可编程控制器

　　可编程逻辑控制器简称PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）。随着科学技术的发展，为适应多品种，小批量生产的需求而产生发展起来的一种新型的工业控制装置  。

　　1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。

　　2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

　　常用的I/O分类如下：

　　开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。

　　模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。

　　按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。

　　1987年国际电工委员会（IEC）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

　　“PLC是一种数字运算操作的电子的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。”

　　可编程控制器实际上是面向用户需要，适宜安装在工作现场的、为进行生产控制所设计的专用计算机。因而它和计算机有基本类似的结构，但按其作用它有自己的特点：

　　（1）编程简单，使用面向控制操作的控制逻辑语言。比如，梯形图、顺序功能流程图。生产现场的工人易于掌握和使用它，便于普及和应用。

　　（2）可靠性高，抗干扰能力强，适于在恶劣的生产环境下运行。它完全不需要一般计算机所要求的环境。因为它采用了很多硬件措施（屏蔽、滤波、隔离等）和软件措施（故障的检测与处理、信息的保护与恢复等），以提高可靠性，适应生产现场的要求。

　　（3）系统采用了分散的模块化结构。这不但使之可针对各类不同控制需要进行组合，便于扩展；也易于检查故障和维修更换，从而大大提高了效率。目前较高档的PC还配有各类智能化模板，如：模拟量I/O模板，PID过程控制模板，I/O通讯模板，视觉输入、伺服及编码等专用模板等等，大大提高了PC的功能与适应性。

　　（4）由于PC采用了大规模集成电路技术和微处理器技术，故可将其设计得紧凑、坚固、小体积，再加上它的可靠性，PC易于装入机械设备内部，实现机电一体化。

　　（5）相对于继电器逻辑控制而言，PC可节省大量继电器，故降低了成本且提高了可靠性，而且用程序来执行控制功能，使其灵活易于修改。这一切都大大提高了其性能价格比。

　　（6）目前中、高档PC均具有极强的联网通讯能力。通过简单的组合可连成工业局域网，在网络间通讯。并可通过网络连接主控级的计算机，实现计算机集成制造系统对全厂的自动化生产和管理都能进行控制。

　　目前可编程控制器已广泛应用于交通运输、食品工业、木材加工、采矿、冶金、化工、石油、环保（污水处理）、市政（供水、供热）、电力、水泥生产、机械制造、汽车制造、造纸、纺织、娱乐等各行各业。

　　如果从PC具体的控制对象和类型来看，它有如下几个方面的特点：

　　（1）用于顺序逻辑控制

　　这是早期PC与现代PC都具备的基本控制类型。如：电站设备的自动起停、石油化工各种阀门的自动关闭、机床电气控制、高炉上料、货物存取（仓库、停车场）、电梯控制等各种单机、多机群、自动生产线的控制等。

　　（2）用于闭环过程控制

　　现代的中高档PC都具有PID控制功能，可监控多个回路进行PID调节控制，能对温度、流量、位置、速度等进行闭环过程控制，如：锅炉、冷冻、反应堆、自动电焊机等等。

　　（3）用于机械加工的数字控制和机器人的控制

　　PC能和机械加工中的数控机床与加工中心结合进行数值控制。PC也用于对自动化生产网络中的机器人进行控制，如自动加工生产线或自动焊接线上的机器人的多维机械动作的控制。

　　（4）用于组成多级分布式控制系统

　　PC是组成多级分布式控制系统的底层车间生产级的基本设备。可和其它各级通过工业局域网通讯，以实现全厂自动化生产网络的计算机集成制造系统的生产方式。目前各大PC生产厂家都分别建立了自己的多级分布式控制系统。据说，美国一些大的PC厂家：A--B公司、GE公司、GOULD公司等，和美国一些大的计算机厂家：IBM公司、DEC公司、HP公司、MOTOROLA公司等已表示同意遵守美国GM公司提出的“制造自动化通信协议（MAP）”。显然这为实现异机通讯，实现计算机集成制造系统（CIMS）的规范化创造了条件。