可编程控制器的基本概念

1.可编程控制器概述

国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：“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。它采用可编程的存储器，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，都应按易于与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。

2.PLC的产生与发展

1968年，美国通用汽车公司（GM）为适应汽车型号不断更新、生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电气控制系统及接线，以降低成本、缩短周期。1969年，美国数字设备公司根据GM公司的要求，研制出第一台可编程控制器，并在GM公司汽车自动装配线上试用，获得成功。

自第一台PLC出现以后，日本、德国、法国等也相继开始研制PLC。这种新型的工业控制装置以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列优点，很快在世界各国的工业领域得到推广应用。

3.PLC的分类

（1）按结构形式分类。

按PLC结构形式可分为整体式PLC、模块式PLC和叠装式PLC。

1）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。其外形结构如图2－1－4所示。

图2－1－4　整体式PLC

2）模块式PLC：将PLC各组成部分做成若干个单独的模块，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。模块式PLC由框架（或基板）和各种模块组成。模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配不同模块组成一个系统，而且装配方便，便于扩展和维修。大、中型PLC一般采用模块式结构，其外形结构如图2－1－5所示。

图2－1－5　模块式PLC(www.xing528.com)

3）叠装式PLC：其CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块，但它们之间是靠电缆进行连接的，并且各模块可以层层叠装。这样，不但系统可以灵活配置，还可以做得体积小巧。其外形结构如图2－1－6所示。

图2－1－6　叠装式PLC

（2）按I/O点和存储器容量分类。

1）小型PLC：I/O点数在256点以下，存储器容量为2 KB。

2）中型PLC：I/O点数在256～2 048点之间，存储器容量为2～8 KB。

3）大型PLC：I/O点数在2 048点以上，存储器容量为8 KB以上。

4.可编程控制器的特点

（1）编程方法简单易学。

（2）功能强、性价比高。

（3）通用性强、硬件配套齐全、使用方便。

（4）可靠性高、抗干扰能力强。

（5）系统的设计、安装、调试、维修方便，工作量少。

（6）体积小、能耗低、质量轻。