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第二篇 可编程控制器技术
第五章 可编程控制器(PLC)的基础知识
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本章重点与难点：
PLC的结构组成与工作原理;PLC的编程语言
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章节安排：
第一节 PLC的产生、定义及发展
的重要组成部分，将在工业及工业以外的众
多领域发挥越来越大的作用。
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第二节 可编程控制器的特点及应用
一、PLC的特点
（一）可靠性高，抗干扰能力强
　 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC采 用大规模
集成电路技术，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
（1）硬件措施——屏蔽、滤波、隔离、模块式结构
（2）软件措施——故障检测、信息保护与恢复、WDT、程序检查和校验
（二）配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种 规模的系列化产品。可用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。
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近年来PLC的功能模块大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、计算机数控（CNC）等各种工业控制中。
加上PLC通讯能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
（三）易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备，，只用PLC的少量开关逻辑控制指令就可以方便地实现各种电气控制电路的功能。
（四）系统设计周期短，维护方便，改造容易
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，可以大大地减少外部的接线，使控制系统设计周期大大缩短。同时维护也变得容易。更重要的是同一设备经过改变程序来改变生产过程已成为可能。
第二节 可编程控制器的特点及应用
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（五）体积小，重量轻，能耗低
超小型PLC，其底部尺寸小于100mm平方，重量小于150g，
功耗仅数瓦。装入机械内部方便，是实现机电一体化的理想
控制设备。
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二、可编程控制器的应用领域
（一）开关量的逻辑控制
开关量的逻辑控制是PLC最基本、最广泛的应用领域，可用它取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，又可用于多机群控制及自动化流水线。
（二）模拟量控制
在工业生产过程中，为了使可编程控制器能处理如温度、压力、流量、液位和速度等模拟量信号，PLC厂家都有配套的A/D、D/A转换模块用于模拟量控制。
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（三）运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。各主要PLC厂家几乎都有运动控制功能专用模块，如可驱动步进电机、伺服电机的单轴或多轴；位置控制模块，广泛地用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
（四）过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。如PID调节就是一般闭环控制系统中常用的调节方法。
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（五）数据处理
现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通讯功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。
（六）通信及联网
PLC通信包含PLC之间的通信以及PLC与其他智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展将会加快，各PLC厂商都十分重视PLC的通讯功能，纷纷推出各自的网络系统。最新生产的PLC都具有通讯接口，实现通讯非常方便。
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第三节 PLC的分类、主要技术指标 及生产厂家
一、可编程控制器的分类
（一）按硬件的结构类型分类
为了便于在工业现场安装，扩展，方便接线，其结构与普通计算机有很大区别，常见的有单元式、模块式及叠装式三种结构。

CPU、RAM、ROM、I／O接口及与编程器或EPROM写入器相连的接口等都装配在一起的整体装置——基本单元。
特点：结构紧凑，体积小、成本低、安装方便。缺点是输入输出点数是固定的，不一定适合具体的控制现场的需要。
扩展一些I/O接口而不含CPU和电源的装置——扩展单元。
单元式系列PLC产品，具有不同点数的基本单元及扩展单
元，单元的品种越多，系统配置就越灵活。
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有些PLC产品中还具有一些特殊功能模块：高速计数模块、
位置控制模块、温度控制模块