何为可编程控制器?可编程控制器4大内容介绍

可编程控制器在控制中常为使用，因此本文将从4大方面对可编程控制器予以介绍，以增进大家对可编程控制器的了解。这4大方面包括：1.何为可编程控制器?2. 可编程控制器的基本组成，3. 可编程控制器发展史，以及4. 可编程控制器特点讲解。如果你对本文即将介绍的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、何为可编程控制器

可编程控制器(Programmble Controller)简称PC或PLC是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器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，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业控制装置。

二、可编程控制器的基本组成

可编程控制器主要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成，其中cpu是可编程控制器的核心，I/O部件是连接现场设备与cpu之间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位机连接。对于整体式可编程控制器，所有部件都装在同一机壳内;对于模块式可编程控制器，各功能部件独立封装，称为模块或模板，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上。不同厂商生产的不同系列产品在每个机架上可插放的模块数是不同的，一般为3-10块。可扩展的机架数也不同，一般为2-8个机架。基本机架与扩展机架之间的距离不宜太长，一般不超过10M.。

可编程控制器各组成部分

1、中央处理单元cpu

cpu通过输入装置读入外设的状态，由用户程序去处理，并根据处理结果通过输出装置去控制外设。一般的中型可编程控制器多为双微处理器系统，一个是字处理器，它是主处理器，由它处理字节操作指令，控制系统总线，内部计数器，内部定时器，监视扫描时间，统一管理编程接口，同时协调位处理器及输入输出。另一个为位处理器，也称布尔处理器，它是从处理器，它的主要作用是处理位操作指令和在机器操作系统的管理下实现可编程控制器编程语言向机器语言转换。

cpu处理速度是指可编程控制器执行1000条基本指令所花费的时间。

2、存储器

存储器主要存放系统程序，用户程序及工作数据。

可编程控制器所用的存储器基本上由PROM，EPROM，EEPROM及RAM等组成。

3、输入/输出部件

输入/输出部件又称I/O模块。可编程控制器通过I/O接口可以检测被控对象或被控生产过程的各种参数，以这些现场数据作为可编程控制器对控对象进行控制的信息依据。同时可编程控制器又通过I/O接口将处理结果送给被控设备或工业生产过程，以实现控制。

4、编程装置和编程软件

可编程控制器是以顺序执行存储器中的程序来完成其控制功能的。

5、电源部件

三、可编程控制器的发展历程

1、初级阶段：从第一台PLC问世到20世纪70年代中期

由于第一代PLC是为了取代继电器的，因此，主要功能是逻辑运算和计时、计数功能。CPU由中小规模数字集成电路构成。主要产品有：MODICON公司的084，AB公司的PDQ-IL，DEC公司的PDP-14，日立公司的SCY-022等。第一阶段就采用了梯形图语言作为编程方式，尽管有些枯燥，但却形成了工厂的编程标准。

2、扩展阶段：从20世纪70年代中期到70年代末期

这一阶段PLC产品的控制功能得到很大扩展。扩展的功能包括数据的传送、数据的比较和运算、模拟量的运算等功能。这一阶段的产品有MODICON的184，284，384，西门子公司的SIMATICS3系列，富士电机公司的SC系列产品。

3、通信阶段：20世纪70年代末期到80年代中期

这一阶段产品与计算机通信的发展有关，形成了分布式通信网络。但是，由于各制造商各自为政，通信系统也是各有各的规范。由于在很短的时间内，PLC就已经从汽车行业迅速扩展到其它行业，作为继电器的替代品进入了食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。其次，产品功能也得到很大的发展。同时，可靠性进一步提高。这一阶段的产品有西门子公司的SIMATICS6系列，GOULD公司的M84，884等，富士电机的MICRO和TI公司的TI530等。

4、开放阶段：从20世纪80年代中期开始

由于国际标准化组织提出了开放系统互连的参考模型OSI，使PLC在开放功能上有较大发展。主要表现为通信系统的开放，使各制造厂商的产品可以通信，通信协议开始标准化，使用户得益。此外，PLC开始采用标准化软件系统，增加高级语言编程，并完成了编程语言的标准化工作。这一阶段的产品有西门子公司的S7系列，AB公司的PLC-5，SLC500，德维森的V80和PPC11，加拿大ONLINECONTROL公司与合控电气公司所开发的OPENPLC等。

四、可编程控制器的特点

1、可靠性高、抗干扰能力强

可靠性高、抗干扰能力强是PLC最重要的特点之一。

2、编程简单、使用方便

目前，大多数PLC采用的编程语言是梯形图语言，它是一种面向生产、面向用户的编程语言。梯形图与电器控制线路图相似，形象、直观，不需要掌握计算机知识，很容易让广大工程技术人员掌握。当生产流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活。同时，PLC编程器的操作和使用也很简单。

3、功能完善、通用性强

现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，而且还具有A/D和D/A转换、数值运算、数据处理、PID控制、通信联网以等许多功能。同时，由于PLC产品的系列化、模块化，有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，可以组成满足各种要求的控制系统。

4、设计安装简单、维护方便

由于PLC 用软件代替了传统电气控制系统的硬件，控制柜的设计、安装接线工作量大为减少。PLC 的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试，缩短了应用设计和调试周期。在维修方面，由于PLC 的故障率极低，维修工作量很小; 而且PLC 具有很强的自诊断功能，如果出现故障， 可根据PLC 上指示或编程器上提供的故障信息， 迅速查明原因，维修极为方便。

5、体积小、重量轻、能耗低

由于PLC 采用了集成电路，其结构紧凑、体积小、能耗低，因而是实现机电一体化的理想控制设备。

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