PLC的特点、性能指标和分类浅析

1.PLC的特点

1）高可靠性。高可靠性是PLC最突出的特点之一。由于工业生产过程是昼夜连续的，这就对用于工业生产过程的控制器提出了高可靠性的要求。它的平均故障间隔时间为3～5万h以上。

2）灵活性。电气设备配置了PLC以后，在硬件设备基本不变的情况下，只需编写不同应用软件程序即可满足不同的控制要求，且可以用一台PLC控制几台操作方式完全不同的设备。

3）便于改进和修正。相对于传统的电气控制电路，PLC为改进和修正原设计提供了极其方便的手段。以前也许要花费几周进行的改造，现在只需几分钟就可以完成。

4）触点利用率提高。传统电路中一个继电器只能提供几个触点用于联锁，但是在PLC中，一个输入开关量或程序中的一个“线圈”可提供给用户任意多个联锁触点。也就是说，触点在程序中的使用次数不受限制。

5）丰富的I/O接口。PLC除了具有计算机的基本部分（如CPU、存储器等）以外，还有丰富的I/O接口模块。对不同的现场信号都有相应的I/O模块与现场器件或设备连接。

6）模拟调试。PLC能对所控功能在实验室内进行模拟调试，缩短现场的调试时间，而传统电气电路是无法在实验室进行调试的，只能花费大量的现场调试时间。

7）对现场进行微观监视。在PLC系统中，操作人员能通过显示器观测到所控每个触点的运行情况，随时监视事故发生点。

8）快速动作。传统继电器触点的响应时间一般需要几百毫秒，而PLC的触点的反应很快，内部是微秒级的，外部是毫秒级的。

9）体积小、质量轻、功耗低。由于PLC内部采用半导体集成电路，与传统控制系统相比较，其体积小、质量轻、功耗低。

10）编程简单、使用方便。PLC采用面向控制过程的方式，目前的PLC大多采用梯形图语言的编程方式，它继承了传统控制电路清晰直观的特点，考虑到大多数电气技术人员的读图习惯及应用微机的水平，很容易被技术人员所接受。

2.性能指标

（1）硬件指标

硬件指标主要包括环境温度、环境湿度、抗振、抗冲击力、抗噪声干扰、耐压、接地要求和使用环境等。由于PLC是专门为适应恶劣的工业环境而设计的，因此PLC一般都能满足以上硬件要求，如PLC一般在下列条件下工作：温度0～55℃，湿度小于80%。

（2）软件指标

PLC的软件指标通常从以下几个方面进行描述：

1）编程语言。不同机型的PLC，具有不同的编程语言。常用的编程语言有梯形图、指令表和控制系统流程图三种。

2）用户存储器容量和类型。用户存储器用来存储用户通过编程器输入的程序。其存储容量通常以字或步为单位计算，例如FX2的存储容量为2k步。常用的用户程序存储器类型有RAM、EEPROM和EPROM三种。

3）I/O总数。PLC有开关量和模拟量两种输入、输出。对开关量输入/输出（I/O）总数，通常用最大I/O点数表示；对模拟量的I/O总数，通常用最大I/O通道数来表示。

4）指令数。指令数用来表示PLC的功能，一般指令的数量越多，其功能就越强大。(https://www.xing528.com)

5）软元件的种类和点数。软元件是指辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器（C）、状态继电器（S）、数据寄存器（D）和各种特殊继电器等。

6）扫描速度。扫描速度以“μs/步”表示。例如，0.48μs/步表示扫描一步用户程序所需要的时间为0.48μs。PLC的扫描速度越快，其输出对输入的响应越快。

7）其他指标。如PLC的运行方式、输入/输出方式、自诊断功能、通信联网功能、远程监控等。

3.PLC的分类

（1）按结构形式分类

PLC按结构形式可分为整体式和模块式两种。

1）整体式。整体式PLC是将电源、中央处理器、输入/输出部件等集中配置在一起，有的甚至全部安装在一块印制电路板上。整体式PLC结构紧凑、体积小、重量轻、价格低、I/O点数固定、使用不灵活。小型的PLC常使用这种结构。

2）模块式。模块式PLC是把PLC的各部分以模块形式分开，如电源模块、CPU模块、输入模块、输出模块等。把这些模块插入机架底板上，组装在一个机架内。这种结构配置灵活、装配方便、便于扩展。一般中型和大型PLC常采用这种结构。

（2）按输入、输出点数和存储容量分类

按输入、输出点数和存储容量来分，PLC大致可分为大、中、小型三种。

1）小型PLC。小型PLC的输入、输出点数在256点以下，单CPU、8位或16位处理器，用户程序存储容量在4KB以下。目前，常见的小型PLC有美国通用电气（GE）公司的GE-Ⅰ型，美国德州仪器公司的TI100型，日本三菱电气公司的F型、F1型、F2型，日本立石公司（欧姆龙）的C20、C40型，德国西门子公司的S7-200系列等。

2）中型PLC。中型PLC的输入、输出点数在256～2048点之间，双CPU，用户程序存储容量一般为2～10KB。目前，常见的中型PLC有美国通用电气（GE）公司的GE-Ⅲ型，德国西门子公司的S7-300系列、SU-5型、SU-6型，日本立石公司（欧姆龙）的C500型，无锡华光电子工业有限公司的SR-400型等。

3）大型PLC。大型PLC的输入、输出点数在2048点以上，多CPU、16位或32位处理器，用户程序存储容量达10KB以上。目前常见的大型PLC有美国通用电气（GE）公司的GE-Ⅳ型，德国西门子公司的S7-400系列，日本立石公司（欧姆龙）的C2000型，日本三菱电气公司的K3等。

（3）按功能分类

按PLC功能的大小来分，PLC一般可分为低档机、中档机和高档机三种。其功能如下：

1）低档PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能。有的还增设模拟量处理、算术运算、数据传送等功能。

2）中档PLC除具有低档机的功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送等功能，可完成既有开关量又有模拟量控制的任务。

3）高档PLC增设有带符号算术运算及矩阵运算等功能，其运算能力更强。此外，还具有模拟调节、联网通信、监视、记录和打印等功能，并能进行远程控制、构成分布式控制系统，成为整个工厂的自动化网络。