第1章 概 述教材

第1章概述第1章概述1.1可編程序控制器(PC)的基本概念1.2PC的主要功能和特點1.3PC的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢1.1可編程序控制器(PLC)的基本概念1.1.1可編程序控制器的產(chǎn)生一、引言：1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司(GM公司)為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，期望找到一種新的方向，盡可能減少重新設(shè)計繼電控制系統(tǒng)和重新接線的工作，以降低成本、縮短周期，設(shè)想把計算機(jī)通用、靈活、功能完備等優(yōu)點和繼電控制系統(tǒng)的簡單易懂、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置，并把計算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進(jìn)行編程，使得不熟悉計算機(jī)的人也能方便地使用。為此進(jìn)行招標(biāo)，1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC公司)研制出了第一臺可編程序邏輯控制器(ProgrammableLogicController，簡稱PLC)，在GM公司的自動裝配線上試用獲得了成功。

1.1.2PLC中的幾個基本概念一、引言：由于PLC是從繼電器控制邏輯發(fā)展而來的，因此PLC最基本的控制功能是順序控制或邏輯控制，它能模擬繼電器控制中的繼電器、定時器、時序器等的功能，另外還引入了更多的其他功能，如計數(shù)、加、減、乘、除運算，甚至PID功能。為了方便電氣控制工程技術(shù)人員，PLC中許多術(shù)語、名稱、編程方法等都沿用了繼電器控制的概念。

(1)繼電器：它在PLC中也稱編程元件，它包括線圈、常開觸點和常閉觸點。常開觸點：常用符號為,受PLC輸入開關(guān)量或PLC內(nèi)部相應(yīng)線圈的控制，當(dāng)PC輸入接通或相應(yīng)的線圈通過電流時，此觸點閉合。常閉觸點：常用符號為

,受控方式與常開觸點相同，只是當(dāng)PLC輸入接通或相應(yīng)線圈通電時，此觸點斷開。線圈：PLC中也稱邏輯線圈，常用符號為，在PLC中用它作為輸出元件，以控制外部設(shè)備(如電磁閥、接觸器、指示燈等)；也可以用來控制PLC內(nèi)部的其他觸點，以構(gòu)成復(fù)雜的控制邏輯。(2)定時器：它的作用與繼電器控制中的延時繼電器或時間繼電器相同。常見的定時單位有0.1s、0.2s、1s幾種，其符號因型號不同各異。日本立石公司C系列機(jī)用下列符號表示：TIM02TIM××#××××#0142(定時預(yù)置值)符號 例子其中圓內(nèi)“××”表示定時器(TIM)的編號，圓外#號后的“××××”表示定時預(yù)置值，定時時間=定時預(yù)置值×定時單位。例中的定時器為02號，若PC內(nèi)部規(guī)定的定時單位為0.1s，則定時時間142×0.1s=14.2s。(3)計數(shù)器：它的作用是每當(dāng)其計數(shù)輸入端由斷開(OFF)到接通(ON)時，計一個數(shù)，即計數(shù)器記錄的是其輸入由斷到通的次數(shù)。當(dāng)計數(shù)值與預(yù)置值相等時，計數(shù)器導(dǎo)通。有的PC(如C40P)計數(shù)端由斷到通時，自動減一個數(shù)，當(dāng)計數(shù)值由預(yù)置值減到0時，計數(shù)器導(dǎo)通，其相應(yīng)的觸點接通或斷開，可用來控制其他元件。C系列PC常用下列符號表示計數(shù)器：計數(shù)端——復(fù)位端——CPCNT××R#××××(計數(shù)預(yù)置值)(4)其他元件：如時序器、加法器、編碼器、減法器、譯碼器等。上述元件在PC內(nèi)部都是由軟件實現(xiàn)的，并不存在它們的物理實體，因此常稱之為“虛擬元件”或“軟元件”。將它們相互連接構(gòu)成復(fù)雜控制邏輯的過程稱為“軟連接”，放入PC后則是一段程序(5)梯形圖(LadderDiagram)：

