1.1 PLC概述 1.2 PLC系統(tǒng)與繼電器系統(tǒng)比較 1.3 PLC組成 1.4 PLC工作原理 1.5 PLC特點與分類 1.6 PLC的發(fā)展趨勢 1.7 PLC的技術指標可編程序控制器（可編程序控制器（Programmble Controller）簡稱簡稱PC或或PLC PLC是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)出來是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為的，并逐漸發(fā)展成為“以微處理器以微處理器”為核心，將自動化技術為核心，將自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)控制裝置。、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)控制裝置。 國際電工委員會（國際電工委員會（IEC）于于1987年頒布了可編程控制器年頒布了可編程控制器標準草案第三稿。在草案中對可編程控制器定義如下：標準草案第三稿。在草案中對可編程控制器定義如下： “可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關外圍設備，都應按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充外圍設備，都應按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設計其功能的原則設計”。 1969年由美國數(shù)字設備公司（年由美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽根據(jù)美國通用汽車公司（車公司（GM）的要求研制成功。的要求研制成功。 ： 1968年美國通用汽車公司（年美國通用汽車公司（GM），），為了適應汽車型為了適應汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)小批量、號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設計和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成可能減少重新設計和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。本，縮短周期。附：附：GM十大要求通用汽車公司（通用汽車公司（GM）對）對PLC的十大要求：的十大要求：（1）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序（2）維護方便，采用插件式結構）維護方便，采用插件式結構（3）可靠性高于繼電器控制柜）可靠性高于繼電器控制柜（4）體積小于繼電器控制柜）體積小于繼電器控制柜（5）成本可與繼電器控制柜競爭）成本可與繼電器控制柜競爭（6）可將數(shù)據(jù)直接送入計算機）可將數(shù)據(jù)直接送入計算機（7）可直接使用）可直接使用115V交流輸入電壓交流輸入電壓（8）輸出采用）輸出采用115V交流電壓，能直接驅動電磁閥、交流接觸器等負載交流電壓，能直接驅動電磁閥、交流接觸器等負載（9）通用性強，擴展方便）通用性強，擴展方便（10）能存儲程序，存儲器容量可擴展到）能存儲程序，存儲器容量可擴展到4KB返回 ：吸取繼電器和計算機兩者的優(yōu)點吸取繼電器和計算機兩者的優(yōu)點 繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復雜、不易更繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復雜、不易更改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應性差，改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應性差，但但簡單易懂、價格便宜；簡單易懂、價格便宜； 計算機計算機功能強大、靈活（可編程）、通用性好功能強大、靈活（可編程）、通用性好。： 僅有邏輯運算、定時、計數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）： 微處理器技術應用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術運算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能 ：隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強，同時可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能。 PLC由于性價比高、高可靠性的特點，由于性價比高、高可靠性的特點，已成為自動化已成為自動化工程的核心設備。工程的核心設備。 PLC成為具備計算機功能的一種通用工成為具備計算機功能的一種通用工業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。 PLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大技術支柱（成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大技術支柱（PLC、機、機器人、器人、CAD/CAM）之一。之一。1969年，美國數(shù)字公司（年，美國數(shù)字公司（DEC）根據(jù)十項要求研制出世界）根據(jù)十項要求研制出世界上第一臺可編程序控制器上第一臺可編程序控制器PDP-14，并在，并在GM公司自動裝配線公司自動裝配線上試用，獲得成功。上試用，獲得成功。1971年，日本從美國引進了這項新技術，很快研制出日本年，日本從美國引進了這項新技術，很快研制出日本第一臺可編程序控制器第一臺可編程序控制器DSC-8。1973年，西歐國家也研制出他們的第一臺可編程序控制器。年，西歐國家也研制出他們的第一臺可編程序控制器。我國從我國從1974年也開始研制，年也開始研制，1977年開始工業(yè)應用。年開始工業(yè)應用。（遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門A-B公司等） 全世界全世界PLC生產(chǎn)廠家約有生產(chǎn)廠家約有200家家,生產(chǎn)生產(chǎn)300多個品種多個品種,主要集中在美國、主要集中在美國、德國和日本。德國和日本。(1)美國的美國的PLC A-B（ALLEN-BRADLRY）公司：）公司：SLC-500系列、系列、PLC-5系列、系列、PLC-5/250系列系列 GE（通用）公司：（通用）公司：GE-1、GE-1/J、GE-1P、GE-、GE-等。等。(2)德國的德國的PLC 西門子公司：西門子公司：S7-200、S7-300、S7-400系列系列PLC。(3)日本的日本的PLC 松下電工：松下電工：FP0、FP1、FP2、FP3 立石電機公司立石電機公司(歐姆龍歐姆龍)：C20、C120、C500、C1000H等。等。 三菱公司：三菱公司：F1、F2、FX0、FX2、A系列等。系列等。(4)無錫華光的無錫華光的PLC：SH、SU、SG系列。系列。 目前，PLC在國內外已廣泛應用冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性能價格比的不斷提高，其應用領域不斷擴大。 從PLC應用類型看，大致可歸納為以下幾個方面：n開關量邏輯控制n運動控制 n過程控制（PID閉環(huán)控制 ）n數(shù)據(jù)處理 n通信聯(lián)網(wǎng)n開關量邏輯控制 沖壓機械、包裝機械的控制，化工系統(tǒng)中各種泵和電磁閥的控制，冶金系統(tǒng)的高爐上料系統(tǒng)的控制，各種生產(chǎn)線的控制。n運動控制 PLC使用專用的運動控制模塊，對直線運動或圓周運動的位置、速度和加速度進行控制，可實現(xiàn)單軸/雙軸/3軸位置控制，使運動控制和順序控制功能有機的結合在一起。如金屬切削機床、金屬成形機械、裝配機器人、電梯等。n過程控制（PID閉環(huán)控制） n 過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。n PLC通過模擬量I/O模塊，實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的A/D轉換和D/A轉換，并對模擬量實行閉環(huán)PID（比例積分微分）控制。n 現(xiàn)代的大中型PLC一般都有PID閉環(huán)控制功能，廣泛應用于塑料擠壓成形機、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設備。n數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（包括四則運算、矩陣運算、函數(shù)運算、字邏輯運算以及求反、循環(huán)、移位、浮點數(shù)運算）、數(shù)據(jù)傳送、轉換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人柔性制造系統(tǒng)。n通信聯(lián)網(wǎng) PLC的通信包括主機與遠程I/O之間的通信、多臺PLC之間的通信、PLC與其它智能控制設備（如計算機、變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信。PLC與其它智能控制設備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。 n 例：三相異步電動機的啟?？刂戚斎朐O備輸入設備 輸出設備輸出設備 n 三相異步電動機的PLC控制系統(tǒng)控制方法上：控制方法上： 控制速度上：控制速度上： 定時和計數(shù)控制上：定時和計數(shù)控制上： 可靠性和可維護性上：可靠性和可維護性上： PLC的基本組成與一般的微機系統(tǒng)類似的基本組成與一般的微機系統(tǒng)類似： 是一種是一種特殊計算機。特殊計算機。 