PLC的基本特点：简介与应用

从讨论PLC的控制原理知，PLC的输入与输出在物理上是彼此隔开的，其间的联系是靠运行存储于它的内存中的程序实现。它的入出相关，不是靠物理过程，不是用线路；而是靠信息过程，用软逻辑联系。它的工作基础是用好信息。信息不同于物质与能量，有自身的规律。信息便于处理，便于传递，便于存储；信息还可重用，等等。正是由于信息的这些特点，决定了PLC的基本特点。

下面介绍PLC的四个特点，即功能丰富、使用方便、工作可靠、快速有效。

1.功能丰富

PLC的功能非常丰富，这主要与它具有丰富的处理信息的指令系统及存储信息的内部器件有关。

1）PLC的指令多达几十条、几百条，可进行各式各样的逻辑问题的处理，还可进行各种类型数据的运算，凡是普通计算机能做到的，它也都可以做到。

2）PLC的内部器件，即内存中的数据存储区种类繁多、容量宏大、功能完善。以I/O继电器为例，可以用以存储入、出点信息的，少的几十、几百，多的可达几千、几万，以至十几万，这意味着它可进行这么多I/O点的输入输出信息变换，进行这么大规模的控制。PLC内部的中间继电器，数量更多，内存中一个位就可作为一个中间继电器，怎么不多。它的计数器、定时器也很多，是传统继电器电路所望尘莫及的。而且，这些内部器件还可设置成掉电保持的，或掉电不保持的，即上电后予以清零的，以满足不同的使用要求，这也是传统继电器元件所难以做到的。

3）PLC有丰富的外部设备，可建立友好的人机交互系统，以进行信息交换。在PLC相连的人机界面中可送入程序、送入数据，可读出程序、读出数据，而且读、写时可在图文并茂的画面上进行。PLC还具有外部通信接口，可与计算机连接或与总线联网进行交换信息，以形成单机所不能有的更大的、地域更广的控制系统。

4）PLC有强大的自检功能，可进行自诊断，并将结果自动记录，这为PLC系统的维修增加了透明度，提供了方便。

丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能；同时，也为工业系统的自动化、远动化及其控制的智能化创造了条件。像PLC这样集丰富功能于一身，是别的电控制器所没有的；更是传统的继电控制电路所无法比拟的。

2.使用方便

用PLC实现对系统的控制是非常方便的，具体地讲，PLC有五个方面的方便：

（1）配置方便

可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC，那种类型的，用什么模块，要多少模块，确定后，到市场上订货购买即可。

（2）安装方便

PLC硬件安装简单，组装容易。对于中大型的背板式PLC而言，其外部接线有接线器，接线简单，而且一次接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，都不必再接线；内部什么线都不要接，只要作些必要的DIP开关设定或软件设定，以及编制好用户程序就可工作。对于中小型的无背板式PLC而言，整个PLC本体多采用DIN导轨安装，端子排分布合理。

（3）编程方便

PLC内部的继电器、时间继电器、计数器等种类多、数量全，在编程时基本不用考虑其数量限制，尽可以发挥想象力，按照控制思路进行编程。PLC目前使用的编程软件不仅采用符合国际标准的持梯形图语言，其界面更是与日常大部分计算机流行软件一致，并将功能设置、调试监控、故障诊断等融为一体。由于PLC的升级换代加快，以前所编的程序基本上都可以转换为新型号的PLC语言。

（4）维修方便

PLC工作可靠，出现故障的情况与继电器控制回路来讲已经大大降低，这大大减轻了维修的工作量。即使在PLC出现故障时，维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号，如PLC支持内存保持数据的电池电压不足，相应的就有电压低信号指示；另外PLC本身还可作故障情况记录。(www.xing528.com)

（5）改用方便

PLC用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的PLC还可给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。如果原设备与新设备差别较大，它的一些模块还可重用。

3.工作可靠

用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施，确保它能可靠工作。

（1）在硬件方面

PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离，其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且，CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰，能正常地工作。PLC使用的元器件多为无触头的，而且为高度集成的，数量并不太多，也为其可靠工作提供了物质基础。

在机械结构设计与制造工艺上，为使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达℃，有的PLC可高达80～90℃。

有的PLC的模块可工作在冗余热备模式下，一个主机工作，另一个主机也运转，但不参与控制，仅作冗余备份。一旦工作主机出现故障，冗余热备的CPU就可自动接替其工作。

（2）在软件方面

PLC的工作方式为扫描加中断，这既可保证它能有序地工作，避免继电控制系统常出现的“冒险竞争”，其控制结果总是确定的；而且又能应急处理急于处理的控制，保证了PLC对应急情况的及时响应，使PLC能可靠地工作。

为监控PLC运行程序是否正常，PLC系统都设置了“看门狗”监控程序。运行用户程序开始时，先清“看门狗”定时器，并开始计时。当用户程序一个循环运行完了，则查看定时器的计时值。若超时（一般不超过100ms），则报警。严重超时，还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时，则重复起始的过程，PLC将正常工作。显然，有了这个“看门狗”监控程序，可保证PLC用户程序的正常运行，可避免出现“死循环”而影响其工作的可靠性。

PLC还有很多防止及检测故障的指令，以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序，对PLC的工作状况，以及PLC所控制的系统进行监控，以确保其可靠工作。

4.快速有效

PLC的一个很重要特点就是高效经济，这是基于PLC的工作速度快、指令效率高的基础上的。

工作速度是指PLC的CPU执行指令的速度及对急需处理的输入信号的响应速度，它是PLC工作的基础。速度高了，才可能通过运行程序实现控制，才可能不断扩大控制规模，才可能发挥PLC的多种多样的作用。

PLC的指令是很多的，不同的PLC其指令的条数也不同，少的几十条，多的几百条，指令不同，执行的时间也不同。但各种PLC总有一些基本指令，而且各种的PLC都有这些基本指令，故常以执行一条基本指令的时间来衡量这个速度，这个时间当然越短越好，已从微秒级缩短到零点微秒级，并随着微处理器技术的进步，这个时间还在缩短。

从讨论PLC的控制原理可知，从对PLC加入输入信号，到PLC产生输出，最理想的情况也要延迟一个PLC运行程序的周期。因为PLC监测到输入信号，经运行程序后产生的输出，才是对输入信号的响应。对一般的输入信号，这个延迟虽可以接受，但对急需响应的输入信号，就不能接受了。对急需处理的输入信号延迟多长时间PLC能予以响应，一般的作法是采用输入中断，然后再输出即时刷新，即中断程序运行后，有关的输出点立即刷新，而不等到整个程序运行结束后再刷新。