可編程序邏輯控制器起源于60年代，簡稱PLC（Programmable  Logic  Controller）。目前，已經(jīng)廣泛應用于冶金、礦業(yè)、機械等領域。其特點是：

1、編程方便易學           

2、運行穩(wěn)定可靠 

3、使用維護方便

4、對環(huán)境要求低

用可編程序控制器實施控制，如上圖，其實質(zhì)是按照一定的算法進行輸入輸出變換，并將這個變換予以物理實現(xiàn)。入出變換、物理實現(xiàn)可以說是PLC實施控制的兩個基本點。而人出變換實際上就是信息處理，信息處理當今最常用的是微處理機技術，物理實現(xiàn)則要求PLC的輸入應當排除干擾信號適應于工業(yè)現(xiàn)場。輸出應放大到工業(yè)控制的水平，能為實際控制系統(tǒng)方便使用。這就要求I/O電路專門設計。根據(jù)PLC實施控制的基本點的分析，PLC采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要是由CPU、RAM、ROM和專門設計的輸入輸出接口電路等組成。

中央處理機是PLC的大腦，如下圖它由中央處理器（CPU）和存儲器等組成 。

1、中央處理器（CPU）

    中央處理器（CPU）一般由控制電路、運算器和寄存器組成，這些電路一般都集成在一個芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲單元。輸入輸出（I/O）接口電路相連接。

    它主要完成以下的功能：

（1）將輸入信號送入PLC中存儲起來。  

（2）按存放的先后順序取出             

用戶指令，進行編譯。                  

（3）完成用戶指令規(guī)定的各種操作。       

（4）將結(jié)果送到輸出端。

（5）響應各種外圍設備（如變程器、打印機等）的請求。

    2、存儲器

PLC內(nèi)部存儲器有兩類：一類是RAM（即隨機存取存儲器），可以隨時由 CPU對它進行讀出、寫入；另一類是ROM （即只讀存儲器），CPU只

從中讀取而不能寫入。RAM主要用來存放各種暫存的數(shù)據(jù)、中間結(jié)果能及用戶正在調(diào)試的程序，ROM主要存放監(jiān)控程序及用戶已調(diào)試好的程序，這些程序都事先燒在ROM芯片中，開機后便可運行其中程序。

     3、輸入、輸出接口電路

它起著PLC和外圍設備之間傳遞信息的作用。用戶設備需要輸入PLC的各種控制信號，如限位開關、操作按鈕以及其它一些傳感器輸出的開關量或模擬量（要通過模數(shù)變換進入機內(nèi)）等，通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能接收和處理的信號。輸出接口電路將處理器輸出的弱電信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號以驅(qū)動電磁閥、接觸器等被控設備的執(zhí)行元件。常

用接口電路的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

                 輸入輸出接口電路

為了保證電路的正常工作，這些接口電路有以下特點；
1）輸入采用光電耦合電路，可大大減少電磁干擾
2）輸出也采用光電隔離并有三種方式，即繼電器、晶體管和晶閘管。這使得  PLC可以適合各種用戶的不同要求。如低速、大功率負載一般采用繼電器輸出；高速大功率則采用晶閘管輸出；高速小功率可用晶體管輸出。還有功率放大輸出電路等，而且有些輸出電路做成模塊式，可插拔，更換起來十分方便。

PLC控制系統(tǒng)設計的一般步驟與傳統(tǒng)的繼電器——接觸器控制系統(tǒng)的設計相比較，組件的選擇代替了原來的器件選擇，程序設計代替了原來的邏輯電路設計。

（1）根據(jù)工藝流程分析控制要求，明確控制任務，擬定控制系統(tǒng)設計的技術條件。技術條件一般以設計任務書的形式來確定，它是整個設計的依據(jù)。工藝流程的特點和要求是開發(fā)PLC控制系統(tǒng)的主要依據(jù)，所以必須詳細分析、認真研究，從而明確控制任務和范圍。如需要完成的動作（動作時順、動作條件，相關的保護和聯(lián)suo等）和應具備的操作方式（手動、自動、連續(xù)、單周期，單步等）。

（2）確定所需的用戶輸入設備（按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等）、輸出設備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設備驅(qū)動的控制對象（電動機、電磁閥等），估算PLC的I/O點數(shù)；分析控制對象與PLC之間的信號關系，信號性質(zhì)，根據(jù)控制要求的復雜程度，控制精度估算PLC的用戶存儲器容量。

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