PLC的基本組成包括的基本組成包括兩部分兩部分CPU模塊（模塊（CPU和存儲器）、輸入和存儲器）、輸入/輸出模塊、輸出模塊、 電源、編程器和通信接口等電源、編程器和通信接口等系統(tǒng)程序和用戶程序系統(tǒng)程序和用戶程序編程編程器器寫入器寫入器寫入器電電 源源輸入單元輸入單元輸出單元輸出單元CPU通信接口通信接口擴展接口擴展接口存儲器存儲器 PLC中常采用的中常采用的CPU有三類：有三類： 1) （如80286、80386、80486、Pentium 系列等） 2) （如Z80、8031、8051、8086等） 3) (如AMD2900) 小型PLC：大多采用8位通用微處理器和單片微處理器， 中型PLC：大多采用16位通用微處理器或單片微處理器 大型PLC：大多采用高速位片式微處理器（32位） PLC中中CPU的作用：的作用： 它不斷的采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出。 ： 1）RAM 隨機存儲器?？勺x可寫，斷電不保存，讀寫速度快，價格低，改寫方便，不穩(wěn)定。一般為RAM配備一個鋰電池，以保證掉電時不會丟失信息。 2）ROM 只讀存儲器?？勺x不可寫，斷電保存。 3）EPROM 可紫外線擦除可編程的只讀存儲器?？勺x可寫，斷電保存，讀寫速度慢，改寫不方便，但穩(wěn)定。用紫外線照射芯片上的透鏡窗口，可以擦除已寫入的內容，再寫入新內容。 4）EEPROM 可電擦除可編程的只讀存儲器。與EPROM區(qū)別在于用高電壓就可擦除，改寫方便，但價格比ROM和EPROM都貴。用來存儲程序和數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序由PLC的制造廠家編寫的，在PLC使用過程中不會變動，它和PLC的硬件組成有關，它關系到PLC的性能。系統(tǒng)程序 由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、EPROM或EEPROM中，用戶不能訪問和修改。是用戶根據(jù)控制對象生產(chǎn)工藝及控制的要求而編制的應用程序，它和PLC控制對象的要求有關。 為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中，用鋰電池作為后備電源，以保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞，當用戶程序經(jīng)過運行正常，不需要改變，可將其固化在EPROM中。 現(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。傳遞信號：傳遞信號：輸入模塊用來接收和采集輸入信號；輸出模塊將處理結果送給被控對象，以實現(xiàn)控制目的。電平轉換功能電平轉換功能： PLC內部CPU模塊的工作電壓一般是5V，而外部輸入輸出信號電壓一般較高，如直流24V和交流220V。 光電隔離功能光電隔離功能：用光電耦合器、光電可控硅、小型繼電器等器件來隔離外部輸入電路和負載。簡稱I / O 模塊，是聯(lián)系外部現(xiàn)場與CPU模塊的橋梁。 ： 開關量輸入/輸出接口 1)常用：直流輸入接口、交流輸入接口、 交/直流輸入接口 2)常用：繼電器輸出接口響應速度慢、動作頻率低，可驅動交流或直流負載 晶體管輸出接口響應速度快、動作頻率高，只能用于驅動直流負載晶閘管輸出接口：響應速度快、動作頻率高，只能用于驅動交流負載模擬量輸入/輸出接口 ：是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個數(shù)和輸出信號個數(shù)的總和。 I/O點數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一 當I/O點數(shù)不夠時，可通過PLC的I/O擴展接口對系統(tǒng)進行擴展 與打印機連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印 與監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來 與 P L C 連接，組成多機系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡，實現(xiàn)更大規(guī)?？刂?與計算機連接，組成多級分布式控制系統(tǒng)，控制與管理相結合 與人機界面（觸摸屏）連接 與智能接口模塊連接。智能接口模塊是一獨立的計算機系統(tǒng)，它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲器以及與PLC系統(tǒng)總線相連的接口 ，PLC的智能接口模塊種類很多，如：高速計數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運動控制模塊、中斷控制模塊等。 與編程器連接（是用于連接護展單元的接口）。 當PLC基本單元I/O點數(shù)不能滿足要求時，可通過擴展接口連接擴展單元以增加系統(tǒng)的增加系統(tǒng)的I/O點數(shù)點數(shù) PLC配有開關式穩(wěn)壓電源，以提供內部電路使用。 與普通電源相比，PLC電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強。因此，對于電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在其額定值15%的范圍內波動。 