1.梯形圖的引入梯形圖是一種圖形編程語言,是面向控制過程的一種“自然語言”它沿用繼電器的觸點(觸點在梯形圖中又稱為接點),線圈、串、并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，同時也增加一些繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中沒有的特殊功能符號，梯形圖語言比較形象，直觀，對于熟悉繼電器控制線路的電氣技術(shù)人員來說，很容易被接受，且不需要學(xué)習(xí)專門的計算機(jī)知識，因此，在PLC應(yīng)用中，是使用的最基本、最普遍的編程語言，但這種編程方式只能用圖形編程器直接編程。2.梯形圖與繼電器控制線路圖的區(qū)別SB1SB2KMKM00000000010100001000（1）構(gòu)成器件不同。繼電器控制電路中的繼電器是真實的物理器件，是由硬件實物構(gòu)成的；而PLC中的繼電器，則是虛擬的邏輯器件，每個繼電器其實是PLC內(nèi)部存儲單元中的一位，故稱為“軟繼電器”。（2）觸點情況不同。繼電器控制電路中的常開、常閉觸點由實物的結(jié)構(gòu)決定，而PLC中的常開、常閉觸點則由軟件決定，即由存儲器中相應(yīng)位的狀態(tài)“1”或“0”來決定。因此，繼電器控制電路中每只繼電器的觸點數(shù)量則是有限的，而PLC中每只軟繼電器的觸點數(shù)量則是無限的，也就是說用戶可以無限次地調(diào)用PLC內(nèi)部的軟觸點；繼電器控制電路中觸點壽命是有限的，而PLC中各軟繼電器的觸點壽命則是無限的。（3）作用電流方式不同。繼電器控制線路中有實際的物理電流存在，是可以用電流表直接測得的；而PLC梯形圖中的工作電流是一種信息流，其實質(zhì)是程序的運算過程，可稱之為“軟電流”，或稱“能流”。（4）接線方式不同。繼電器控制電路圖的所有接線都必須逐根連接，缺一不可，而PLC中的接線除輸入、輸出端需進(jìn)行實際物理接線外，內(nèi)部的所有軟接線都是通過程序的編制（觸點和線圈的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)）來完成的。由于接線方式的不同，在改變控制程序時，繼電器控制線路必須改變其實際的物理接線，而PLC則僅需修改程序，通過軟件加以改接，其改變的靈活性及其速度是繼電器控制線路無法比擬的。（5）工作方式不同。繼電器控制線路中，當(dāng)電源接通時，各繼電器都處于受約狀態(tài)，該吸合的都吸合，不該吸合的因受某種條件限制而斷開；PLC則采用循環(huán)掃描執(zhí)行方式，即從第一階梯形圖開始，依次執(zhí)行至最后一階梯形圖，再從第一階梯形圖開始繼續(xù)往下執(zhí)行，周而復(fù)始，因此從激勵到響應(yīng)有一個時間的滯后。綜上所述：PLC的最大特點是：用軟件提供了一個能隨要求迅速改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，使整個控制過程能根據(jù)需要靈活地改變，從而省去了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中拆線、接線的大量繁瑣費時的機(jī)械工作。【例】交流電機(jī)單向運轉(zhuǎn)的啟停控制。圖1.1.1繼電器控制線路圖3.梯形圖應(yīng)用實例圖1.1.2PC控制的接線圖圖1.1.3PLC梯形圖表1.1.1PC控制的助記符程序地址指令數(shù)據(jù)0000LD00010001OR05000002AND–NOT00020003OUT05000004END

由上例可得：①PLC控制時要畫梯形圖，梯形圖與繼電器控制的梯形圖十分相似。②有的PLC可直接通過圖形編程器GPC或上位機(jī)將梯形圖輸入到PLC內(nèi)部的存儲器中。還有的PLC利用自己特定的助記符語言將梯形圖轉(zhuǎn)化為助記符程序。也就是說PLC是用軟件實現(xiàn)控制邏輯的，若要更改控制邏輯，只需重編梯形圖，而不必更改硬接線。

