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1 n is of At in 00 to 00 LC in 23%), , , ,  so on In to to to LC so on a n it on to to to on In or 968 M (on to to of  is C) to in to be in to a  C.  LC LC is of It to in so on of or to a  2 is to On 0's to 0's LC 0 In in in at in CS to is so on in is in in is to LC PU , so a LC PU , or to PU is LC s LC at to it to LC or by in in LC so by to  by PU in is LC in PU 3 to of PU PU by it by in to on or it is  PU LC LC O so is I/O LC I/O) , to LC is I/O    so on is  ) of is a , 2011024to  to 4 0so to 246so  , , so on  to , , or ey LC in is LC At 4V 4 (22010 is 4 or he LC or On PU to on on to a is LC in to to LC LC it in LC at as by  2is at or a to be (as by to  3in so to be to is in is  it LC on a LC in  5 of LC  (is an to be in of in so on  6 礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介  在自動(dòng)化控制領(lǐng)域， 一種重要的控制設(shè)備。目前，世界上有 200 多廠家生產(chǎn) 300 多品種 品，應(yīng)用在汽車(chē)（ 23%）、糧食加工（ 、化學(xué) /制藥（ 、金屬 /礦山（ 、紙漿 /造紙（ 等行業(yè)。為了使各位初學(xué)者更方便地了解 文對(duì) 發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等基本知識(shí)作一簡(jiǎn)介。  一、 發(fā)展歷程  在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 1968 年美國(guó) 用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱(chēng)   個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng) 展起來(lái)后，為了方便，也為了 反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為 現(xiàn)在，仍常常將 稱(chēng)  定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（  定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體 ，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。  上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為 30在這時(shí)期， 處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， 漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 統(tǒng)。  有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代的。  二、 構(gòu)成  從結(jié)構(gòu)上分， 為固定式和 組合式（模塊式）兩種。固定式 括 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式 括 塊、 I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。   7 三、 構(gòu)成   核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 少有一個(gè) 按 掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和 部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。 進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶(hù)程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。  要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間 聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， 元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是 可缺少的組成單元。  在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析 內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。 控制器控制 作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。  度和內(nèi)存容量是 重要參數(shù)，它們決定著 工作速度， 量 及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。  四、 I/O 模塊  電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（ I/O）完成的。 I/O 模塊集成了  I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入 統(tǒng)，輸出模塊相反。 I/O 分為開(kāi)關(guān)量輸入（ 開(kāi)關(guān)量輸出（ 模擬量輸入（ 模擬量輸出（ 模塊。  開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)（或 1 和 0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的 I/O 分類(lèi)如下：  開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有 22011024隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。  模 擬 量 ： 按 信 號(hào) 類(lèi) 型 分 ， 有 電 流 型 （ 4、 電 壓 型（ 010，按精度分，有 1246。  除了上述通用 I/O 外，還有特殊 I/O 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。  按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。  五、電源模塊  源用于為 模塊的集成電路提 供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。電源輸入類(lèi)型有：交流電源（ 220 110直 8 流電源（常用的為 24  六、底板或機(jī)架  大多數(shù)模塊式 用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。  七、 統(tǒng)的其它設(shè)備  1、編程設(shè)備：編程器是 發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控  控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接 參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器 般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。  2、人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。  3、輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)，如 入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。  八、 通信聯(lián)網(wǎng)  依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性 越來(lái)越顯著，甚至有人提出 "網(wǎng)絡(luò)就是控制器 "的觀點(diǎn)說(shuō)法。  有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使  間、 上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)有 口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。  通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性， 定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)， 廠家均有采用。  對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程 (特別是中大規(guī)?？刂葡到y(tǒng) )來(lái)講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開(kāi)放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來(lái)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針 對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問(wèn)題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。