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產品時間：2023-12-25
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自動化行業是一個非常專業的行業，不管是什么崗位，產品的基礎知識一定是*的，且熟練掌握對工作的幫助更大。PLC是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關設備、都應按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。一、PLC的特點:· 1、可靠性高，使用壽命長· 2、環境適應性強· 3、靈活通用· 4、使用方便、維護簡單· 5、整個連接過程僅需要一把螺絲刀即可完成。二、PLC的分類 PLC是由現代化大生產的需要而產生的，PLC的分類也必然要符合現代化生產的需求。一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類。其一是從PLC的控制規模大小去分類，其二是從PLC的性能高低去分類，其三是從PLC的結構特點去分類。1、按控制規模分類：可以分為大型機、中型機和小型機。（一）小型機 : 小型機的控制點一般在256 點之內,適合于單機控制或小型系統的控制。 （1）日本OMRON 公司 CQM1 處理速度：0.5~10ms/ 1k 字 存貯器：3.2~7.2k 數字量192 點，模擬量44 路 （2）德國SIEMENS S7-200 處理速度：0.8~1.2ms 存貯器：2k 數字量：248 點，模擬量35 路（二）中型機: 中型機的控制點一般不大于2048 點，可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的PLC進行監控，它適合中型或大型控制系統的控制。 （1）日本OMRON 公司 C200HG 處理速度 0.15~ 0.6 ms/ 1k 字 存貯器 15.2~31.2k 數字量1184 點 （2）德國SIEMENS S7-300 處理速度：0.8~1.2ms 存貯器：2k 數字量1024 點，模擬量128 路 網絡：PROFIBUS，工業以太網，MPI（三）大型機的控制點一般大于2048 點,不僅能完成較復雜的算術運算還能進行復雜的矩陣運算。它不僅可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監控。 2、按控制性能分類：可以分為高檔機、中檔機和低檔機。 （一） 低檔機 這類PLC，具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數量比較少。比如，德國SIEMENS 公司生產的S7-200 就屬于這一類。 （二）中檔機 這類PLC，具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算，也能完成比較復雜的三角函數、指數和PID 運算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。比如，德國SIEMENS 公司生產的S7-300 就屬于這一類。 （三）高檔機 這類PLC，具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數運算、指數運算和PID 運算，還能進行復雜的矩陣運算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類PLC可以完成規模很大的控制任務。在聯網中一般做主站使用。比如，德國SIEMENS 公司生產的S7-400 就屬于這一類。3、按結構去劃分：可以分為整體式、組合式、疊裝式 （一）整體式 整體式結構的PLC把電源、CPU、存儲器、I/O 系統都集成在一個單元內，該單元叫做作基本單元。一個基本單元就是一臺完整的PLC。控制點數不符合需要時，可再接擴展單元。整體式結構的特點是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。 （二）組合式組合式結構的PLC是把PLC 系統的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。（今天的轉發暗號是：億維公司價值觀：誠信、責任、合作、創新）其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些PLC，除了－些基本的I/O 模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID 控制模塊、通訊模塊等等。組合式結構的PLC 特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統一、安裝整齊、I/O 點選型自由、安裝調試、擴展、維修方便。（三）疊裝式 疊裝式結構集整體式結構的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結構的I/O 點搭配靈話、安裝整齊的優點于一身。它也是由各個單元的組合構成。其特點是CPU 自成獨立的基本單元（由CPU 和一定的I/O 點組成），其它I/O 模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統達到配置靈活、體積小巧。
下面介紹PLC的四個特點：
1.功能豐富
PLC的功能非常豐富。這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統及存儲信息的內部器件有關。
它的指令多達幾十條、幾百條，可進行各式各樣的邏輯問題的處理，還可進行各種類型數據的運算。凡普通計算機能做到的，它也都可作到。
它的內部器件，即內存中的數據存儲區，種類繁多，容量宏大。I/O繼電器，可以用以存儲入、出點信息的，少的幾十、幾百，多的可達幾千、幾萬，以至10幾萬。這意味著它可進行這么多I/O點的入出信息變換，進行這么大規模的控制。
它的內部種種繼電器，相當于中間繼電器，數量更多。內存中一個位就可作為一個中間繼電器，怎么不多。
它的計數器、定時器也很多，是繼電電路所望塵莫及的。小小的箱體或模塊，其內部定時器、計數器可達成百、成千。這也是因為只要用內存中的一個字，再加一些標志位，即可成為定時器、計數器，所以才那么多。
而且，這些內部器件還可設置成丟電保持的，或丟電不保持的，即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。
它的數據存儲區還可用以存儲大量數據，幾百、幾千、幾萬字的信息都可以存，而且，掉電后還不丟失。
PLC還有豐富的外部設備，可建立友好的人機界面，以進行信息交換。可送入程序，送入數據，可讀出程序，讀出數據。而且讀、寫時可在圖文并茂的畫面上進行。數據讀出后，可轉儲，可打印。數據送入可鍵入，可以讀卡入，等等。
PLC還具有通訊接口，可與計算機鏈接或聯網，與計算機交換信息。自身也可聯網，以形成單機所不能有的更大的、地域更廣的控制系統。
PLC還有強大的自檢功能，可進行自診斷。其結果可自動記錄。這為它的維修增加了透明度，提供了方便。