1.2PLC的主要功能和特點

一、引言：PLC是在繼電器控制邏輯基礎(chǔ)上，與3C(Computery計算機(jī)，control控制，communication通信技術(shù)相結(jié)合，不斷發(fā)展和完善的。目前，PLC己從小規(guī)模的單機(jī)順序控制，發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領(lǐng)域。能適應(yīng)工廠自動化(FA）)的PLC綜合控制系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。每個生產(chǎn)廠家?guī)缀醵加凶约旱南盗谢a(chǎn)品，同一系列的產(chǎn)品，指令系統(tǒng)向上兼容，I/O模塊也可以通用，有的PLC還可以相互通信。廠家一般按．PL輸入輸出點數(shù)和程序存儲器容量，將PLC分為小型、中型和大型。一般來說，PLC輸入輸出點數(shù)在256到1024點之間的稱為中型，1024點以上的稱為大型。1.2.1PLC的主要功能1.步進(jìn)順序控制

這種控制具有按步序順序進(jìn)行控制的功能，也就是能使生產(chǎn)過程中的設(shè)備按確定的次序進(jìn)行開和關(guān)的功能。例如馬達(dá)控制中心、機(jī)床電氣控制、供電系統(tǒng)保護(hù)、高爐上料系統(tǒng)、鍋爐安全保護(hù)系統(tǒng)、貨物存放與提取等等。2.限時控制這種控制能使生產(chǎn)過程中的設(shè)備在進(jìn)行了一個動作之后，經(jīng)過規(guī)定的時間再進(jìn)行下一個動作，就像繼電控制系統(tǒng)中的時間繼電器。例如馬達(dá)空載啟動，運行數(shù)秒后再加入額定負(fù)載；注塑機(jī)合模后經(jīng)數(shù)分鐘再開模等。3.條件控制設(shè)備正在進(jìn)行一個動作時，別的動作不能進(jìn)行，也就是通常所說的“連鎖”功能。例如直流電機(jī)不加勵磁時，不能加電樞電壓；散熱風(fēng)扇不啟動時，大功率器件加不上電源；電機(jī)正轉(zhuǎn)時不能后轉(zhuǎn)等。4．計數(shù)控制計數(shù)控制即當(dāng)某個動作達(dá)到規(guī)定的次數(shù)時，才允許進(jìn)行另一個動作。例如，當(dāng)產(chǎn)品個數(shù)恰好裝滿一箱時，才允許箱體離開轉(zhuǎn)去包裝。5．模／數(shù)和數(shù)／模轉(zhuǎn)換有些PLC具有模／數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)和數(shù)／模轉(zhuǎn)換(D/A)功能，完成對模擬量的檢測、控制和調(diào)節(jié)。一般模擬電壓范圍有+1V～+5V、0V～+5V、0V～+l0V、-5V~+5V、一10V~+10V等。模擬電流范圍有+4mA~+20mA等。6．?dāng)?shù)據(jù)處理有的PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。例如并行運算，BCD碼的加、減、乘、除、開方；16位數(shù)的并行傳送等；字與、字或、字異或、求反、邏輯移位、算術(shù)移位、數(shù)據(jù)檢索、比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、16一4和4—16編碼、七段譯碼等等。7·通信和聯(lián)網(wǎng)有的PLC具有通信功能，體現(xiàn)在：①遙控，即進(jìn)行遠(yuǎn)程的I／0控制(RemoteI／O)。它采用串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄螌⒅髡镜囊慌_較大的PLC（主機(jī)）與遠(yuǎn)處從站的I/O終端、光轉(zhuǎn)送I/O單元或PLC（從機(jī)）連接起來，主機(jī)端應(yīng)安裝一個遠(yuǎn)程I/O主單元，若從站用的中PLC從機(jī)，則應(yīng)在從站安裝一個遠(yuǎn)程I/O從單元或I／O鏈接單元，若用I/O鏈接單元與主機(jī)的遠(yuǎn)程I/O主單元實現(xiàn)通信，則從站稱為I/OLINK。②多臺同類或不同類PLC進(jìn)行同位鏈接，稱為PCLink。它是通過內(nèi)存Link數(shù)據(jù)互相交換信息。例如C500中設(shè)置了32個Link通道，每個通道16bit，允許8臺C500進(jìn)行PCLink，構(gòu)成4096點I/O控制系統(tǒng)。③PLC與上位計算機(jī)鏈接，稱為HostLink，一臺計算機(jī)可以連接多臺PLC（例如32臺)。