PLC的特点 的特点无触点免配线，可靠性高， 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， 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， 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 编程简单，容易掌握 编程简单， 系统的设计、安装、 系统的设计、安装、调试工作量少 维修工作量小， 维修工作量小，维护方便 体积小，能耗低. 体积小，能耗低.

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§4-3 PLC的应用及发展前景 的应用及发展前景二、PLC的发展 PLC的发展 ◆近年来PLC发展迅速 近年来PLC发展迅速PLC集三电(电控、电仪、电传)为一体、性能 PLC集三电(电控、电仪、电传)为一体、 集三电 价格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核 价格比高、高可靠性的特点， 心设备。 PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控 心设备。 PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控 制装置，其使用量高居首位。 制装置，其使用量高居首位。 PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱(PLC、 PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱(PLC、 成为现代工业自动化的三大技术支柱 机器人、CAD/CAM)之一。 机器人、CAD/CAM)之一。

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PLC三大流派 PLC三大流派 自从第一台PLC出现以后，

日本、德国、 自从第一台PLC出现以后，日本、德国、法国等也 PLC出现以后 相继开始研制PLC 并得到了迅速的发展。各国PLC PLC, PLC都有 相继开始研制PLC,并得到了迅速的发展。各国PLC都有 自己的特色。 自己的特色。 ●欧洲：西门子(Siemens); 法国的TE 欧洲：西门子(Siemens); 法国的TE Telemecanique) (Telemecanique) ●美国：A-B(Allen-Bradly)、GE(General 美国： Allen-Bradly)、GE( )、GE Electric) Electric) Electric)、 ●日本：三菱电机(Mitsubishi Electric)、 欧 日本：三菱电机( 姆龙(OMRON)、 日本主要发展中小型PLC PLC, 姆龙(OMRON)、 FUJI (日本主要发展中小型PLC, 其小型机性能先进，结构紧凑，价格便宜) 其小型机性能先进，结构紧凑，价格便宜) 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品。 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品。 PLC产品

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PLC的发展趋势 PLC的发展趋势

高性能、高速度、 高性能、高速度、大容量发展为了提高PLC的处理能力 要求PLC PLC具有更好的响应速 为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速 PLC的处理能力， 度和更大的存储容量。 目前， 有的PLC 的扫描速度可 度和更大的存储容量 。 目前 ， 有的 PLC的扫描速度可 PLC ms/k步左右 PLC的扫描速度已成为很重要的一 步左右。 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。 个性能指标。 在存储容量方面， 有的PLC 最高可达几十兆字节。 PLC最高可达几十兆字节 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， 了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬 盘。

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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 小型 PLC由整体结构向小型模块化结构发展， 使配置 PLC 由整体结构向小型模块化结构发展， 更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、 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 PLC, I/O点数为 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。 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 大型化是指大中型PLC 向大容量、 使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、 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 I/O点数达 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， 点的超大型PLC 32位微处理器 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。 并行工作和大容量存储器，功能强。

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大力开发智能模块， 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， 为满足各种控制系统的要求，不断开发出许多功能模 如高速计数模块、 温度控制模块、 远程I/O模块、 I/O模块 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。 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的联网与通信有两类： PLC 之间联网通信， 的联网与通信有两类 之间联网通信 PLC生产厂家都有自己的专有联网手段 生产厂家都有自己的专有联网手段； PLC与计 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。 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 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。 制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统。

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增强外部故障的检测与处理能力据统计资料表明： PLC控制系统的故障中 CPU占 控制系统的故障中， 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 接口占15 45% 输出设备占30 30% I/O 接口占 15% ,输入设备占45 %,输出设备占30%, 线 路占5 路占5%。 前二项共20%故障属于PLC的内部故障，它可通过PLC PLC的内部故障 PLC本 前二项共20%故障属于PLC的内部故障，它可通过PLC本 20 身的软、硬件实现检测、处理。 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 而其余80%的故障属于PLC的外部故障。PLC生产厂家都 80 PLC的外部故障。 致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块， 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。 进一步提高系统的可靠性。

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编程语言多样化PLC系统结构不断发展的同时 PLC的编程语言也越 系统结构不断发展的同时， 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。 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 除了大多数PLC使用的梯形图、语句表语言外， PLC使用的梯形图 语言外 应各种控制要求，出现了面向顺序控制的 步进编程 语 步进编程语 应各种控制要求 ， 出现了面向顺序控制的步进编程 面向过程控制的流程图语言、 流程图语言 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、 语言等) 多种编程语言并存、 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。 互补与发展是PLC进步的一种趋势。 PLC进步的一种趋势

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三、可编程控制器的类型按I/O点数分 I/O点数分小型PLC 小型PLC 中型PLC 中型PLC PLC 大型PLC 大型PLC I/O点数为256点以下的为小型PLC I/O点数为256点以下的为小型PLC 点数为256点以下的为小型 I/O点数为256点以上、2048点以下的为中型 I/O点数为256点以上、2048点以下的为中型 点数为256点以上 I/O点数为2048以上的为大型PLC I/O点数为2048以上的为大型PLC 点数为2048以上的为大型其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC) (其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC)

其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC I/O点数超过8192点的为超大型PLC) (其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC)

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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 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。 一个机箱内 ， 具有结构紧凑 、 体积小 、 价格低等特点 。 模块式PLC PLC各组成部分分别作成若干个单独的 模块式 PLC 将 PLC 各组成部分分别作成若干个单独的 模块， CPU模块 I/O模块 电源模块(有的含在CPU 模块、 模块、 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。 模块中)以及各种功能模块。 紧凑式PLC 紧凑式 PLC 合起来。 合起来。 还有一些PLC将整体式和模块式的特点结 还有一些PLC将整体式和模块式的特点结 PLC

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按功能分低档PLC 具有逻辑运算、定时、计数、 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/ 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。 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/ PLC功能外 中档PLC 具有低档PLC功能外，增加模拟量输入/输 算术运算、 数据传送和比较、数制转换、 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、 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 控制等功能。 PID控制等功能。 高档PLC 具有中档机功能外， 高档 PLC 具有中档机功能外 ， 增加带符号算术运 矩阵运算、 位逻辑运算、 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 PLC机具 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。 有更强的通信联网功能。