plc基础知识入门学习

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2024年5月11日发(作者：)

plc基础知识入门学习

plc基础知识入门学习 plc是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算

操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运

算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的

输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按

易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。一. PLC的由

来 可编程控制器(Programmable

Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期

的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称

PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已

经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称

PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程

控制器简称PLC。 在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电

器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计

和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置

就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚

至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年

公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即:

1、编程方便，现场可修改程序; 2、维修方便，采用模块化结构; 3、可靠性高于

继电器控制装置; 4、体积小于继电器控制装置; 5、数据可直接送入管理计算机;

6、成本可与继电器控制装置竞争; 7、输入可以是交流115V; 8、输出为交流

115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等; 9、在扩展时，原系统只要很小变

更; 10、用户程序存储器容量至少能扩展到4K。 1969年，美国数字设备公司(DEC)

研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的

工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命

长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，已经成功地

应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。 这一新型工业控制装置的出现，也受到

了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了

日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974年

开始研制。于1977年开始工业应用。 二. PLC的定义 PLC问世以来，尽管时间不

长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会

NEMA(National Electrical Manufactory

Association)经过四年的调查工作，于1984年首先将其正式

命名为PC(Programmable Controller)，并给PC作了如下定义: “PC是一个

数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺

序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种

机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能者，亦被视为PC，

但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。” 以后国际电工委员会(IEC)又先后颁

布了PLC标准的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义: “可编

程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用

一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计

数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的

机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成

一个整体，易于扩充其功能的原则设计。” 总之，可编程控制器是一台计算机，

它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且

具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应

用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编

制。 三、PLC的发展阶段 虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大

规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速

发展，其发展

过程大致可分三个阶段: 1、早期的PLC(60年代末—70年代中期) 早期的PLC

一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含

义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制，定时等。它在硬件上以准

计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置

中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还

采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术

人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图。因此，早期的PLC的性能要优于继

电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，

能重复使用等。其中PLC特有的编程语言—梯形图一直沿用至今。 2、中期的

PLC(70年代中期—80年代中，后期) 在70年代，微处理器的出现使PLC发生了巨

大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处

理单元(CPU)。 这样，使PLC的功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻

辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自

诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模

块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈

的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC得应用范围得以扩大。 3、

近期的PLC(80年代中、后期至今) 进入80年代中、后期，由于超大规模集成

电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采

用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂

商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变

化。 四、PLC应用中需要注意的问题 PLC是一种用于工业生产自动化控制的设

备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上

所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强

烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误

输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高

PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方

面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有

效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题: 1.工作环境 (1)温度

PLC要求环境温度在0~55oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热

的空间应足够大。 (2)湿度 为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于

85%(无凝露)。 (3)震动 应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10~55Hz的

频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶

等。

(4)空气 避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较

多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。

(5)电源 PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电

源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地

之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电

源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使

PLC接收到错误信息。

本文标签： 控制装置继电器工业设计