PLC可以接受上位機(jī)的命令，并將執(zhí)行結(jié)果送給上位機(jī)。這就構(gòu)成了“集中監(jiān)督管理，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)，也稱集散系統(tǒng)。HostLink對計算機(jī)之間的通信，目前還沒有國際標(biāo)準(zhǔn)，正處在研究開發(fā)的階段。在有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)之前，各PLC生產(chǎn)廠家一般均有自己的標(biāo)準(zhǔn)，例如C系列機(jī)PLC采用OMRON標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了命令種類，數(shù)據(jù)格式及應(yīng)答方式，而且PLC方面的通信軟件已經(jīng)做好，用戶只要在計算機(jī)方面配置相應(yīng)的通信軟件，就能夠按規(guī)定向PLC發(fā)出命令并識別PLC的應(yīng)答。通信和網(wǎng)絡(luò)作為PLC極有前景的一個發(fā)展方向，各大公司都推出了不同性能的產(chǎn)品，用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇。有關(guān)內(nèi)容可參閱本書的第6章和第8章。8.冗余控制有的大型PLC具有雙機(jī)功能，若前臺處理系統(tǒng)發(fā)生故障，則后臺系統(tǒng)能立即接管控制權(quán),從而減少故障時間,提高控制系統(tǒng)的可靠性。9.監(jiān)控功能監(jiān)控功能能對系統(tǒng)異常情況進(jìn)行識別、記憶，或者在發(fā)生異常情況時自動終止運行等。操作人員也可以通過監(jiān)控命令監(jiān)視有關(guān)部分的運行狀態(tài)調(diào)整定時、計數(shù)等設(shè)定值。10．其他功能PLC還具有顯示、打印、報警、對數(shù)據(jù)和程序進(jìn)行硬拷貝等功能。一、引言；由PLC的產(chǎn)生和發(fā)展過程可知，PLC的設(shè)計是站在用戶立場，以用戶需要為出發(fā)點，以直接應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境為目標(biāo)，但又不斷采用先進(jìn)技術(shù)求發(fā)展的，因此PLC具有以下的幾個特點：1．與繼電器控制邏輯相比較①控制邏輯：繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，其連線多而復(fù)雜，體積大，功耗大，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能都很困難。另外繼電器觸點數(shù)目有限，每只一般只有4～8對觸點，因此靈活性和擴(kuò)展性都很差。而PC采用存儲邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序，故稱為“軟接線”，其連線少，體積小，加之PC中每只軟繼電器的觸點數(shù)理論上無限制，因此靈活性和擴(kuò)展性都很好。PC由中大規(guī)模集成電路組成，功耗小。1.2.2PLC的特點②工作方式：如上述，當(dāng)電流接通時，繼電控制線路中各繼電器都處于受約狀態(tài)，而PLC的控制邏輯中，各繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通之中，從宏觀上看，每個繼電器受制約接通的時間是短暫的。③控制速度：繼電控制邏輯依靠觸點的機(jī)械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低。觸點的開閉動作一般在幾十毫秒數(shù)量級。另外機(jī)械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制的，速度極快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級。PLC內(nèi)部還有嚴(yán)格的同步，不會出現(xiàn)抖動問題。④限時控制：繼電控制邏輯利用時間繼電器的滯后動作進(jìn)行限時控制。時間繼電器一般分為空氣阻尼式、電磁式、半導(dǎo)體式等，其定時精度不高，定時時間易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響，調(diào)整時間困難。有些特殊的時間繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便維護(hù)。

