可編程邏輯控制器?。≒rogrammable Logic Controller，PLC），它采用一類(lèi)可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機械或生產(chǎn)過(guò)程。

可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統中起著(zhù)十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統是無(wú)法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去

中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯誤。當可編程邏輯控制器投入運行時(shí)，首先它以?huà)呙璧姆绞浇邮宅F場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數據，并分別存入I/O映象區，然后從用戶(hù)程序存儲器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶(hù)程序執行完畢之后，最后將I/O映象區的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。

為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來(lái)對大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構成冗余系統，或采用三CPU的表決式系統。這樣，即使某個(gè)CPU出現故障，整個(gè)系統仍能正常運行。

存放系統軟件的存儲器稱(chēng)為系統程序存儲器。

存放應用軟件的存儲器稱(chēng)為用戶(hù)程序存儲器。

四、輸入輸出接口電路

1．現場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。

2．現場(chǎng)輸出接口電路由輸出數據寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過(guò)現場(chǎng)輸出接口電路向現場(chǎng)的執行部件輸出相應的控制信號。

五、功能模塊

如計數、定位等功能模塊。

六、通信模塊

可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)。

1.使用方便，編程簡(jiǎn)單

采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，而無(wú)需計算機知識，因此系統開(kāi)發(fā)周期短，現場(chǎng)調試容易。另外，可在線(xiàn)修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。

2.功能強，性能價(jià)格比高

一臺小型PLC內有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，有很強的功能，可以實(shí)現非常復雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統相比，具有很高的性能價(jià)格比。PLC可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現分散控制，集中管理。

3.硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便，適應性強

可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器

PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶(hù)選用，用戶(hù)能靈活方便地進(jìn)行系統配置，組成不同功能、不同規模的系統。PLC的安裝接線(xiàn)也很方便，一般用接線(xiàn)端子連接外部接線(xiàn)。PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅動(dòng)一般的電磁閥和小型交流接觸器。

硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶(hù)程序，方便快速地適應工藝條件的變化。

4.可靠性高，抗干擾能力強

傳統的繼電器控制系統使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器，由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線(xiàn)可減少到繼電器控制系統的1/10-1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。

PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達到數萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)，PLC已被廣大用戶(hù)公認為最可靠的工業(yè)控制設備之一。

5.系統的設計、安裝、調試工作量少

PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計數器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線(xiàn)工作量大大減少。

PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計法來(lái)設計。這種編程方法很有規律，很容易掌握。對于復雜的控制系統，設計梯形圖的時(shí)間比設計相同功能的繼電器系統電路圖的時(shí)間要少得多。

PLC的用戶(hù)程序可以在實(shí)驗室模擬調試，輸入信號用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC上的發(fā)光二極管可觀(guān)察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統的安裝和接線(xiàn)后，在現場(chǎng)的統調過(guò)程中發(fā)現的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統的調試時(shí)間比繼電器系統少得多。

6.維修工作量小，維修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執行機構發(fā)生故障時(shí)，可以根據PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。

1968年美國通用汽車(chē)公司提出取代繼電器控制裝置的要求；

1969 年，美國數字設備公司研制出了第一臺可編程邏輯控制器PDP—14 ，在美國通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線(xiàn)上試用成功，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這是第一代可編程邏輯控制器，稱(chēng)Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，是世界上公認的第一臺PLC。

1969年，美國研制出世界第一臺PDP-14；

1971年，日本研制出第一臺DCS-8；

1973年，德國西門(mén)子公司（SIEMENS）研制出歐洲第一臺PLC，型號為SIMATIC S4；

1974年，中國研制出第一臺PLC，1977年開(kāi)始工業(yè)應用。

20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程邏輯控制器，使可編程邏輯控制器增加了運算、數據傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的可編程邏輯控制器為微機技術(shù)和繼電器常規控制概念相結合的產(chǎn)物。個(gè)人計算機發(fā)展起來(lái)后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程邏輯控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。

20世紀70年代中末期，可編程邏輯控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性?xún)r(jià)比奠定了它在現代工業(yè)中的地位。

20世紀80年代初，可編程邏輯控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志著(zhù)可編程控制器已步入成熟階段。

20世紀80年代至90年代中期，是可編程邏輯控制器發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(cháng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò )能力得到大幅度提高，可編程邏輯控制器逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統治地位的DCS系統。

20世紀末期，可編程邏輯控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應于現代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程邏輯控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易。