PLC好學嗎？有的人說好學，更多的人說難學。我的看法是入門易，深造難。入門易，總有它易的方法。很多人都買了有關(guān)PLC的書，如果從頭看起的話，我想八成學不成了。因為抽象與空洞占據(jù)了整個腦子，一句話暈！

       學這東東要有可編程控制器和簡易編程器才好，若無，一句話，學不會。因為無法驗證對與錯。如何學，我的做法是直奔主題。做法如下：

1、認識梯形圖和繼電器控制原理圖符號的區(qū)別： 繼電器控制原理圖中的元件符號，有常開觸點、常閉觸點和線圈，為了區(qū)別它們，在有關(guān)符號邊上標注如KM、KA、KT等以示不同的器件，但其觸頭的數(shù)量是受到限制。而PLC梯形圖中，也有常開、常閉觸點，在其邊上同樣可標注X、Y、M、S、T、C以示不同的軟器件。它最大的優(yōu)點是：同一標記的觸點在不同的梯級中，可以反復的出現(xiàn)。而繼電器則無法達到這一目的。而線圈的使用是相同的，即不同的線圈只能出現(xiàn)一次。

2、編程元件的分類：編程元件分為八大類，X為輸入繼電器、Y為輸出繼電器、M為輔助繼電器、S為狀態(tài)繼電器、T為定時器、C為計數(shù)器、D為數(shù)據(jù)寄存器和指針（P、I、N）。關(guān)于各類元件的功用，各種版本的PLC書籍均有介紹，故在此不介紹，但一定要清楚各類元件的功能。

     編程元件的指令由二部分組成：如 LD(功能含意）X000（元件地址），即 LD  X000，LDI  Y000......。

3、熟識PLC基本指令：

（1）LD（�。�、LDI取反）、OUT（輸出）指令；LD（�。�、LDI（取反）以電工的說法前者是常開、后者為常閉。這二條指令最常用于每條電路的第一個觸點（即左母線第一個觸點），當然它也可能在電路塊與其它并聯(lián)中的第一個觸點中出現(xiàn)。

這是一張?zhí)菪螆D（不會運行）。左邊的縱線稱為左母線，右母線可以不表示。該圖有三個梯級；第1梯級；左邊第一個觸點為常開，上標為X000，X表示為輸入繼電器，其后的000數(shù)據(jù)，可以這樣認為它使用的是輸入繼電器中的編號為第000的觸點（下同）。其指令的正確表示應(yīng)為（如右圖程序所示）：0、LD  X000 （前頭的0 即為從第0步開始，指令輸入時無須理會，它會自動按順序顯示出）。     第2梯級；左邊的第一個觸點為常閉觸點，上標為T0，T表示定時器（有時間長短不同，應(yīng)注意），0則表示定時器中的編號為0的觸點。其指令的正確表示應(yīng)為：2、LDI   T0（如程序所示）。   第3梯級；左邊第一個觸點為常閉，上標為M0, M為輔助繼電器（該繼電器有多種，注意類別），其指令的正確表示應(yīng)為：4、LDI  M0（如程序所示）。本梯級的第2行第一個觸點為常開，上標為Y000，Y表示輸出繼電器，由于該觸點與后面Y001觸點呈串聯(lián)關(guān)系，形成了所謂的電路"塊"，故而其觸點的指令應(yīng)為 5、LD  Y000。總之LD與LDI指令從上面可以看出，它們均是左母線每一梯級第一觸點所使用的指令。而梯級中的支路（即第3梯級的第2行）有二個或二個以上觸點呈串聯(lián)關(guān)系，其第一觸點同樣按LD或LDI指令�？墒褂肔D、LDI指令的元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。OUT為線圈驅(qū)動指令，該指令不能出現(xiàn)在左母線第一位。驅(qū)動線圈與驅(qū)動線圈不能串聯(lián)，但可并聯(lián)。同一驅(qū)動線圈只能出現(xiàn)一次，并安排在每一梯級的最后一位。如上圖中的1、OUT  Y000，3、OUT  Y001，Y為輸出繼電器，其線圈一旦接獲輸出信號，可以這樣認為，線圈將驅(qū)動其相應(yīng)的觸點而接通外部負載（外部負載多為接觸器、中間繼電器等）。而上圖8、OUT  T0  K40 為定時器驅(qū)動線圈指令，其中的K為常數(shù)40為設(shè)定值（類似電工對時間繼電器的整定）�？墒褂肙UT指令元件有：輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。

（2）觸點的串聯(lián)指令A(yù)ND（與）ANI（與非）；前者為常開，后者為常閉。二者均用于單個觸點的串聯(lián)。二指令可重復出現(xiàn)，不受限制，。如下圖所示。

                                   由第1梯級來看；X000、T0、Y001三觸點成串聯(lián)關(guān)系，即T0的常閉串接于X000的后端，而Y001的常閉則串接于T0常閉的后端。由于都是常閉故用ANI指令�，F(xiàn)來看第2梯級；X000、M0、Y001，同樣三觸點也是串聯(lián)關(guān)系，M0的常閉接點串接于X001的后端，而Y000的常開接點則串接于M0的后端。故M0的指令用ANI，而Y000的指令則用AND（具體編程詳上圖），一句話只要是串聯(lián)后面是常開的用AND，是常閉的則用ANI。可使用AND、ANI指令元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。