PLC使用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時基脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度相當(dāng)高，定時范圍一般從0.1s到若干分鐘甚至更長，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值，然后由軟件和硬件計數(shù)器來控制定時時間，定時精度小于10ms且定時時間不受環(huán)境的影響。⑤計數(shù)控制：PC能實現(xiàn)計數(shù)功能，而繼電控制邏輯一般不具備計數(shù)控制功能。⑥設(shè)計與施工：使用繼電控制邏輯完成一項控制工程，其設(shè)計、施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行，周期長，而且修改困難。工程越大，這一點就越突出。而用PC完成一項控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成以后，現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計(包括梯形圖和程序設(shè)計)可以同時進(jìn)行，周期短，且調(diào)試和修改都很方便。⑦可靠性和可維護(hù)性：繼電控制邏輯使用了大量的機(jī)械觸點，連線也多。觸點開閉時會受到電弧的損壞，并有機(jī)械磨損，壽命短，因此可靠性和可維護(hù)性差。而PC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，它體積小、壽命長、可靠性高。PC還配備有自檢和監(jiān)督功能，能檢查出自身的故障，并隨時顯示給操作人員，還能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便。⑧價格：繼電控制邏輯使用機(jī)械開關(guān)、繼電器和接觸器，價格比較便宜。而PC使用中大規(guī)模集成電路，價格比較昂貴。比較可知：PLC在性能上比繼電控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高、設(shè)計施工周期短、調(diào)試修改方便，而且體積小、功耗低、使用維護(hù)方便，但價格高于繼電控制。

2.與微型計算機(jī)相比較①應(yīng)用范圍：微機(jī)除了用在控制領(lǐng)域外，還大量用于科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、計算機(jī)通信等方面。而PC主要用于工業(yè)控制。②使用環(huán)境：微機(jī)對環(huán)境要求較高，一般要在干擾小、具有一定的溫度和濕度要求的機(jī)房內(nèi)使用。而PC適應(yīng)于工程現(xiàn)場的環(huán)境。③輸入輸出：微機(jī)系統(tǒng)的I/O設(shè)備與主機(jī)之間采用微電聯(lián)系，一般不需要電氣隔離。而PC一般控制強電設(shè)備，需要電氣隔離，輸入輸出均用“光–電”耦合，輸出還采用繼電器，可控硅或大功率晶體管進(jìn)行功率放大。④程序設(shè)計：微機(jī)具有豐富的程序設(shè)計語言，例如匯編語言，F(xiàn)ORTRAN語言、COBOL語言、PASCAL語言、C語言等，其語句多，語法關(guān)系復(fù)雜，要求使用者必須具有一定水平的計算機(jī)硬件和軟件知識。而PC提供給用戶的編程語句數(shù)量少，邏輯簡單，易于學(xué)習(xí)和掌握。⑤系統(tǒng)功能：微機(jī)系統(tǒng)一般配有較強的系統(tǒng)軟件，例如操作系統(tǒng)，能進(jìn)行設(shè)備管理、文件管理、存儲器管理等。它還配有許多應(yīng)用軟件，以方便用戶。而PC一般只有簡單的監(jiān)控程序，能完成故障檢查、用戶程序的輸入和修改、用戶程序的執(zhí)行與監(jiān)視等功能。⑥運算速度和存儲容量：微機(jī)運算速度快，一般為微秒級。因有大量的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，故存儲容量大。而PC因接口的響應(yīng)速度慢而影響數(shù)據(jù)處理速度。一般接口響應(yīng)速度為2ms，PC巡回檢測速度為每千字8ms。PC的指令少，編程也簡短，故內(nèi)存容量小。⑦價格：微機(jī)是通用機(jī)，功能完善，故價格較高。而PC是專用機(jī)，功能較少，其價格是微機(jī)的十分之一左右。比較可知：PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用微機(jī)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，易于學(xué)習(xí)和掌握，價格也比一般的微機(jī)系統(tǒng)便宜。

3.與單板(或單片)計算機(jī)比較

單板(或單片)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格比較便宜等優(yōu)點，一般用于數(shù)字采集和工業(yè)控制。但由于不是專門針對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的自動化控制而設(shè)計的，因此與PLC相比有以下缺點：①單板(或單片)機(jī)一般要用機(jī)器指令或助記符編程，這就要求設(shè)計人員具有一定的計算機(jī)硬件和軟件知識，對于只熟悉機(jī)電控制的技術(shù)人員來說，需要相當(dāng)一段時間的學(xué)習(xí)才能掌握。

