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　　plc應(yīng)用技術(shù)論文篇一

　　PCL應(yīng)用技術(shù)

　　題目：PLC實現(xiàn)變頻調(diào)速器多電機(jī)控制實訓(xùn)報告

　　目錄：

　　一、 PCL的工作原理

　　二、 PCL的應(yīng)用領(lǐng)域和特點

　　三、 PCL的控制對象及連接安裝

　　四、 如何讓PCL變頻器實現(xiàn)多電機(jī)控制

　　五、 PCL在使用中應(yīng)注意的問題及解決方案

　　六、 實訓(xùn)總結(jié)

　　一、 PCL的工作原理

　　PLC是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即PLC運(yùn)行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號(或地址號)作周期性循環(huán)掃描。如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃

　　描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。周而復(fù)始。PLC的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，并進(jìn)行周期性循環(huán)。

　　二、 PCL的應(yīng)用領(lǐng)域和特點

　　1、 目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)

　　械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：

　　1】.開關(guān)量邏輯控制

　　取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。

　　2】.工業(yè)過程控制

　　在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量(即模擬量)，PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。

　　3】.運(yùn)動控制

　　PLC可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。一般使用專用的運(yùn)動控制模塊，如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。

　　4】.數(shù)據(jù)處理

　　PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

　　5】.通信及聯(lián)網(wǎng)

　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

　　2、PLC的應(yīng)用特點

　　1】.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)將極高的可靠性。

　　2】.配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)

　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

　　3】.易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎

　　PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。 4】.系統(tǒng)的設(shè)計，工作量小，維護(hù)方便，容易改造

　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時日常維護(hù)也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。

　　三、 PCL的控制對象 1、PCL變頻器對多電機(jī)的控制對象

　　1】通過輸出開關(guān)量，即輸出控制通斷信號，比如通過控制小繼電器通斷來控制交流接觸器的線圈得電與否，從而控制接觸器連接的主電路通斷。

　　2】、通過輸出模擬信號，比如0-20mA、4-20mA、 0-5V、 0-10V等，把這些信號送到現(xiàn)場的儀器儀表進(jìn)行控制，例如帶電子定位器的氣動閥門的開關(guān)等。

　　3】、通過輸出數(shù)字信號，通過通訊線路與儀表電器連接進(jìn)行控制，比如把變頻器通過RS485通訊接口相連，再進(jìn)行通訊參數(shù)設(shè)置就能通過PLC直接控制變頻器，從而控制現(xiàn)場電機(jī)。

　　4】、現(xiàn)場許多接觸器的吸合與否通過輔助觸點的通斷，把這個通斷信號送入PLC，那么這個通斷信號就能被PLC利用通過編程運(yùn)行程序來輸出開關(guān)量來控制其他設(shè)備。這個信號也可被PLC接收并傳給與之通訊連接的電腦，用來監(jiān)控這個接觸器控制的設(shè)備運(yùn)行與否。現(xiàn)場許多傳感器測得的信號也類似的被傳送給PLC，這些信號先被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號即A/D轉(zhuǎn)換，再由CPU處理，通過一定的程序(可人為編制)換算，再輸出某個閥門的通斷信號或模擬控制信號等。數(shù)字信號，則直接輸入PLC處理后輸出，如果要輸出模擬信號則要先由PLC固定模塊進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換后再輸出。PLC它的核心CPU處理的是數(shù)字信號(二進(jìn)制)，我們可以把它看成是成千上萬個電子版小繼

　　電器(包括時間繼電器、電流繼電器等)的高集成體,把這些個小繼電器的通斷看成數(shù)字信號，比如小繼電器接通為1，斷開為0。而模擬信號和數(shù)字信號輸出則是因為另外添加了信號轉(zhuǎn)換電路和接口電路的結(jié)果。它的自動化，就是通過編寫PLC可以運(yùn)行識別的程序語言，對其內(nèi)的“小繼電器”按工廠生產(chǎn)要求進(jìn)行排列組合設(shè)計，控制他們的通斷，程序一經(jīng)運(yùn)行，就不要認(rèn)為再去操作，人只要給主電路上的開關(guān)都打開，把關(guān)鍵控制點留給PLC就可以了。

　　2、PCL的鏈接安裝

　　1】 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。

　　2】 PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動力線(二者之間距離應(yīng)大于200mm)。與PLC裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。

　　3】 PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10.