豐富的功能為PLC的廣泛應用提供了可能；同時，也為工業系統的自動化、遠動化及其控制的智能化創造了條件。
像PLC這樣集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒有的；更是傳統的繼電控制電路所無法比擬的。
2.使用方便
用PLC實現對系統的控制是非常方便的。這是因為：首先PLC控制邏輯的建立是程序, 用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當然要方便得多！
其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的模塊。而且，這些模塊是配套的，已實現了系列化與規格化。種種控制系統所需的模塊，PLC廠家多有現貨供應，市場上即可購得。所以，硬件系統配置與建造也非常方便。
正因如此，用可編程序控制器才有這個"可"字。對軟件講，它的程序可編，也不難編。對硬件講，它的配置可變，而且也易于變。
具體地講，PLC有五個方面的方便：
（1）配置方便：可接控制系統的需要確定要使用哪家的 PLC，那種類型的，用什么模塊，要多少模塊，確定后，到市場上定貨購買即可。
（2）安裝方便：PLC硬件安裝簡單，組裝容易。外部接線有接線器，接線簡單，而且一次接好后，更換模塊時，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內部什么線都不要接，只要作些必要的DIP開關設定或軟件設定，以及編制好用戶程序就可工作。
（3）編程方便：PLC內部雖然沒有什么實際的繼電器、時間繼電器、計數器，但它通過程序（軟件）與系統內存，這些器件卻實實在在地存在著。其數量之多是繼電器控制系統難以想象的。即使是小型的PLC，內部繼電器數都可以千計，時間繼電器、計數也以百計。而且，這些繼電器的接點可無限次地使用。PLC內部邏輯器件之多，用戶用起來已不感到有什么限制。考慮的只是入出點。而這個內部入出點即使用得再多，也無關緊要。大型PLC的控制點數可達萬點以上，哪有那么大的現實系統？若實在不夠，還可聯網進行控制，不受什么限制。PLC的指令系統也非常豐富，可毫不困難地實現種種開關量，以及模擬量的控制。PLC還有存儲數據的內存區，可存儲控制過程的所有要保存的信息。
總之，由于PLC功能之強，發揮其在控制系統的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人們的想象力，或與其配套的其它硬件設施了。
PLC的外設很豐富，編程器種類很多，用起來都較方便，還有數據監控器，可監控PLC的工作。使用PLC的軟件也很多，不僅可用類似于繼電電路設計的梯形圖語言，有的還可用BASIC語言、C語言，以至于自然語言。這些也為PLC編程提供了方便。
PLC的程序也便于存儲、移植及再使用。某定型產品用的PLC的程序完善之后，凡這種產品都可使用。生產一臺，拷貝一份即可。這比起繼電器電路臺臺設備都要接線、調試，要省事及簡單得多。
（4）維修方便
①PLC工作可靠，出現故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。這在講述PLC的第三個特點時，還將進一步介紹。
②即使PLC出現故障，維修也很方便。這是因為PLC都設有很多故障提示信號，如PLC支持內存保持數據的電池電壓不足，相應的就有電壓低信號指示。而且，PLC本身還可作故障情況記錄。所以，PLC出了故障，很易診斷。同時，診斷出故障后排故也很簡單。可按模塊排故，而模塊的備件市場可以買到，進行簡單的更換就可以。至于軟件，調試好后不會出故障，再多只要依據使用經驗進行調整，使之完善就是了。
（5）改用方便：PLC用于某設備，若這個設備不再使用了，其所用的PLC還可給別的設備使用，只要改編一下程序，就可辦到。如果原設備與新設備差別較大，它的一些模塊還可重用。
3.工作可靠
用PLC實現對系統的控制是非常可靠的。這是因為PLC在硬件與軟件兩個方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實上，如果PLC工作不可靠，就無法在工業環境下運用，也就不成其為PLC了。
1）在硬件方面：PLC的輸入輸出電路與內部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且，CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保PLC程序的運行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。
PLC使用的元器件多為無觸點的，而且為高度集成的，數量并不太多，也為其可靠工作提供了物質基礎。
在機械結構設計與制造工藝上，為使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可確保PLC耐振動、耐沖擊。使用環境溫度可高達攝氏50多度，有的PLC可高達80～90度。
有的PLC的模塊可熱備，一個主機工作，另一個主機也運轉，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機出現故障，熱備的可自動接替其工作。
還有更進一步冗余的，采用三取一的設計，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時工作，最終輸出取決于三者中的多數決定的結果。這可使系統出故障的機率幾乎為零，做到萬無一失。當然，這樣的系統成本是很高的，只用于特別重要的場合，如鐵路車站的道叉控制系統。
2）在軟件方面：PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統常出現的“冒險競爭”，其控制結果總是確定的；而且又能應急處理急于處理的控制，保證了PLC對應急情況的及時響應，使PLC能可靠地工作。
為監控 PLC運行程序是否正常，PLC系統都設置了“看門狗”（Watching dog）監控程序。運行用戶程序開始時，先清"看門狗"定時器，并開始計時。當用戶程序一個循環運行完了，則查看定時器的計時值。若超時（一般不超過100ms），則報警。嚴重超時，還可使PLC停止工作。用戶可依報警信號采取相應的應急措施。定時器的計時值若不超時，則重復起始的過程，PLC 將正常工作。顯然，有了這個"看門狗"監控程序，可保證PLC用戶程序的正常運行，可避免出現"死循環"而影響其工作的可靠性。
PLC還有很多防止及檢測故障的指令，以產生各重要模塊工作正常與否的提示信號。可通過編制相應的用戶程序，對PLC的工作狀況，以及PLC所控制的系統進行監控，以確保其可靠工作。
PLC每次上電后，還都要運行自檢程序及對系統進行初始化。這是系統程序配置了的，用戶可不干預。出現故障時有相應的出錯信號提示。
正是PLC在軟、硬件諸方面有強有力的可靠性措施，才確保了PLC具有可靠工作的特點。它的平均*時間可達幾萬小時以上；出了故障平均修復時間也很短，幾小時以至于幾分鐘即可。
曾有人做過為什么要使用 PLC的問卷調查。在回答中，多數用戶把PLC工作可靠作為選用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作為它的指標。