而PLC本身是微機(jī)系統(tǒng)，提供給用戶使用的是電控人員所熟悉的梯形圖語言，使用的仍然是“繼電器一類的術(shù)語，大部分指令與繼電器觸點的串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等相對應(yīng)，這就使得熟悉機(jī)電控制的工程技術(shù)人員一目了然。對于使用者來說，不必去關(guān)心微機(jī)的一些技術(shù)問題，而只要用較短的時間去熟悉PLC的指令系統(tǒng)及操作方法，就能應(yīng)用到工程現(xiàn)場。即：不如PLC容易掌握。②用單板(或單片)機(jī)來實現(xiàn)自動控制，一般要在輸入輸出接口上做大量的工作。例如要考慮現(xiàn)場設(shè)備與主機(jī)的連接，接口的擴(kuò)展、輸入輸出信號的處理、接口工作方式等問題，除了要設(shè)計控制程序，還要在外圍做很多軟件和硬件方面的工作，調(diào)試也比較麻煩。而PLC的接口已經(jīng)做好，輸入接口可以與輸入信號直接連線，非常方便；輸出接口具有一定的驅(qū)動能力，例如繼電器輸出，其輸出觸點容量可達(dá)220V、2A。且I/O口均有光電耦合環(huán)節(jié)，抗干擾能力強。即：不如PLC使用簡單。

③用單板機(jī)進(jìn)行工業(yè)控制，突出問題就是抗干擾性能差。而PLC是專門應(yīng)用于工程現(xiàn)場設(shè)備的自動控制裝置，在系統(tǒng)硬件和軟件上都采取了抗干擾措施。例如光電耦合、自診斷、多個CPU并行操作、冗余控制技術(shù)等。即：不如PLC可靠。綜上述：（PLC和微機(jī)及單板(或單片）機(jī)相比較）①從適應(yīng)范圍來說，PLC是專用機(jī)，微機(jī)是通用機(jī)。②從工業(yè)控制角度來說，PLC是控制通用機(jī)，而微機(jī)是可以做成某一控制設(shè)備的專用機(jī)。③從長遠(yuǎn)來看，由于PLC的功能不斷增強，更多地采用微機(jī)技術(shù)，而微機(jī)也為了適應(yīng)用戶需要，更耐用、更易維護(hù)的計算機(jī)將投放市場。這樣兩者相互滲透，使PLC與微機(jī)的界限會變得越來越模糊，二者將長期共存，各用所長，共同發(fā)展。

4．與集散系統(tǒng)比較①PLC是由繼電控制邏輯發(fā)展而來的，而集散系統(tǒng)(TDCS)是由回路儀表控制發(fā)展而來。但兩者的發(fā)展均與計算機(jī)控制技術(shù)有關(guān)。②早期PLC在開關(guān)量控制、順序控制方面有一定優(yōu)勢，而集散系統(tǒng)在回路調(diào)節(jié)、模擬量控制方面有一定優(yōu)勢。目前，PLC與TDCS的差別己不明顯，它們都能構(gòu)成復(fù)雜的分級控制。從發(fā)展趨勢來看，二者的歸宿和統(tǒng)一將是全分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)。總之PLC系統(tǒng)的基本特點是：可靠性高、編程及使用方便、通用性強、性能價格比高且易維護(hù)。

1.2.3PC的主要技術(shù)指標(biāo)

1．用戶存儲器容量

PC中用戶存儲器一般由用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器組成，小型PC的用戶存儲器容量多為幾K字節(jié)，而大型PC可達(dá)到幾M字節(jié)。

2．輸入輸出點數(shù)輸入輸出的點數(shù)決定了PC可控制的輸入開關(guān)信號和輸出開關(guān)信號的總體數(shù)量。

3．掃描速度掃描速度通常指PC掃描1K字節(jié)用戶程序所需的時間，一般以ms/K為單位。

4．編程指令的種類和功能某種程度上用戶程序所完成的控制功能受限于PC指令的種類和功能。PC指令的種類和功能越多，用戶編程則越方便簡單。

5．內(nèi)部寄存器的配置和容量用戶編制PC程序時，需要大量使用PC內(nèi)部的寄存器存放變量、中間結(jié)果、定時計數(shù)及各種標(biāo)志位等數(shù)據(jù)信息。因此內(nèi)部寄存器的數(shù)量直接關(guān)系到用戶程序的編制。