　　4】交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。

　　5】I/O端的接線輸入接線

　　● 輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些。

　　● 輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入/輸出線要分開。

　　● 盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。

　　輸出連接

　　● 輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。

　　● 由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板。

　　● 采用繼電器輸出時，所承受的電感性負(fù)載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。

　　● PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。

　　四、如何讓PCL變頻器實現(xiàn)多電機(jī)控制

　　1、在傳統(tǒng)的傳動系統(tǒng)中，要保證多個執(zhí)行元件間速度的一定關(guān)系，其中包括保證其間的速度同步或具有一定的速比，常采用機(jī)械傳動剛性聯(lián)接裝置來實現(xiàn)。但有時若多個執(zhí)行元件間的機(jī)械傳動裝置較大，執(zhí)行元件間的距離較遠(yuǎn)時，就只得考慮采用獨立控制的非剛性聯(lián)接傳動方法。主不分從，各電動機(jī)的軸端均套裝碼器及各變頻器中加裝測速反饋選件卡FR—A5AP，并將編碼器輸出端與測速反饋選件卡輸入端相連，使每臺電動機(jī)和編碼器各自構(gòu)成閉環(huán)裝置，可按照它們不同的速度增益比例同時給予變頻器主速設(shè)定，產(chǎn)同時起動和停止。雖然在系統(tǒng)中相對獨立，并無負(fù)載上的關(guān)聯(lián)，但由于同時給定主速信號，在此大前提下，可根據(jù)各自的負(fù)載情況進(jìn)行閉環(huán)型的速度調(diào)整，也能達(dá)到多臺同速的要求。(此方法僅限于A500系列產(chǎn)品)

　　2、電機(jī)的正反控制

　　1】.開關(guān)量控制：將PLC的輸出觸點與變頻器的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，高速，中速，低速觸點連接，再在變頻器上設(shè)置高中低檔頻率，用PLC直接控制這些觸點的閉開即可。

　　2】.模擬量控制，將PLC的輸出觸點與變頻器的電流輸入或電壓輸入觸點連接，再在PLC上設(shè)置電壓或電流再用D/A轉(zhuǎn)換即可調(diào)節(jié)頻率，正反轉(zhuǎn)就是正負(fù)電平。

　　3】.現(xiàn)場總線：使用CCLINK現(xiàn)場總線。

　　旋轉(zhuǎn)編碼器的使用：旋轉(zhuǎn)編碼器一般是測量電機(jī)速度用的，使用帶晶體管接口的PLC，將編碼器接近開關(guān)信號輸入到PLC高速輸入接口，再在PLC內(nèi)編制相關(guān)程序，即可算出當(dāng)前速度，與所需速度比較，以便及時調(diào)整。

　　五、PCL在使用中應(yīng)注意的問題及解決方案

　　可編程控制器在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用以及PLC在應(yīng)用過程中，要保證正常運(yùn)行應(yīng)該注意的一系列問題，PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強(qiáng)，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯誤或運(yùn)算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設(shè)備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運(yùn)行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力;另一方面，要求設(shè)計、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題：

　　1.工作環(huán)境

　　(1)溫度

　　PLC要求環(huán)境溫度在0~55oC，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。

　　(2)濕度

　　為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應(yīng)小于85%(無凝露)。

　　(3)震動

　　應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動源，防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。

　　(4)空氣

　　避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。

　　(5)電源

　　PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當(dāng)輸入端使用外接直流電源時，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。

　　2.控制系統(tǒng)中干擾及其來源

　　現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標(biāo)先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。(1)干擾源及一般分類

　　影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場，對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;磁場改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因)，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。 (2)PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑

　　1.強(qiáng)電干擾

　　PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。

　　2.柜內(nèi)干擾

　　控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。

　　1】來自信號線引入的干擾

　　與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視;二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴(yán)重時將引起元器件損傷。 2】來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾

　　接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地，反而會引入嚴(yán)重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

　　3】來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾

　　主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。

　　4】變頻器干擾

　　一是變頻器啟動及運(yùn)行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量;二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。

　　3.主要抗干擾措施

　　電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾

　　對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。

　　(4)正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)

