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可编程逻辑控制器PLC

PLC技术一经出现，立即引起了全世界的广泛关注，1069年将其进行商品化并推向市场的是关国《江西》LD公司：1971年，在引进美国技术后，目本课制出了自己的份PLC：1973年，德国SIEMENS公司也研制出了欧洲章PLC：1974年，法国随之也研制出了PLC。

  到了20世纪70年代中期，PLC开始采用微处理器。PLC的功能也由初的逻辑运算拓展到其有数据处理功能，并得到了更为广泛的应用。由于当时的PLC难能已经不再局限于逻辑处理的范畴，为此，PLC也随之改称为可编程序控制器(Programmable Controller，简称PC)。

  1560年，美国电气制造商协会(National Electronic Manwfacture Assoclation，简称NEMA)对可编程序控制器进行了如下定义：

  “可编程序控制器是一种带有指令存储器，数字或模拟输入/输出接口;以位运算为主;能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算功能;面向机器或生产过程的自动控制装置"。并将其统一命名为Programmable Controller(PC)。

  可编程控制器(Programmable Conroller)简称PC，个人计算机(Personal Computer)也称PC，为了避免混淆，人们仍习惯于将初多用于逻辑控制而发展起来的可编程控制器具作PLC(ProgrammableLogicController).

  国际电工在1987年颁布的PLC标准草案中也对PLC作了定义："PLC是一种为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器. 用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序运算，定时，计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的编人和编出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计”。

  定义中有以下几点值得注意。

  ①PLC是"数字运算操作的电子装置"，其中带有"可以编制程序的存储器"，可以进行“逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算”工作，可以认为PLC具有计算机的基本特征。事实上，民C无论从内部构造，功能及工作原理上看都不循不扣的是一种计算机。

  ②PLC是“为工业环境下应用”而设计。工业环境和一般办公环境有较大的区别，PLC具有特殊的构造，使它能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化刚烈的环境下正常工作;为了能控制“机械或生产过程”，它又要能“易于与工业控制系统形成一个整体”;这些都是个人计算机不可能做到的。因此PLC又不是普通的计算机，它是一种能满足工业现场恶劣环境下使用的工业控制计算机。

  PLC能控制“各种类型”的工业设备及生产过程。它“易于扩展其功能”，它的程序能根据控制对象的不同要求，让使用者“可以编制程序”。也就是说，PLC较之以前的工业控制计算机，如单片机等工业控制系统，具有更大的灵活性，它可以方便地应用在各种场合，它又是一种通用的工业控制计算机。

  通过以上定义还可以了解到，相对于一般意义上的计算机，PLC并不仅仅具有计算机的内核，它还配置了许多使其适用于工业控制的器件。它实质上是经过了一次开发的工业控制用计算机。但是，从另一个方面来说，它是一种通用机，但不经过二次开发，它就不能在任何具体的工业设备上使用。不过，自其诞生以来，电气工程技术人员感受深刻的也正是PLC二次开发编程十分容易。它在很大程度上使得工业自动化设计从设计院走进了厂矿企业，变成了普通工程技术人员甚至普通电气工人都力所能及的工作。再加上其体积小、可靠性高、杭干扰能力强、控制功能完善、适应性强、安装接线简单等众多显著优点，PLC在其问世后的短短四十余年中便获得了突飞猛进的发展，在工业控制中得到了极其广泛的应用，已跃属现代工业四大支柱(PLC、数控机床、工业机器人、CAD/CAM)之。

  更简单地说，PLC就是一台工业控制计算机，它的全称是Programmable Logic Controller(可编程逻辑控制器PLC)。如果说融人人们日常生活的计算机是通用级电脑的话，那么PLC则是级的，是业界备受推崇的工业控制器。PLC和计算机一样，也是由中央处理器(CPU)、存储器(Mem-ory)及输入/输出单元(1/O)三大部分组成的，但它又不同于一般的计算机，更适合工业控制。图1-1所示为PLC用于电动机控制。

PLC的工作的三个基本过程内容

PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
      1．输入处理
      输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
        2．程序执行
        根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。
       3．输出处理
      程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。