（3）觸點并聯(lián)指令OR（或）、ORI（或反）；觸點并聯(lián)時，不管梯級中有幾條支路，只要是單個觸點與上一支路并聯(lián)，是常開的用OR，是常閉的則用ORI。如下圖所示。

                                                可以看出上圖的X000、X001、M0三者處于并聯(lián)關(guān)系。由于X000下面二條支路均為單個觸點，因X001是常開觸點，故用OR指令。而M0是常閉觸點，則用ORI指令。三接點并聯(lián)后又與M1串聯(lián)，串聯(lián)后又與Y000并聯(lián)，而Y000也是單個觸點，所以仍采用OR指令�？墒褂肙R、ORI指令元件有：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、定時器T、計數(shù)器C、狀態(tài)繼電器S。

（4）串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令ORB（或）；任一梯級中有多（或單支路）支路與上一級并聯(lián)，只要是本支路中是二個以上的觸點成串聯(lián)關(guān)系（即所謂的：串聯(lián)電路塊），則應(yīng)使用ORB指令。如下圖所示。

                                 由上圖可以看出，第一支路X003的常開觸點與M1的常開觸點成串聯(lián)關(guān)系（在這樣的情況下，形成了塊的關(guān)系），它是與上一行的X000與M0串聯(lián)后相并聯(lián)，此時程序的編寫，如步序號0、1、2、3、4所示。4所出現(xiàn)的第一個ORB指的是與上一行并。而第二支路，常閉Y001與M2同樣是串聯(lián)關(guān)系。也是一個塊結(jié)構(gòu)，其串聯(lián)后再與第一支路并。故步序7再次出現(xiàn)ORB。ORB指令并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示。可以這樣認為；它是下一行形成電路塊的情況下與上一行并聯(lián)的一條垂直直線（如圖中所示的二條粗線）。

（5）并聯(lián)電路塊與塊之間的串聯(lián)指令A(yù)NB；如左下圖虛線框內(nèi)所示的二電路塊相串，各電路塊先并好后再用ANB指令進行相串。左圖的梯形圖可以用右圖進行簡化。程序的編寫如下圖所示。ANB指令并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示。可以這樣認為；它是形成電路塊與電路塊之間的串聯(lián)聯(lián)接關(guān)系，是一條橫直線。 

（6）進棧指令MPS、讀棧指令MRD、出棧指令MPP和程序結(jié)束指令END；MPS、MRD、MPP這是一組堆棧指令。如下圖使用的二種堆棧形式；在堆棧形式下MPS應(yīng)與MPP成對出現(xiàn)使用。如在第一堆棧形式下，則采用MPS、MPP指令。若在MPS、MPP指令中間還有支路出現(xiàn)，則增加MRD指令，如下圖的第二堆棧所示。應(yīng)知道MPS、MPP成對出現(xiàn)的次數(shù)應(yīng)少于11次，而MRD的指令則可重復使用，但不得超過24次。要知道這一組指令，同樣并無梯形圖與數(shù)據(jù)的顯示。可以這樣認為；MPS是堆棧的起始點，它起到承上啟下的聯(lián)接點作用，而支路的MRD、MPP則與之依次聯(lián)接而已。而END指令則是結(jié)束指令，它在每一程序的結(jié)束的末端出現(xiàn)。

當然還有其它的指令，但只要熟織和應(yīng)用以上的指令，我以為入個門應(yīng)該沒什么問題了，也夠用了。入了門后再去研究其它的指令就不是很難了。故不再一一說明。

4、熟知簡易編程器各鍵的功能：以下是FX-10P（手持式編程器）面板分布（當然少了晶液顯示屏）及各鍵功能。各鍵下方標注的中文與元件符號均為我所增加（目的是為了輸入時易找到對象），其余均與原鍵盤相同（即實線框內(nèi)英文與數(shù)碼）。

（1）液晶顯示器；在編程時可顯示指令（即指令、元件符號、數(shù)據(jù)）。在監(jiān)控運行時，可顯示元器件工作狀態(tài)。

（2）鍵盤；由35個按鍵組成，有功能鍵、指令鍵、元件符號鍵和數(shù)據(jù)鍵，大多可切換。各鍵作用如下：

①功能鍵：RD/WR......讀出/寫入，若在左下角出現(xiàn)R為程序讀出，若出現(xiàn)W則為寫入，即程序輸入時應(yīng)出現(xiàn)W，否則無法輸入程序。按第一下如為R,再按一下則為W。INS/DEL......插入/刪除，若在程序輸入過程中漏了一條程序，此時應(yīng)按該鍵，顯現(xiàn)I則可輸入遺漏程序。若發(fā)現(xiàn)多輸了一條程序，同樣按該鍵，顯現(xiàn)D則可刪除多余或錯誤的程序。MNT/TEST......監(jiān)視/測試，T為測試，M為監(jiān)視，同樣按該鍵，可相互切換。在初學時要學會使用監(jiān)視鍵M, 以監(jiān)視程序的運行情況，以利找出問題，解決問題。