　　良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

　　PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。

　　此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的嚴(yán)重失真和誤動作。

　　● 安全地或電源接地

　　將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下，不會對人造成傷害。

　　● 系統(tǒng)接地

　　PLC控制器為了與所控的各個設(shè)備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4Ω，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開關(guān)電源負(fù)端接在一起，作為控制系統(tǒng)地。

　　● 信號與屏蔽接地

　　一般要求信號線必須要有唯一的參考地，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地環(huán)路”。信號源接地時，屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地;不接地時，應(yīng)在PLC側(cè)接地;信號線中間有接頭時，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點接地;多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c接點。

　　5)對變頻器干擾的抑制

　　變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：

　　加隔離變壓器，主要是針對來自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。

　　使用濾波器，濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能。

　　使用輸出電抗器，在變頻器到電動機(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其它設(shè)備正常工作。

　　4、控制系統(tǒng)可靠性降低的主要原因

　　雖然工業(yè)控制機(jī)和可編程控制器本身都具有很高的可靠性，但如果輸入給PLC的開關(guān)量信號出現(xiàn)錯誤，模擬量信號出現(xiàn)較大偏差，PLC輸出口控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有按要求動作，這些都可能使控制過程出錯，造成無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

　　影響現(xiàn)場輸入給PLC信號出錯的主要原因有：

　　1)造成傳輸信號線短路或斷路(由于機(jī)械拉扯，線路自身老化，特別是鼠害)，當(dāng)傳輸信號線出故障時，現(xiàn)場信號無法傳送給PLC，造成控制出錯;

　　2)機(jī)械觸點抖動，現(xiàn)場觸點雖然只閉合一次，PLC卻認(rèn)為閉合了多次，雖然硬件加了濾波電路，軟件增加微分指令，但由于PLC掃描周期太短，仍可能在計數(shù)、累加、移位等指令中出錯，出現(xiàn)錯誤控制結(jié)果;

　　3)現(xiàn)場變送器，機(jī)械開關(guān)自身出故障，如觸點接觸不良，變送器反映現(xiàn)場非電量偏差較大或不能正常工作等，這些故障同樣會使控制系統(tǒng)不能正常工作。 影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)出錯的主要原因有：

　　1)控制負(fù)載的接觸不能可靠動作，PLC發(fā)出了動作指令，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)并沒按要求動作;

　　2)控制變頻器起動，由于變頻器自身故障，變頻器所帶電機(jī)并沒按要求工作;

　　3)各種電動閥、電磁閥該開的沒能打開，該關(guān)的沒能關(guān)到位，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒能按PLC的控制要求動作，使系統(tǒng)無法正常工作，降低了系統(tǒng)可靠性。要提高整個控制系統(tǒng)的可靠性，必須提高輸入信號的可靠性和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的準(zhǔn)確性，否則PLC應(yīng)能及時發(fā)現(xiàn)問題，用聲光等報警辦法提示給操作人員，盡快排除故障，讓系統(tǒng)安全、可靠、正確地工作。

　　5、設(shè)計完善的故障報警系統(tǒng)

　　在自動控制系統(tǒng)的設(shè)計中我們設(shè)計了3級故障顯示報警系統(tǒng)，1級設(shè)置在控制現(xiàn)場各控制柜面板，用指示燈指示設(shè)備正常運(yùn)行和故障情況，當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時對應(yīng)指示燈亮，當(dāng)該設(shè)備運(yùn)行有故障時指示燈以1Hz的頻率閃爍。

　　為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設(shè)備工作情況，專門設(shè)置了故障復(fù)位/燈測試按鈕，系統(tǒng)運(yùn)行任何時間持續(xù)按該按鈕，所有指示燈應(yīng)全部點亮，如果這時有指示等不亮說明該指示燈已壞，應(yīng)立即更換，改按鈕復(fù)位后指示燈仍按原工作狀態(tài)顯示設(shè)備工作狀態(tài)。

　　2級故障顯示設(shè)置在中心控制室大屏幕監(jiān)視器上，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，有文字顯示故障類型，工藝流程圖上對應(yīng)的設(shè)備閃爍，歷史事件表中將記錄該故障。 3級故障顯示設(shè)置在中心控制室信號箱內(nèi)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，信號箱將用聲、光報警方式提示工作人員，及時處理故障。在處理故障時，又將故障進(jìn)行分類，有些故障是要求系統(tǒng)停止運(yùn)行的，但有些故障對系統(tǒng)工作影響不大，系統(tǒng)可帶故障運(yùn)行，故障可在運(yùn)行中排除，這樣就大大減少整個系統(tǒng)停止運(yùn)行時間，提高系統(tǒng)可靠性運(yùn)行水平。輸入信號可靠性研究

