可編程序控制器簡稱PLC，是20世紀(jì)60年代以來發(fā)展極為迅速、應(yīng)用極為廣泛的工業(yè)控制裝置，在PLC出現(xiàn)前，生產(chǎn)線的控制主要采用繼電器。許多實(shí)訓(xùn)設(shè)備也是繼電器控制的，繼電器控制設(shè)備需要許多硬件設(shè)備，進(jìn)行復(fù)雜的接線，既浪費(fèi)了許多硬件，有增加成本。
PLC可編程控制器實(shí)訓(xùn)裝置（如圖）
PLC按不同的控制類型，已成功應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：
1．開關(guān)量順序控制
這是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，也是PLC最基本的控制功能，可用來取代繼電器控制系統(tǒng)，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控制和自動(dòng)化生產(chǎn)線控制。如電動(dòng)機(jī)控制、機(jī)床電氣控制、電梯自動(dòng)控制、自動(dòng)化生產(chǎn)線、數(shù)控機(jī)床、交通燈等。
2．模擬量過程控制
除開關(guān)量外，PLC還能控制連續(xù)變化的模擬量，如壓力、速度、流量、液位、電壓和電流等模擬量。通過各種傳感器將相應(yīng)的模擬量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后通過A/D模塊將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，送到PLC處理，處理后的數(shù)字量再通過D/A的轉(zhuǎn)換為模擬量進(jìn)行輸出控制，如通過專用的智能PID模塊實(shí)現(xiàn)模擬量的閉環(huán)過程控制。這一功能主要應(yīng)用于恒壓供水系統(tǒng)、鍋爐溫度控制等控制系統(tǒng)中。
3．運(yùn)動(dòng)控制
PLC提供了驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，通過這些模塊可實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的控制。這一功能主要用于各類機(jī)床、機(jī)器人、裝配機(jī)械等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。
4．?dāng)?shù)據(jù)處理
PLC提供了各種數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)排序以及位操作等功能，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可通過通信系統(tǒng)傳送到其他智能設(shè)備，也可利用它們與存儲(chǔ)器中的參考值進(jìn)行比較，或利用它們制作各種要求的報(bào)表。數(shù)據(jù)處理功能一般用于各種行業(yè)的大、中型控制系統(tǒng)。
5．通信功能
為適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的需要——集中及遠(yuǎn)程管理，PLC可實(shí)現(xiàn)與PLC、單片機(jī)、打印機(jī)及上級(jí)計(jì)算機(jī)互相交換信息的通信功能。
PLC控制與其他控制方式比較
1．PLC與繼電器控制比較
傳統(tǒng)的繼電器控制只能進(jìn)行開關(guān)量的控制，而PLC既或進(jìn)行開關(guān)量控制，又可進(jìn)行模擬量控制，還能與計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制。
在PLC編程語言中，梯形圖是使用最廣泛的語言。梯形圖與繼電器控制原理十分相似，沿用了繼電器控制電路的元件符號(hào)，僅個(gè)別地方有些不同。PLC控制與繼電器控制系統(tǒng)相比主要有以下幾點(diǎn)區(qū)別：
�。�1）組成器件不同。繼電器控制線路是由許多硬件繼電器組成，而PLC則是由許多“軟繼電器”組成。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)本來有很強(qiáng)的抗干擾能力，但由于使用了大量的機(jī)械觸頭，因物理性能疲勞、塵埃的隔離性及電弧的影響，系統(tǒng)可靠性大大降低。PLC采用無機(jī)械觸頭的邏輯運(yùn)算微電子工業(yè)技術(shù)，復(fù)雜的控制由PLC內(nèi)部運(yùn)算器完成，故壽命長、可靠性高。
（2）觸頭的數(shù)量不同。繼電器的觸頭數(shù)較少，一般只有4～8對(duì)；而“軟繼電器”可供編程的觸頭數(shù)有無限對(duì)。
�。�3）控制方法不同。繼電器控制系統(tǒng)是通過元件間的硬接線來實(shí)現(xiàn)的，控制功能就固定在線路中。PLC控制功能是通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)的，只要改變程序，功能即可改變，控制非常靈活。
�。�4）工作方式不同。在繼電器控制線路中，當(dāng)電源接通時(shí)，線路中各繼電器處于受制約狀態(tài)。在PLC中，各“軟繼電器”都處于周期性循環(huán)掃描接通中，每個(gè)“軟繼電器”受制約接通的時(shí)間是短暫的。
2．PLC與單片機(jī)比較
可編程序控制器的核心就是一臺(tái)單片機(jī)，在單片機(jī)外圍配置了相應(yīng)的接口電路（硬件），在單片機(jī)中配置了監(jiān)控程序（軟件），但它又和單片機(jī)控制系統(tǒng)有所不同：
�。�1）PLC具有高可靠性�？梢哉f，到目前為止沒有任何一個(gè)工業(yè)控制設(shè)備可以達(dá)到可編程序控制器的可靠性。PLC在硬件和軟件兩個(gè)方面來解決可靠性的問題，如采用光電隔離、數(shù)字濾波、電磁屏蔽等措施來提高PLC的可靠性。單片機(jī)與之相比在這方面比較遜色，它在運(yùn)行過程中很容易受到外界環(huán)境的干擾。
（2）PLC編程方便，易于使用。PLC可以采用梯形圖編程，而梯形圖就是從實(shí)際電路接線圖演變來的，因此這種圖形編程方式易懂易編。但單片機(jī)采用專門的編程語言，指令多，關(guān)系復(fù)雜，要求使用者具有較高計(jì)算機(jī)編程能力和接口技術(shù)。
（3）PLC與其他裝置配置連接方便。PLC的接口原則就是使用外部接線，電平轉(zhuǎn)換盡量少，一般PLC的輸出有繼電器型、晶體管型和晶閘管型三種，它們直接與相關(guān)的電器元件相連。另外PLC還配置了A /D、D /A、RS232等接口元件，不需用戶來考慮具體的設(shè)置問題，大量的問題在PLC內(nèi)部解決。但用單片機(jī)構(gòu)成一個(gè)控制系統(tǒng)時(shí)，則需要用戶考慮電子轉(zhuǎn)換、濾波、功率放大等問題。
（4）PLC多用于過程控制，而單片機(jī)多用于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。
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