② 菜單鍵：OTHER, 顯示方式菜單。

③清除鍵：CLEAR，按此鍵，可清除當前輸入的數(shù)據(jù)。

④幫助鍵：HELP，顯示應(yīng)用指令一覽表，在監(jiān)視方式時進行十進制數(shù)和十六進制數(shù)為轉(zhuǎn)換。

⑤步序鍵：STEP，監(jiān)視某步輸入步序號。

⑥空格鍵：，/SP，輸入指令時，用于指定元件號和常數(shù)。

⑦光標鍵：↑、↓，用這二鍵可移動液晶顯示屏上光標，作行（上或下）滾動。

⑧執(zhí)行鍵：GO，該鍵用于輸入指令的確認、插入、刪除的執(zhí)行等。

⑨指令鍵/元件符號鍵/數(shù)字鍵（虛線框內(nèi)）：這些鍵均可自動切換，上部為指令鍵，下部為元件符號鍵或數(shù)字鍵。一旦按了指令鍵，其它鍵即切換成元件符號或數(shù)字，可以進行選擇輸入。其它Z/V、K/H、P/I均可同一鍵的情況下相互切換。

5、熟習編程器的操作

     按規(guī)定聯(lián)接好PLC與簡易編程器。PLC通入電源，小型指示燈亮。將PLC上的扭子開關(guān)撥向STOP（停止）位置。

操作要點：

①清零：扭子開關(guān)撥向STOP（停止）位置，會出現(xiàn)英文，別管它。直接按RD/WD（使顯示屏左側(cè)出現(xiàn)W即寫的狀態(tài)），此時先按NOP，再按MC/A中的A，接著按二次GO予以確認即可（即：W→NOP→A→GO→GO）。

②輸入指令：如指令 LD   X000 ， 按以下順序輸入 LD→X→0→GO 即可，屏上自動顯現(xiàn) LD  X000。其它指令類推。對于ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、END、NOP等指令，輸入后只要按GO確認即可（ORB→GO）。

③定時器的輸入：如指令 OUT  T0   K 40  按如下順序輸入即可 OUT→T→0→，/SP→K→40→GO（T0為100ms為單位，其整定值為：100×40=4000ms=4S）。

④ 刪除指令：移動光標對準欲刪除的指令，將INS/DEL鍵置于D，再予以GO確認即可。即 ：移動光標對準欲刪除指令→D→GO。

⑤插入指令：若欲在步序4、5之間插入新的步序，移動光標對準5，將INS/DEL鍵置于I，予以確認，再輸入新的程序再次確認即可。如欲插入AND  Y001即：移動光標對準欲插入部位→I→GO→AND→Y→1→GO。

⑥GO鍵：每一步序輸入完畢均應(yīng)輸入GO予以確認。

⑦結(jié)束指令：每一程序輸入完畢在結(jié)束時應(yīng)輸入END指令，程序才可運行。

⑧輸入指令完畢應(yīng)將PLC上的扭子開關(guān)撥向RUN于運行狀態(tài)。若有音響、燈亮則說明輸入程序有問題。

6、輸入簡單的可運行程序在監(jiān)控狀態(tài)下運行：初學時要學會使用監(jiān)視鍵M,可以從液晶顯示上監(jiān)視程序的運行情況，加深對PLC各接點運行的認識。并利于找出問題，解決問題的最好辦法。

     具體操作如下：按MNT/TEST鍵置于M監(jiān)視運行方式，移動光標即可觀查整個程序的運行情況。若程序中出現(xiàn)■標記表示元件處于導通狀態(tài)（ON），若無■標記則元件處于斷開狀態(tài)（OFF）。

7、試著編繪簡易梯形圖：簡易梯形圖的編繪，一般以現(xiàn)有的電工原理圖，根據(jù)其工作原理進行繪制，由淺入深，先求畫出，再求簡單明了，慢慢領(lǐng)會繪制梯形圖心得。首先要理解電工原理圖的工作原理，根據(jù)電工原理圖的工作原理，再按PLC的要求進行繪制。應(yīng)把握的是，不能簡單地將PLC各接點與電工原理圖上的各接點一一對應(yīng)（這是初學者的通�。�，若是這樣的話就有可能步入死胡同，繪制的梯形圖只要能達到目的即可。

①不可逆啟動改用PLC控制

          

     圖1                     圖2

      

     圖3                                     圖4 

       上圖的圖1為電原理圖，圖2則為按與原理圖一一對應(yīng)的原則編繪的梯形圖，其特點是易于理解，但在我的印象中沒有幾張是可以這樣繪制的。如果采用這樣的方法繪制的話，將有可能走入不歸路。盡管二個圖都可運行，但如果將圖2加以改變而成為圖3 ，可以看出圖3在程序上少了一個步序ANB。簡潔明了是編程的要素。故而在編繪梯形圖時應(yīng)盡量地將多觸頭并聯(lián)觸頭放置在梯形圖的母線一側(cè)可減少ANB指令。圖2中的X000、圖3中的X002均為外接熱繼電器所控制的常閉接點，而熱繼電器則用常開接點（或也可將外部的熱繼電器的常閉觸頭與接觸器線圈相串聯(lián)）。只有在畫出梯形圖后，再根據(jù)梯形圖編出程序。

       工作原理：以圖3為例說明，當外接啟動按鈕一按，X000的常開接點立即閉合電流（實為能流），流經(jīng)X001、X002的常閉接點至使輸出繼電器Y000閉合，由于Y000的閉合，并接于母線側(cè)的Y000常開觸點閉合形成自保，由輸出繼電器接通外部接觸器，從而控制了電動機的運行。停止時按外部停止按鈕，X001常閉接點在瞬間斷流從而關(guān)斷了輸出繼電器線圈，外部接觸器停止運轉(zhuǎn)。當電動機過載時，外部熱繼電器常閉接點閉合，導至X002常閉接點斷開，從而保護電動機。