　　要提高現(xiàn)場輸入給信號的可靠性，首先要選擇可靠性較高的變送器和各種開關(guān)，防止各種原因引起傳送信號線短路、斷路或接觸不良。其次在程序設(shè)計時增加數(shù)字濾波程序，增加輸入信號的可信性。

　　在現(xiàn)場輸入觸點后加一定時器，定時時間根據(jù)觸點抖動情況和系統(tǒng)要的響應(yīng)速度確定，一般在幾十ms，這樣可保證觸點確實穩(wěn)定閉合后，才有其它響應(yīng)。模擬信號濾波可采用程序設(shè)計方法，對現(xiàn)場模擬信號連續(xù)采樣次，采樣間隔由轉(zhuǎn)換速度和該模擬信號變化速率決定。次采樣數(shù)據(jù)分別存放在數(shù)據(jù)寄存器中，當(dāng)最后次采樣結(jié)束后利用數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)交換指令、數(shù)據(jù)段比較指令去掉最大和最小值，保留中間值作為本次采樣結(jié)果存放在數(shù)據(jù)寄存器中

　　提高讀入現(xiàn)場信號的可靠性還可利用控制系統(tǒng)自身特點，利用信號之間關(guān)系來判斷信號的可信程度。如進(jìn)行液位控制，由于儲罐的尺寸是已知的，進(jìn)液或出液的閥門開度和壓力是已知的，在一定時間里罐內(nèi)液體變化高度大約在什么范圍是知道的，如果這時液位計送給PLC的數(shù)據(jù)和估算液位高度相差較大，判斷可能是液位計故障，通過故障報警系統(tǒng)通知操作人員檢查該液位計。又如各儲罐有上下液位極限保護(hù)，當(dāng)開關(guān)動作時發(fā)出信號給，這個信號是否真實可靠，在程序設(shè)計時我們將這信號和該罐液位計信號對比，如果液位計讀數(shù)也在極限位置，說明該信號是真實的;如果液位計讀數(shù)不在極限位置，判斷可能是液位極限開關(guān)故障或傳送信號線路故障，同樣通過報警系統(tǒng)通知操作人員處理該故障。由于在程序設(shè)計時采用了上述方法，大大提高了輸入信號的可靠。

　　七、 實訓(xùn)總結(jié)

　　在這段時間的學(xué)習(xí)和實踐中，掌握了PCL變頻器控制的使用方法及特點、使用環(huán)境、安裝調(diào)試，在工作中出現(xiàn)的問題怎么解決，為以后工作打下了基礎(chǔ)，同時也感謝公司為我們實習(xí)創(chuàng)造了條件，在實訓(xùn)工作中葉得到了鍛煉，以后能更好的為公司服務(wù)，創(chuàng)造出更好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　plc應(yīng)用技術(shù)論文篇二

　　一、摘要 PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計。在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，機(jī)械加工企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，采用機(jī)械化流水作業(yè)的方式，對不同類型的零件分別組成的自動生產(chǎn)線。隨著產(chǎn)品機(jī)型的更新?lián)Q代，生產(chǎn)線承擔(dān)的加工對象也隨之改變，這就需要改變控制程序，使生產(chǎn)線的機(jī)械設(shè)備按新的工藝過程運(yùn)行，而繼電接觸器控制器系統(tǒng)是采用固定接線，很難適應(yīng)這個要求，大型自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)使用的繼電器數(shù)量很多，隨著PLC的應(yīng)用日益普及,其使用方法簡單,便于掌握,且可靠性極高,抗干擾性很強(qiáng),自身具有完善的功能.模塊化的結(jié)構(gòu),使其在工業(yè)生產(chǎn)線上的應(yīng)用越來越廣泛。

　　發(fā)展趨勢：1.向高速度、大容量方向發(fā)展

　　為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。目前，有的PLC的掃描速度可達(dá)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(biāo)。

