PLC的入門知識(shí)帶你讀懂什么是PLC

PLC是“可編程序控制器”的簡(jiǎn)稱。原來可編程序控制器（Progammadble Controllre）簡(jiǎn)寫為PC，但為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)寫PC相混淆，所以將可編程序控制器稱為PLC（Progammadble Logic Comtroller）。可以看出，PLC就是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是一種主要應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域的微型計(jì)算機(jī)。

IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）于1987年對(duì)可編程序控制器下的定義是：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)；它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令；并通過數(shù)字是或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

PLC的應(yīng)用范圍非常廣泛，在國(guó)內(nèi)外大量應(yīng)用于鋼鐵、石化、機(jī)械制造、汽車裝配、電力系統(tǒng)等各行業(yè)的自動(dòng)化控制領(lǐng)域。

全球PLC制造廠家有上百家，比較有名的有德國(guó)的西門子（Siemens）公司、美國(guó)Rockwell自動(dòng)化公司、法國(guó)的施耐德（Schneider）、日本的三菱公司和歐姆龍公司。生產(chǎn)出了大量的各種型號(hào)的PLC產(chǎn)品，在我國(guó)使用比較多的有日本三菱公司的FX系列、德國(guó)西門子公司的S7-200 CPU22X系列，還有一些少量施耐德的產(chǎn)品。本講座是以西門子公司的S7-200 CPU224為例介紹有關(guān)知識(shí)。

PLC的基本組成主要有中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入輸出單元(I/O)、電源和編程器等幾部分。

PLC控制系統(tǒng)的等效電路可分為3部分，即輸入部分、輸出部分和內(nèi)部控制部分。輸入部分就是采集輸入信號(hào)，輸出部分就是系統(tǒng)的執(zhí)行部分。這兩部分與傳統(tǒng)繼電器控制電路相同，內(nèi)部控制電路是通過編程方法實(shí)現(xiàn)的邏輯控制，用軟件編程代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器電路的功能。

PLC的輸入部分由外部輸入電路、PLC輸入接線端子和輸入“繼電器”組成。這里所謂的“輸入繼電器”是在機(jī)器里面，外面看得見的只是輸入接線端子。也可以這樣理解，每個(gè)輸入端子就相當(dāng)于一個(gè)“繼電器”，用符號(hào)“I”表示，因?yàn)檩斎攵俗佑泻芏?，要加上?shù)字符號(hào)來區(qū)別，數(shù)字從“0.0”開始計(jì)數(shù)，比如第一個(gè)輸入接線端子（也是第一個(gè)“輸入繼電器”）就用“I0.0”來表示。往后以此類推。

這個(gè)繼電器的線圈由外部輸入元件（如控制按鈕、行程開關(guān)等）所控制，程序里不可以控制輸入繼電器的線圈。由這個(gè)線圈再去控制其觸點(diǎn)的動(dòng)作，這些觸點(diǎn)都應(yīng)用在程序里面，根據(jù)程序要求實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的改變?nèi)タ刂戚敵?。輸入繼電器的觸點(diǎn)只有兩種形式一種是常開觸點(diǎn)，另一種就是常閉觸點(diǎn)，數(shù)量有很多，教材上說編程時(shí)隨便使用。

輸出部分是由在PLC內(nèi)部且與內(nèi)部控制電路隔離的“輸出繼電器”和輸出端子、外部負(fù)載電路組成。和輸入一樣，每個(gè)輸出端子也相當(dāng)于是一個(gè)“輸出繼電器”，其符號(hào)用“Q”來表示，數(shù)字符號(hào)也是從“0.0”開始計(jì)數(shù)，第一個(gè)“輸出繼電器”用“Q0.0”來表示。

與輸入不同的是內(nèi)部程序來控制這個(gè)“輸出繼電器”的線圈，其觸點(diǎn)再去控制外部的負(fù)載電路。同理，這個(gè)“輸出繼電器”也有兩種觸點(diǎn)即常開和常閉觸點(diǎn)，數(shù)量也是很多，程序中隨便使用。

中間內(nèi)部控制電路是由用戶程序形成的、用所謂“軟繼電器”來代替實(shí)際繼電器的控制邏輯。它的作用是按照用戶程序規(guī)定的邏輯關(guān)系，對(duì)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)、判斷、運(yùn)算和處理，然后得出相應(yīng)的輸出，達(dá)到用戶所需的控制目標(biāo)。

一般PLC用戶程序是用梯形圖這種圖形語言編制的。梯形圖看起來很像傳統(tǒng)繼電器控制電路圖，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被熟悉傳統(tǒng)繼電器控制的電氣人員掌握。它特別適用于開關(guān)邏輯量控制。所以我們又把梯形圖稱為PLC的電路圖或PLC的程序。