許多PLC還向外提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于對外部傳感 器供電。是編輯、調試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控PLC內部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進行人機對話。它是開發(fā)、應用、維護PLC不可缺少的設備。 簡易編程器 智能編程器 （圖形編程器） （計算機輔助編程）:是用來將用戶程序固化到EPROM存儲器中的一種PLC外部設備。為了使調試好用戶程序不易丟失，經(jīng)常用EPROM寫入器將PLC內RAM保存的程序保存到EPROM中。PLC的工作方式是的工作方式是 例如：用戶程序的執(zhí)行（例如：用戶程序的執(zhí)行（用戶程序的掃描工作過程）用戶程序的掃描工作過程） u輸入采樣階段輸入采樣階段 作用是收集被控設備的信息或操作命令，由外部作用是收集被控設備的信息或操作命令，由外部輸入電路、輸入電路、PLC輸入接線端子和輸入繼電器組成。輸入繼電器由接輸入接線端子和輸入繼電器組成。輸入繼電器由接到輸入端口的外部信號來驅動。到輸入端口的外部信號來驅動。u程序執(zhí)行階段程序執(zhí)行階段 按照程序規(guī)定的邏輯關系，對輸入信號和輸出信按照程序規(guī)定的邏輯關系，對輸入信號和輸出信號的狀態(tài)進行運算、處理和判斷，得出相應的輸出。號的狀態(tài)進行運算、處理和判斷，得出相應的輸出。u輸出刷新階段輸出刷新階段 是驅動外部負載用的，由輸出繼電器的外部常開是驅動外部負載用的，由輸出繼電器的外部常開觸點、輸出接線端子和外部電路組成。觸點、輸出接線端子和外部電路組成。 集中采樣：集中采樣： 在一個掃描周期中，對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入處理階段在一個掃描周期中，對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入處理階段進行。當進行。當PLC進入程序處理階段后輸入端將被封鎖，直到下一進入程序處理階段后輸入端將被封鎖，直到下一個掃描周期的輸入處理階段才對輸入狀態(tài)進行重新采樣。個掃描周期的輸入處理階段才對輸入狀態(tài)進行重新采樣。集中輸出：集中輸出： 在用戶程序中如果對輸出結果多次賦值，則最后一次有效。在用戶程序中如果對輸出結果多次賦值，則最后一次有效。在一個掃描周期內，只在輸出處理階段才將輸出狀態(tài)從輸出映在一個掃描周期內，只在輸出處理階段才將輸出狀態(tài)從輸出映像像寄存器中輸出，對輸出接口進行刷新。在其它階段里輸出狀寄存器中輸出，對輸出接口進行刷新。在其它階段里輸出狀態(tài)一直保存在輸出映像寄存器中。態(tài)一直保存在輸出映像寄存器中。PLC工作時大多數(shù)時間與外部輸入/輸出設備隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強了系統(tǒng)的可靠性。 輸入輸出滯后時間輸入輸出滯后時間 又稱系統(tǒng)響應時間，是指又稱系統(tǒng)響應時間，是指PLC的外部輸入信號發(fā)生變化的時的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻，至它控制的有關外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時刻，至它控制的有關外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔。間間隔。它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分組成。方式產(chǎn)生的滯后時間三部分組成。對一般的工業(yè)控制，這種滯后是完全允許的。對一般的工業(yè)控制，這種滯后是完全允許的。 對于小型對于小型PLC:PLC: I/O點數(shù)較少、用戶程序較短點數(shù)較少、用戶程序較短 一般采用一般采用的工作方式的工作方式 對于大中型對于大中型PLC:PLC: I/O點數(shù)較多，控制功能強，用戶點數(shù)較多，控制功能強，用戶程序較長，為提高系統(tǒng)響應速度程序較長，為提高系統(tǒng)響應速度采用采用或以以及采用智能及采用智能I/O接口等多種方式接口等多種方式 。 PLC一般可從其一般可從其I/O點數(shù)、結構形式點數(shù)、結構形式和功能三方面進行分類：和功能三方面進行分類： 根據(jù)PLC的I/O點數(shù)，PLC分為小型、中型和大型三類。1） I/O點數(shù)為256點以下點以下的為小型PLC （其中I/O點數(shù)小于64點的為超小型或微型PLC）2） I/O點數(shù)為256點以上、點以上、2048點以下點以下的為中型PLC3） I/O點數(shù)為2048以上以上的為大型PLC （其中I/O點數(shù)超過8192點的為超大型PLC）這個分類界限不是固定不變的，它隨PLC的發(fā)展而變化。 根據(jù)PLC的結構形式，可將PLC分為整體式、模塊式和疊裝式PLC。 