　　在存儲容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。

　　2.向超大型、超小型兩個方向發(fā)展

　　當(dāng)前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)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?，F(xiàn)已有I/O點數(shù)達(dá)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(qiáng)。

　　小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)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(jì)的超小型微型PLC，最小配置的I/O點數(shù)為8～16點，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動控制的需要，如三菱公司α系列PLC。其共同特點是，現(xiàn)代PLC的結(jié)構(gòu)和功能不斷改進(jìn)，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短，并不斷地向高性能、高速度、高性能價格比方向發(fā)展。

　　3.PLC大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力

　　為滿足各種自動化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。

　　加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是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;另一類是PLC與計算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計算機(jī)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)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(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC已成為集散控制系統(tǒng)(DCS)不可缺少的重要組成部分。

　　4.增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力

　　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(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。前二項共20%故障屬于PLC的內(nèi)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。因此，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(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。

　　5.編程語言多樣化

　　在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機(jī)兼容的高級語言(BASIC、C語言等)等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢。

　　關(guān)鍵詞：PLC、應(yīng)用、邏輯控制電路

　　二、結(jié)構(gòu) PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī)其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、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。

　　(1)中央處理單元(CPU)

　　中央處理單元(CPU)是PLC 的控制中樞，它按照PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲器I/O以及警戒定時器的狀態(tài);并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)PLC 投入運(yùn)行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC 的可靠性近年來 對大型PLC 還采用雙CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或采用三CPU 的表決式系統(tǒng)，這樣即使某個CPU 出現(xiàn)故障整個系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。

　　CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶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，去指揮有關(guān)的控制電路。

　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。

　　在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，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，并存儲運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。

　　CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。

　　(2) 存儲器

　　存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器;存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。

　　1.PLC 常用的存儲器類型

　　(1) RAM (Random Assess Memory)，這是一種讀/寫存儲器(隨機(jī)存儲器) ，其存取速度最快，由鋰電池支持。

　　(2) EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)，這是一種可擦除的只讀存儲器，在斷電情況下存儲器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容)。

　　(3) EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)，這是一種電可擦除的只讀存儲器，使用編程器就能很容易地對其所存儲的內(nèi)容進(jìn)行修改。

　　2.PLC 存儲空間的分配 雖然各種PLC 的CPU 的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC 的工作原理其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲區(qū);系統(tǒng)RAM 存儲區(qū)(包括I/O 映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等);用戶程序存儲區(qū)。

　　(1)系統(tǒng)程序存儲區(qū)

　　在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當(dāng)于計算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序，包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序、等由制造廠商將其固化在EPROM 中，用戶不能直接存取，它和硬件一起決定了該P(yáng)LC 的性能。

　　(2)系統(tǒng)RAM 存儲區(qū)

　　系統(tǒng)RAM 存儲區(qū)包括I/O 映象區(qū)以及各類軟設(shè)備如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計時器、計數(shù)器、變址寄存器、累加器、等存儲器。

　　I/O 映象區(qū)，由于PLC 投入運(yùn)行后只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)，因此它需要一定數(shù)量的存儲單元(RAM)以存放I/O 的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/O 映象區(qū)，一個開關(guān)量I/O 占用存儲單元中的一個位(bit)，一個模擬量I/O 占用存儲單元中的一個字(16 個bit)， 因此整個I/O 映象區(qū)可看作兩個部分組成：開關(guān)量I/O 映象區(qū)，模擬量I/O 映象區(qū)。

　　系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū)除了I/O 映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)RAM 存儲區(qū)還包括PLC 內(nèi)部各類軟設(shè)備(邏輯線圈、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等)的存儲區(qū)，該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在PLC 斷電時由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會遺失，后者當(dāng)PLC 斷電時數(shù)據(jù)被清零

　　1) 邏輯線圈

　　與開關(guān)輸出一樣，每個邏輯線圈占用系統(tǒng)RAM 存儲區(qū)中的一個位，但不能直接驅(qū)動外設(shè)，只供用戶在編程中使用，其作用類似于電器控制線路中的繼電器，另外不同的PLC 還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。

　　2) 數(shù)據(jù)寄存器

　　與模擬量I/O 一樣，每個數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng)RAM 存儲區(qū)中的一個字(16bits) ，另外PLC 還提供數(shù)量不的特殊數(shù)據(jù)寄存器，具有不同的功能。