②啟動、點動控制改用PLC控制

                    

       這一道題往往是初學者邁不過的一道坎。這主要是因為繼電器電原理圖使用的是復合按鈕，形成的思維定式所造成。從梯形圖中可以看出，X001為點動控制觸點，因左邊的電原理圖是使用的復合按鈕，思維上自然而然轉(zhuǎn)向了采用X001的常閉觸點，與X001的常開形成了與復合按鈕相似的效果，想象是不錯。要知道PLC在運行狀態(tài)下，是以掃描的方式按順序逐句掃描處理的，掃描一條執(zhí)行一條，掃描的速度是極快的。如果是用X001的常閉代替M0的常閉的話，當按下外接點動按鈕時，X001常開觸點則閉合而常閉接點則斷開，但一旦松手其常閉觸點幾乎就閉合形成了自保，因此失去了點動的功能，變?yōu)橹挥袉�動的功能。梯形圖中的第一梯級中的第二支路是由Y000的常開與中間繼電器M0的常閉相串后再與第一支路相并，在這樣觸點多的情況下如果允許應(yīng)將它擺列在第一行，這樣在編程時可以少用了ORB指令。

       工作原理：本梯形圖沒設(shè)熱繼電器觸點，只設(shè)一停止觸點。按外部啟動按鈕使X000閉合，電流（能流）由母線經(jīng)X002使輸出繼電器Y000接通，由于Y000的接通，本梯級第二支路中的Y000常開接點接通，經(jīng)中間繼電器M0的常閉接點與輸出繼電器形成了自保關(guān)系，從而驅(qū)動外部接觸器帶動電動機旋轉(zhuǎn)。停止時，按外部的停止按鈕至使X002在瞬間斷開，使輸出繼電器失電，電動機停止了轉(zhuǎn)動。點動時，按外部點動按鈕使第一梯級第一支路的X001常開接點閉合，同時第二梯級的X001也同時閉合，接通了中間繼電器，由于中間繼電器的閉合，使第一梯級第二支路的X001相串聯(lián)的M0常閉接點斷開從而破壞了自�；芈饭识�電動機處于點動狀態(tài)。     

③接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制改用PLC控制

       本圖中靠近母線一側(cè)中的第一梯級和第二梯級中的X000、X001均為PLC外部按鈕SB2、SB3按鈕所控制的常開接點，一旦接到外部信號使相應(yīng)的X000或X001閉合，通過串接于第一或第二梯級相應(yīng)線路，使輸出繼電器Y000或Y001線圈中的一個閉合，由于輸出繼電器線圈的閉合，使并接于第一和第二梯級中的常開接點Y000或Y001中的一個閉合形成了自保關(guān)系。接于輸出繼電器外圍相應(yīng)接觸器則帶動電動機運行。停止則由外部的SB1按鈕控制，使串接于第一和第二梯級中的常閉接點X002斷開，不管是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)均能斷電，從而使電動機停止運行。熱保護則由外部的FR驅(qū)動，使串接于第一和第二梯級中的常閉接點X003斷開使電動機停轉(zhuǎn)。而串接于第一和第二梯級中的常閉接點Y001和Y000的作用，是保證在正轉(zhuǎn)時反轉(zhuǎn)回路被切斷，同理反轉(zhuǎn)時正轉(zhuǎn)回路被切斷使它們只能處于一種狀態(tài)下運行，其實質(zhì)是相互聯(lián)鎖的作用。這里特別要強調(diào)的是：由于PLC運行速度極快，在正反轉(zhuǎn)控制狀態(tài)下若沒有必要的外圍聯(lián)鎖，將會造成短路。如果只靠PLC內(nèi)部的聯(lián)鎖是不行的。這一點初學者一定要記住。而且在星角降壓啟動等必要的電路中均應(yīng)考慮這一問題。

 ④復合聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)能耗制動用PLC改造

       

程序：0、LD   X000  1、OR   Y000   2、ANI   X002    3、ANI   X001   4、ANI   Y001   5、ANI   Y002    6、OUT  Y000    7、LD   X001    8、OR   Y001   9、ANI   X002   10、ANI   X000   11、ANI  Y000   12、ANI   Y002    13、OUT   Y001   14、LD  X002 15 、OR  Y002   16、ANI  T0    17、OUT   Y002    18、OUT  T0   K  40  21、END