將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內， 具有結構緊湊、體積小、價格低的特點。（小型PLC一般采用這種整體式結構。） 模塊式模塊式PLC 將PLC各組成部分分別作成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊以及各種功能模塊。 模塊插在模塊插座上，模塊插座焊在框架中的總線連接板上，各框架之間用I/O擴展電纜相連。大、中型PLC一般采用模塊式結構。 疊裝式PLC是由基本單元、擴展單元和擴展模塊通過扁平電纜連接而成。 具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入輸出、算術運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。 具有低檔PLC功能外，具有較強的模擬量輸入/輸出、算術運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉換、遠程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還增設中斷、PID控制等功能。 具有中檔機功能外，增加帶符號算術運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數(shù)運算、制表及表格傳送等。高檔PLC機具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構成分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。 PLC技術之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動化的客觀需要外，主要是因為它具有許多獨特的優(yōu)點。它較好地解決了工業(yè)領域中普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟等問題。 硬件方面硬件方面：I/O接口采用采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導電、導磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設置了聯(lián)鎖保護、自診斷電路等。 軟件方面軟件方面：采用掃描工作方式，減少了外界的干擾；設有故障檢測和自診斷程序，能對系統(tǒng)硬件電路等故障實現(xiàn)檢測和判斷；當由干擾引起故障時，能立即將當前重要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦正常后，便可恢復到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作。 目前，各種PLC都采用梯形圖語言為第一編程語言，梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術人員掌握。當生產(chǎn)流程需要改變時，可以現(xiàn)場改變程序，使用方便、靈活。 同時，PLC編程器的操作和使用也很簡單。這也是PLC獲得普及和推廣的主要原因之一。 許多PLC還針對具體問題，設計了各種專用編程指令及編程方法，進一步簡化了編程。 現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)、順序控制等功能，而且還具有A/D和D/A轉換、數(shù)值運算、數(shù)據(jù)處理、PID控制、通信聯(lián)網(wǎng)以等許多功能。 同時，由于PLC產(chǎn)品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。 由于PLC用軟件代替了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的硬件，控制柜的設計、安裝接線工作量大為減少。 PLC的用戶程序大部分可在實驗室進行模擬調試，縮短了應用設計和調試周期。 在維修方面，由于PLC的故障率極低，維修工作量很小；而且PLC具很強的自診斷功能，如果出現(xiàn)故障，可根據(jù)PLC上指示或編程器上提供的故障信息，迅速查明原因，維修極為方便。 PLC結構緊湊、體積小、能耗低，因而是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備 為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應速度和更大的存儲容量。目前，有的PLC的掃描速度可達0.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個性能指標。 模擬量控制方面出現(xiàn)了模糊控制、自適應和參數(shù)自整定控制。在人機接口方面，出現(xiàn)了面象對象的組態(tài)設計、系統(tǒng)開發(fā)和管理工具軟件。 在存儲容量方面，有的PLC最高可達幾十兆字節(jié)。 當前中小型PLC比較多，為了適應市場的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展。 