　　3) 計時器

　　4) 計數(shù)器

　　(3) 用戶程序存儲區(qū) 用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序，不同類型的PLC 其存儲容量各不相同。

　　(3) 電源

　　PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC 的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視，一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)可以不采取其它措施，而將PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。

　　(4) I/O 模塊

　　PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入(DI)，開關(guān)量輸出(DO)，模擬量輸入(AI)，模擬量輸出(AO)等模塊。

　　常用的I/O分類如下：

　　1.開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。

　　2.模擬量：按信號類型分，有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。

　　3.除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。

　　4.按I/O點數(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CPU所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。

　　(5)PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備

　　編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計算機(jī)(運(yùn)行編程軟件)充當(dāng)編程器。也就是我們系統(tǒng)的上位機(jī)。

　　人機(jī)界面：最簡單的人機(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)用越來越廣泛，由計算機(jī)(運(yùn)行組態(tài)軟件)充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。

　　三、PLC特點

　　作為一種新型的工業(yè)自動控制裝置，PLC有以下一些特點。

　　1.高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力

　　高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力是PLC最突出的特點之一，主要表現(xiàn)在：用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線大大減少，因觸點接觸不良造成的故障大為減少;所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離;各輸入端均采用RC濾波器，并采取屏蔽措施;采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源;對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選;良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防故障擴(kuò)大;大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或3個CPU構(gòu)成的表決系統(tǒng)，使可靠性更進(jìn)一步增強(qiáng)。

　　2.豐富的I/O接口模塊

　　為了實現(xiàn)與工業(yè)生產(chǎn)過程控制中的各種工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的相互連接，PLC除具有普通計算機(jī)的基本部分(如CPU、存儲器等)外，還有豐富的I/O接口模塊。對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號(交流或直流、開關(guān)量或模擬量、電壓或電流、脈沖或電位、強(qiáng)電或弱點等)，設(shè)計有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備(按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈、控制閥等)直接連接就。

　　3.靈活性

　　為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了一些小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化設(shè)計，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。

　　相對于傳統(tǒng)的電氣控制線路，PLC為改進(jìn)和修改原設(shè)備提供了極其方便的手段，通過修改或重新編寫應(yīng)用軟件，就可以用一臺PLC實現(xiàn)不同的控制功能。

　　4.編程簡單易學(xué)

　　PLC大多數(shù)用梯形圖作為主要的編程語言。梯形圖是一種面向用戶的編程語言，它的表達(dá)方式類似于繼電器控制系統(tǒng)電路圖，具有形象直觀、易學(xué)易懂的特點。

　　5.系統(tǒng)安裝簡單，維修方便

　　PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。

　　PLC的各種模塊上大多都有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。

　　四、應(yīng)用

　　由于PLC自身的特點和優(yōu)勢，在工業(yè)控制中PLC以得到了廣泛應(yīng)用，包括機(jī)械、冶金、化工、運(yùn)輸、建筑等眾多領(lǐng)域，應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。PLC主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括以下幾個方面。

　　1. 邏輯控制

　　邏輯控制室PLC最基本的應(yīng)用，它可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置，如機(jī)床電氣控制、各種電機(jī)控制等，可實現(xiàn)組合邏輯控制、定時控制和順序邏輯控制等功能。

　　2. 運(yùn)動控制

　　PLC使用專用的運(yùn)動控制模塊，可對直線運(yùn)動或圓周運(yùn)動的位置、速度和加速度進(jìn)行控制，實現(xiàn)單軸、雙軸和多軸位置的控制，使運(yùn)動控制和順序控制功能有機(jī)的結(jié)合在一起。

　　3. 過程控制

　　過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。

　　4.通信聯(lián)網(wǎng)

　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

　　5. 數(shù)據(jù)處理

　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用

　　通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng);也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 PLC現(xiàn)已成為工業(yè)控制三大支柱(PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一，以其可靠性高、邏輯功能強(qiáng)、體積小、可在線修改控制程序、具有遠(yuǎn)程通信聯(lián)網(wǎng)功能、以易與計算機(jī)接口、能對模擬量進(jìn)行控制，具備高速計數(shù)與位控等性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電—接觸控制系統(tǒng)，在機(jī)械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。PLC應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個國家工業(yè)先進(jìn)的重要標(biāo)志之一。