       本圖為正反轉(zhuǎn)能耗制動控制改為用PLC控制，其工作原理是：當按接于外部的正轉(zhuǎn)按鈕SB1驅(qū)動第一梯級X000常開接點閉合（而第二梯級中的X000常閉接點則同時斷開，切斷可能運行中的反轉(zhuǎn)功能，起了互鎖作用），通過串接于其后的X002、X001、Y001、Y002各接點的常閉，接通了Y000輸出繼電器線圈使其閉合，由于Y000線圈的閉合，導至第一梯級的并接于母線側(cè)的Y000常開接點閉合，形成了Y000的自保（同時串接于第二梯級的，Y000常閉接點斷開，保證了在正轉(zhuǎn)的情況下不允許反轉(zhuǎn)，起了互鎖的作用）。由于Y000的閉合，接通了正轉(zhuǎn)接觸器，帶動電動機工作。第二梯級的工作則與第一梯級相似：即按外部反轉(zhuǎn)按鈕SB2，驅(qū)動第二梯級X001常開接點閉合（而第一梯級中的X001常閉接點則同時斷開，切斷可能運行中的正轉(zhuǎn)功能，起了互鎖作用），通過串接于其后的X002、X000、Y000、Y002各接點的常閉，接通了Y001輸出繼電器線圈使其閉合，由于Y001線圈的閉合，導至第二梯級的并接于母線側(cè)的Y001常開接點閉合形成了自保（同時串接于第一梯級的Y001常閉接點斷開，保證了在反轉(zhuǎn)的情況下不允許正轉(zhuǎn)，起了互鎖的作用）。由于Y001的閉合，接通了反轉(zhuǎn)接觸器，帶動電動機工作。若要停止，則按外部按鈕SB3驅(qū)動了第三梯級的X002常開接點的閉合（同時第一梯級和第二梯級的X002常閉接點斷開，切斷了正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的工作。）通過定時器T0的常閉接點，接通了輸出繼電器線圈Y002和定時器T0線圈，由于Y002的接通，其并接于第三梯級母線一側(cè)的常開接點Y002閉合，形成了Y002線圈的自保（在這同時串接于第一梯級和第二梯級的Y002的常閉接點斷開，再次可靠切斷了正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)），從而Y002接通了外接接觸器KM3，而KM3則向電動機送入了直流電進行能耗制動。上述的定時器與Y002是同時閉合，定時器在閉合的瞬間即開始計時，本定時器計時時間為4S（計算方法：T0的單位時間為100ms，而K值設(shè)定為40則：100×40＝4000ms   1S＝1000ms），4S時間一到，串接于第三梯級的常閉接點T0斷開，運行則停止。本梯形圖沒設(shè)置熱繼電器，可在第一、第二梯級的Y000和Y001的線圈前端設(shè)置常閉接點X003，外部則接FR的常開接點。同理這線路由于是正反轉(zhuǎn)線路，在其外部應(yīng)考慮進行必要的接觸器輔助接點的聯(lián)鎖。

⑤斷電延時型星角降壓啟動能耗制動控制改用PLC控制

   

       PLC沒有斷電延時型定時器，只有通電延時型定時器。本梯形圖的工作原理：當外接啟動按鈕SB2按下，驅(qū)動第一梯級X000的常開接點閉合，通過串接其后的X001、T1、T0、Y002的常閉接點，接通輸出繼電器，由于Y000線圈的閉合，促使第一梯級第一支路中的并聯(lián)常開觸點閉合形成Y000線圈自保，至使Y000驅(qū)動的接觸器KM3閉合將電動機繞組接成星形。在這同時，第二梯級中的左母線一側(cè)的常開觸點Y000閉合，通過串接其后的X001、Y003的常閉接點接通了輸出繼電器Y001和另一支路經(jīng)Y002常閉接點相串的定時器線圈T0（K值為40）。由于Y001線圈的閉合使與本支路相并的母線一側(cè)Y001閉合形成了Y001線圈自保。由于Y001線圈的閉合，接于Y001后的外部接觸器KM1閉合，電動機處于星接啟動狀態(tài)。在Y001閉合的同時定時器T0也已開始計時，4S后定時器T0常閉接點，在第一梯級中切斷了輸出繼電器Y000線圈，解除了星接。而在這同時，第三梯級中左母線一側(cè)的T0 常開接點閉合，通過串接其后的X001、Y000的常閉接點，接通了輸出繼電器Y002。由于Y002的接通，并接于左母線一側(cè)的Y002閉合，使Y002線圈形成自保。Y002線圈后所接的接觸器KM2接通，完成了星角轉(zhuǎn)換，使電動機進入了角接狀態(tài)。第一梯級中與第三梯級中所串接的Y002和Y001常閉接點實質(zhì)是星與角的互鎖。停止按外接停止按鈕SB1，從梯形圖中可以看出由SB1驅(qū)動的第一梯級、第二梯級和第三梯級均串接了X001的常閉觸點，其目的是讓電動機在任一運行狀態(tài)，均能可靠停止。而在第四梯級X001接的是常開觸點，其一旦閉合，通過串接其后的定時器常閉接點，接通了輸出繼電器Y003線圈和定時器T1線圈，由于Y003線圈的閉合，其并接于第一梯級第二支路中的Y003常開接點接通了Y000線圈，驅(qū)動KM3閉合，使電動機的處于星接狀態(tài)，以提供直流通道。在線圈Y003閉合后，驅(qū)動了外接接觸器KM4在電動機停止交流供電的情況下向電動機提供直流電進行能耗制動。定時器線圈T1是與線圈Y003同時獲電，并開始計時，計時時間一到，串接于第一梯級與第四梯級的常閉接點斷開，使電動機完成了停車與制動的過程。外部接觸器接線時，應(yīng)考慮接觸器間的互相聯(lián)鎖以防短路。另本梯形圖沒設(shè)置熱保護。