6．PC的擴(kuò)展能力在進(jìn)行PC選型時，其擴(kuò)展性是一個非常重要的因素。一般來說可擴(kuò)展性包括存儲容量的擴(kuò)展、輸入輸出點數(shù)的擴(kuò)展、模塊的擴(kuò)展、通信聯(lián)網(wǎng)功能的擴(kuò)展等。

1.3PC的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢

1.3.1PC的應(yīng)用領(lǐng)域一、引言：可編程序控制器是一種很有特色和發(fā)展前途的新型工業(yè)控制裝置，它不僅可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，使硬件軟化，加上它具有運算、計數(shù)、通信和聯(lián)網(wǎng)等功能，還可用于輸入和輸出點數(shù)較多、控制要求較復(fù)雜的工業(yè)場合。目前在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，例如在電力工業(yè)中，用于電廠輸煤系統(tǒng)、鍋爐燃燒系統(tǒng)、汽輪機(jī)和鍋爐的啟動及停車系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和變壓器監(jiān)控系統(tǒng)等；在冶金工業(yè)中，用于軋鋼機(jī)、高爐冶煉、配料、鋼板卷取控制，包裝、進(jìn)出料場控制等；在機(jī)械工業(yè)中，用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、自動倉庫控制，電鍍生產(chǎn)線控制、熱處理控制等；在汽車工業(yè)中，用于自動焊接控制，裝配生產(chǎn)線、噴漆流水線控制等；在食品工業(yè)中，用于制罐機(jī)控制、飲料灌裝生產(chǎn)線控制、產(chǎn)品包裝控制等；在化學(xué)工業(yè)中，用于化學(xué)反應(yīng)槽控制、橡膠硫化機(jī)控制、自動配料控制等；在公共事業(yè)中，用于電梯控制、大樓防災(zāi)系統(tǒng)控制、交通燈控制等。如果按應(yīng)用類型來劃分，可編程序控制器的應(yīng)用可分為以下幾個類型：(1)開關(guān)邏輯和順序控制：這是可編程序控制器最基本的控制功能，在工業(yè)場合應(yīng)用最廣泛，可代替繼電器控制系統(tǒng)。開關(guān)量邏輯控制不但能用于單臺設(shè)備，而且可用于生產(chǎn)線上。(2)過程控制：PC通過模擬量I/O模塊，可對溫度、流量、壓力等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行控制。大中型PC都具有PID閉環(huán)控制功能并已廣泛地用于電力、化工、機(jī)械、冶金等行業(yè)。(3)運動控制：PC可應(yīng)用于對直線運動或圓周運動的控制，如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、金屬加工、電梯控制等。(4)多級控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：PC之間、PC與計算機(jī)之間及其他智能控制設(shè)備之間可以聯(lián)網(wǎng)通信，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理和信息共享，從而構(gòu)成工廠CIMS/CIPS系統(tǒng)。1．小型化方向發(fā)展目前的小型PLC大都局限在開關(guān)量輸入輸出，而且CPU和I/O部件組裝在一個箱體內(nèi)，今后的小型PLC也將增加模擬量處理功能，而且也將有靈活的組態(tài)特性，并且能與其他機(jī)型連用。在提高系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的體積越來越小，功能越來越強。如OMRON公司新推出CPM1PC的體積約130mm×89mm×84mm，可以放在手掌上，可連接的輸入和輸出為10點，并可以擴(kuò)展到20、30乃至50點，支持91個指令編程，基本指令的執(zhí)行時間為0.72μs，特殊指令的執(zhí)行時間也僅16.3μs。1.3.2PC的發(fā)展趨勢

2．大型化方向發(fā)展主要有以下幾個方面：①功能不斷加強：不僅具有邏輯運算、計數(shù)、定時等基本功能，還具有數(shù)值運算、模擬調(diào)節(jié)、監(jiān)控、記錄、顯示、與計算機(jī)接口、通信等功能。網(wǎng)絡(luò)功能是PLC發(fā)展的一個重要特征。各種個人計算機(jī)，圖形工作站、小型機(jī)等都可以作為PLC的監(jiān)控主機(jī)或工作站，這些裝置的結(jié)合能夠提供屏幕顯