現(xiàn)已有I/O點數(shù)達14336點的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲器，功能強。 小型PLC由整體結構向小型模塊化結構發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟的超小型微型PLC，最小配置的I/O點數(shù)為816點，以適應單機及小型自動控制的需要，如三菱公司系列PLC、西門子公司的LOGO系列PLC。 為滿足各種控制系統(tǒng)的要求，不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程I/O模塊、通信和人機接口模塊等。這些帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既擴展了PLC功能，又使用靈活方便，擴大了PLC應用范圍。 加強PLC聯(lián)網(wǎng)與通信的能力，是PLC技術進步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)與通信有兩類： PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段； PLC與計算機之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計算機通信。 為了加強聯(lián)網(wǎng)與和通信能力，PLC生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標準，以構成更大的網(wǎng)絡系統(tǒng)。 根據(jù)統(tǒng)計資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設備占45%，輸出設備占30%，線路占5%。 前二項共20%故障屬于PLC的內部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實現(xiàn)檢測、處理； 而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。PLC生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統(tǒng)的可靠性 與個人計算機相比，PLC的硬件、軟件體系結構都是封閉的而不是開放的。 在硬件方面，各廠家的CPU模塊和I/O模塊互不通用，各公司的總線、通信網(wǎng)絡和通信協(xié)議一般也是專用的。編程語言雖然多用梯形圖，但具體的指令系統(tǒng)和表達方式并不一致，因此各公司的PLC互不兼容。 為了解決這一問題，1994年5月國際電工委員會IEC公布了PLC的編程語言標準IEC1131-3。 標準中共有5種編程語言：順序功能圖、梯形圖、功能塊圖、指令表和結構文本。 幾乎所有的可編程控制器廠家都表示在將來完全支持IEC1131-3標準，但是不同廠家的產(chǎn)品之間的程序轉換仍有一個過程。 1994年5月國際電工委員會IEC公布了PLC的編程語言標準IEC1131-3。 (1) 狀態(tài)轉移圖（SFC）(2) 梯形圖（LD） (3) 指令表（IL）LD X0OR Y0ANI X1OUT Y0(4) 功能塊圖（FBD）(5) 結構文本（ST）(1) 輸入輸入/輸出點數(shù)，即輸出點數(shù)，即I/O總點數(shù)總點數(shù) 輸入/輸出點數(shù)是PLC外部輸入、輸出端子數(shù)，是PLC的最重要的一項技術指標。(2) 用戶程序存儲容量用戶程序存儲容量 用戶程序存儲容量是以存放用戶程序的多少來衡量的，通常以字為單位表示，對于一般的邏輯操作指令，每條指令占1個字，定時/計數(shù)指令每條占2個字；有些PLC是以編程的步數(shù)來表示用戶程序存儲容量的，一條指令包含若干步，一步占用一個地址單元，一個地址單元為兩個字節(jié)。(3) 掃描速度掃描速度 掃描速度是指掃描1K字用戶程序所需的時間，通常以ms/K字為單位表示。有些PLC以執(zhí)行1000步指令所需時間來衡量，單位為ms/K步或s/步。(4)指令種類指令種類 指令種類是衡量PLC軟件功能強弱的重要技術指標，PLC具有的指令種類越多，說明其軟件功能越強。(5)內部寄存器的配置及容量內部寄存器的配置及容量 PLC內部寄存器是用來存放變量狀態(tài)、中間結果、定時計數(shù)等數(shù)據(jù)，其數(shù)量的多少、容量的大小，直接關系到用戶編程的靈活方便與否。(6)特殊功能特殊功能 PLC除了基本功能外，還有很多特殊功能，例如自診斷功能、高速計數(shù)功能，聯(lián)網(wǎng)通信功能等等。特殊功能越多，PLC 配置越靈活，適應性越強。1. 在一個掃描周期中在一個掃描周期中,如果在程序執(zhí)行期間輸入狀態(tài)如果在程序執(zhí)行期間輸入狀態(tài)發(fā)生變化發(fā)生變化,輸入映像寄存器的狀態(tài)是否也隨之變化輸入映像寄存器的狀態(tài)是否也隨之變化?為什么為什么?2. PLC為什么會產(chǎn)生輸出響應滯后現(xiàn)象為什么會產(chǎn)生輸出響應滯后現(xiàn)象?如何提高如何提高I/O響應的速度響應的速度?