⑥雙速異步電動機控制電路改用PLC控制

       該線路控制的是一臺雙速電動機，一般的人對它不是很理解。電動機型號為YD123M-4/2，6.5/8KW，△/Y。根據(jù)型號解讀；該電機具有二種速度即4極和2極，在4極速度下，電動機的功率為6.5KW，繞組為三角形接法。如果在2極的速度下，電動機的功率為8KW，繞組為雙星接法。該電動機共有6接線頭，三角形接時（低速）電源由U1、V1、W1接入，其余接頭U2、V2、W2為懸空。星接時（高速）將接線頭U1、V1、W1接成星點形成了雙星點，三相電源則由U2、V2、W2輸入（電動機接線圖詳上圖所示）。該線路要求；電機可以在低速、高速狀態(tài)下?lián)衿湟贿\行。而在高速運行時則按低速啟動再轉(zhuǎn)為高速運行。自己可根據(jù)電原理圖進行分析。

       梯形圖工作原理：按設(shè)于外部的啟動按鈕SB3，接通了第一梯級母線側(cè)常開接點X000，電流（能流）通過串接其后的X002、Y001的常閉接點接通了輸出繼電器線圈，同時接通與M0常閉接點相串的定時器線圈T0（K值為40）。由于Y000線圈的閉合，使其并接母線一側(cè)的Y000常閉接點閉合，Y000線圈形成了自保。由于Y000線圈的閉合，使接于其后的外部接觸器KM1動作，電動機處于低速啟動狀態(tài)（即處于三角接法）。Y000線圈閉合的同時，定時器T0即開始計時。計時時間一到，接于第三梯級母線一側(cè)的T0常開接點閉合，通過串接其后的X002常閉接點，接通輸出繼電器Y001線圈閉合。由于Y001線圈的閉合，并接于母線一側(cè)的Y001常開接點閉合，Y001線圈形成了自保。在這同時（Y001線圈的閉合）串接于第一梯級的常閉接點斷開，切斷了由Y000線圈所控制的KM1接觸器的運行。在Y001線圈的閉合的同時，第四梯級的母線側(cè)Y001常開接點閉合，通過串接其后的常閉接點X002，接通了輸出繼電器Y002。在輸出繼電器Y001閉合時，接于其后的外部接觸器KM2閉合。KM2將電機繞組頭U1、V1、W1接成了星點，而輸出繼電器Y002外部所接的接觸器KM3則接通了電源使電動機處于高速運行狀態(tài)。停止，則按外接按鈕SB1，各梯級所串接的X002常閉接點斷開，使電動機在任一運行狀態(tài)均可停止。這是低速啟動，高速運行的過程。

     低速運行時，按外接啟動按鈕SB1，此時第二梯級接于母線一側(cè)的X001閉合，電流（能流）則通過串接于其后的X002接通中間繼電器M0線圈，使并接于母線一側(cè)的M0常開接點閉合，使M0中間繼電器線圈形成了自保。由于M0線圈的閉合，使第一梯級第二支路母線一側(cè)的M0常閉接點閉合，同時切斷了定時器線圈T0的運行，使電流接通了Y000輸出繼電器，外接的接觸器KM1接通使電動機處于三角形低速運行狀態(tài)。停止，則按外接按鈕SB1即可。這就是低速運行過程。注意：本梯形圖未設(shè)置熱保護，從原圖來看熱保就少用了一個�？稍谔菪螆D第一梯級Y001常閉接點后串接X003，同時在第四梯級X002常閉接點后串接X004。

⑦用PLC控制設(shè)計一梯形圖

       要求：有三臺電動機，分別標為1號、2號、3號電機。第1號機啟動后過4S，第2號電機自動啟動，第3號機又在第2號機啟動后過4S自動啟動。停止時，第3號電機先停，過4S后第2號電機自動停止，第2號電機停后再過4S，第1號電機跟著停。

           

       思路是這樣的：根據(jù)題意，設(shè)輸入信號按鈕2個，分別為SB1和SB2。SB1作為停止按鈕，用以控制梯形圖中第四梯級中母線側(cè)常開觸點X001。SB2作為啟動按鈕，用以控制梯形圖中第一梯級母線側(cè)常開觸點X000。因有三臺電機則設(shè)輸出繼電器3個，分別為Y000、Y001、Y002。Y000后接接觸器KM1，Y001后接接觸器KM2，Y002后接接觸器KM3。分別控制1號、2號、3號電機。啟動時1號電機用按鈕控制，而2號、3號電機是根據(jù)時間原則啟動的，故應(yīng)設(shè)置2個定時器，分別為T0、T1。停止時，第3號電機可以使用按鈕控制，而2號、1號電機也是根據(jù)時間原則停止的，故也應(yīng)設(shè)置2個定時器，分別為T2、T3。這些器件確定后，用鉛筆在紙上鉤出，再圍繞這些軟器件進行合理組合、優(yōu)化即可，若有必要增加其它軟器件。

       工作原理：按外接按鈕SB2，驅(qū)動了接于第一梯級母線一側(cè)常開接點X000，能流經(jīng)串接于后的T3常閉接點，接通了輸出繼電器Y000線圈及與其并接的經(jīng)與常閉接點M0串接的定時器線圈T0。由于Y000線圈的接通，并接于母線一側(cè)的Y000常開接點閉合，Y000線圈形成了自保（在這同時，第四梯級的Y000常開接點閉合，為停止做好了準備），1號電動機啟動。與Y000線圈同時閉合的定時器則開始計時。計時時間一到，接于第二梯級母線一側(cè)的常開接點T0閉合，能流經(jīng)串接于后的T2常閉接點接通了輸出繼電器Y001線圈及與其并接的經(jīng)與常閉接點M0串接的定時器線圈T1。并接于母線一側(cè)的Y001常開接點閉合，Y001線圈形成了自保，2號電動機啟動。與Y001線圈同時閉合的定時器則開始計時。計時時間一到，接于第三梯級母線一側(cè)的常開接點T1閉合，能流經(jīng)串接于后的X001常閉接點接通了輸出繼電器Y002線圈。由于Y002線圈的接通，并接于母線一側(cè)的Y002常開接點閉合，Y002線圈形成了自保，3號電動機啟動。停止則按外接按鈕SB1，驅(qū)動了第三梯級常閉接點的斷開，3號電機停運行。而在這同時，第四梯級母線一側(cè)常開接點X001的閉合。能流經(jīng)串接于后的常開接點（此時由于Y000線圈的閉合，其已經(jīng)變?yōu)殚]合）接通了中間繼電器M0線圈，由于M0線圈的接通，并接于母線一側(cè)的常開接點M0閉合，M0線圈形成了自保。在M0線圈閉合的同時，并接的定時器T2、T3同時閉合。并開始計時，因T2計時時間為4S，時間一到，串接于第二梯級的定時器T2常閉接點斷開，2號電機停止。再4S后，串接于第一梯級的定時器T3常閉接點斷開，1號電機停止 。由于Y000線圈斷電，串接于第四梯級的Y000常開接點斷開，梯形圖停止了運行。圖中在第一梯級和第二梯級中，串接于定時器T0、T1前的M0常閉接點的作用是防止停止后電機再次啟動而設(shè)。

⑧用PLC設(shè)計一梯形圖

      要求：有二臺電動機，分別為1號電機和2號電機。1號電機可正反轉(zhuǎn)，2號電機就一轉(zhuǎn)向。在1號電機正轉(zhuǎn)時，2號電機才能啟動。1號電機一開起來就不能停，但可切換正反轉(zhuǎn)。要停機，必須在1號電機反轉(zhuǎn)的情況下，2號電機才能停，停完后才能停1號電機。

 

       思路是這樣的：因是二臺電機，其中1號電機要求正反轉(zhuǎn)，外設(shè)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)啟動按鈕各分別為SB1（控制X000）、SB2（控制X001）、停止按鈕SB3（控制X004）。設(shè)輸出繼電器Y000、Y001各一個分別外控KM1、KM2接觸器的正反轉(zhuǎn)。外設(shè)2號電機啟動按鈕SB4（控制X002），停止按鈕SB5（X003）各一個。設(shè)輸出繼電器Y002一個。共計輸入繼電器5個，輸出繼電器3個。在圖紙上鉤出，圍繞這些軟元件進行合理的串并聯(lián)，若有必要再增加中間繼電器，進行優(yōu)化即可。

       工作原理：按外接按鈕SB1，第一梯級母線側(cè)的X000閉合，能流經(jīng)常閉接點X001、Y001接通輸出繼電器Y000線圈。由于Y000線圈的閉合，并接于母線側(cè)的Y000常閉接點閉合形成了自保關(guān)系，輸出繼電器Y000輸出信號，控制外接KM1接觸器帶動正轉(zhuǎn)運行。在X000閉合的同時，串接于第二梯級的X000的常閉接點斷開，切除了可能的反轉(zhuǎn)運行，起了互鎖的作用。同時因Y000的閉合，串接于第二梯級的Y000常閉接點斷開，其作用與正反轉(zhuǎn)接觸器輔助接點互鎖相似。而Y000串接于第三梯級的Y000常開接點則閉合，作好了Y002的啟動準備。若Y000常開接點沒有閉合，則Y002的啟動就沒有可能，這是反轉(zhuǎn)閉合限制的條件。

       按外接按鈕SB1，接通了第二梯級母線側(cè)的輸入繼電器X001，通過串接其后的X004、X000、Y000的常閉接點，接通了輸出繼電器Y001線圈，由于Y001線圈的閉合，并接于母線一側(cè)的Y001常閉接點閉合，形成了自保關(guān)系。輸出繼電器Y001輸出信號，控制外接KM2接觸器，帶動反轉(zhuǎn)運行。在X001閉合的同時，串接于第一梯級的X001的常閉接點斷開，切除了可能的正轉(zhuǎn)運行，起了互鎖的作用。同時因Y001的閉合，串接于第一梯級的Y001常閉接點斷開，其作用同樣是互鎖關(guān)系。同樣在X001閉合的同時，第四梯級的X001常開接點閉合，能流通過串接其后的Y002，接通了中間繼電器M0線圈，M0線圈通過母線側(cè)的M0常開接點形成自保。此時第二梯級中，并接于X004下端的M0常開接點閉合，從而限制了在正反轉(zhuǎn)狀態(tài)下的停車（因線路要求在正反時不能停車）。而本梯級中的與X004常閉接點、M0常開接點相并聯(lián)的Y002常開接點，則是限制Y001比Y002的提前停止而設(shè)置。

       按外接按鈕SB4，接通了第三梯級母線側(cè)的輸入繼電器X002，通過串接其后的Y000的常開接點（只有在輸出繼電器Y000閉合的情況下才允許，也就是必須在1號電動機反轉(zhuǎn)的情況下）和X003常閉接點，接通了輸出繼電器Y002線圈，由于Y002線圈的閉合，并接于母線一側(cè)的Y002常閉接點閉合，形成了自保關(guān)系。輸出繼電器Y002輸出信號，控制外接KM3接觸器，帶動2號電機運行。在Y002閉合的同時，并接于第二梯級X004下端的Y002常開接點閉合，從而限制了在反轉(zhuǎn)狀態(tài)下1號電機先于2號電機的停車的可能。同時因Y002線圈的閉合，帶動了串接于第四梯級中的Y002常閉接點斷開，從而切斷了中間繼電器M0線圈。由于M0線圈的停止，其并接于第二梯級并X004下端的M0常開接點由剛才的閉合變?yōu)閿嚅_，即恢復原狀，為停車做好了第一次準備。而本梯級中并接于X003常閉接點下的Y001常閉接點，則只有在Y001閉合的情況下（即在反轉(zhuǎn)情況下），才有停止的條件。此時按外接按鈕SB5才能使X003斷開，輸出繼電器Y002線圈斷開，2號電機停止運轉(zhuǎn)。由于Y002的斷開，致使其并接于第二梯級X004下端的Y002斷開（即恢復原狀），為1號機的停機做好了第二次準備。若再按外接按鈕SB3，使第二梯級中的常閉接點X004斷開，則Y001斷開，則梯形的運行程序結(jié)束。

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PLC入門 
一.    PLC的由來
二. PLC的定義
三、PLC的發(fā)展階段
四. PLC的特點
五、PLC的分類
六. PLC的基本結(jié)構(gòu)
七. PLC的工作原理
八.三菱PLC硬體介紹

一. PLC的由來
可編程控制器（Programmable Controller）是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。
在60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當時汽車的每一次改型都直接導致繼電器控制裝置的重新設(shè)計和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計和安裝，十分費時，費工，費料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在1969年公開招標，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項招標指標，即：
1、編程方便，現(xiàn)場可修改程序；
2、維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；
3、可靠性高于繼電器控制裝置；
4、體積小于繼電器控制裝置；
5、數(shù)據(jù)可直接送入管理計算機；
6、成本可與繼電器控制裝置競爭；
7、輸入可以是交流115V；
8、輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器等；
9、在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更；
10、用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。
1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出第一臺PLC，在美國通用汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點，很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到1971年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。
這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。1971日本從美國引進了這項新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺PLC。1973年，西歐國家也研制出它們的第一臺PLC。我國從1974年開始研制。于1977年開始工業(yè)應(yīng)用。
二. PLC的定義
 PLC問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標準化，美國電氣制造商協(xié)會NEMA（National Electrical Manufactory Association）經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1984年首先將其正式命名為PC（Programmable Controller），并給PC作了如下定義：
“PC是一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機械或工作程序。一部數(shù)字電子計算機若是從事執(zhí)行PC之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器�！�
以后國際電工委員會(IEC)又先后頒布了PLC標準的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通過了對它的定義：
“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程�？�編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。”
總之，可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實際應(yīng)用時，其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設(shè)計編制。
三、PLC的發(fā)展階段
雖然PLC問世時間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個階段：
1、早期的PLC（60年代末—70年代中期）
早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時的PLC多少有點繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制，定時等。它在硬件上以準計算機的形式出現(xiàn)，在I/O接口電路上作了改進以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復使用等。其中PLC特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今。
2、中期的PLC（70年代中期—80年代中，后期）
在70年代，微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU)。
這樣，使PLC得功能大大增強。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC得應(yīng)用范圍得以擴大。
3、近期的PLC（80年代中、后期至今）
進入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進一步提高PLC的處 理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。

四. PLC的特點
PLC的主要特點
1、高可靠性
（1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。
（2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為10~20ms.
（3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。
（4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。
（5）對采用的器件進行嚴格的篩選。
（6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大。
（7）大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高。
2、豐富的I/O接口模塊
PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位； 強電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕；行程開關(guān)；接近開關(guān)；傳感器及變送器；電磁線圈；控制閥等直接連接。
另外為了提高操作性能，它還有多種人-機對話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。
3、采用模塊化結(jié)構(gòu)
為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。
4、編程簡單易學
PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。
5、安裝簡單，維修方便
PLC不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。
由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復運行。
PLC的功能
1、邏輯控制
2、定時控制
3、計數(shù)控制
4、步進(順序)控制
5、PID控制
6、數(shù)據(jù)控制：PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。
7、通信和聯(lián)網(wǎng)
8、其它：PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，CRT模塊
五、PLC的分類 
1、小型PLC 
小型PLC的I/O點數(shù)一般在128點以下，其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個硬件融為一體，除了開關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運算、計時、計數(shù)、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。 
2、中型PLC 
中型PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，其I/O點數(shù)一般在256~1024點之間。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過程中，直接讀輸入，刷新輸出。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，
通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 
3、大型PLC 
一般I/O點數(shù)在1024點以上的稱為大型PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強。具有極強的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。大型PLC還可以采用三CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機器的可靠性更高。
六. PLC的基本結(jié)構(gòu)
PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，

、中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。
    為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。
2、存儲器
存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。
PLC常用的存儲器類型
（1）RAM （Random Assess Memory） 這是一種讀/寫存儲器(隨機存儲器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。
（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦除的只讀存儲器。在斷電情況下，存儲器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲器內(nèi)容)。
（3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種電可擦除的只讀存儲器。使用編程器就能很容易地對其所存儲的內(nèi)容進行修改。
PLC存儲空間的分配
雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域：
（1）系統(tǒng)程序存儲區(qū)
（2）系統(tǒng)RAM存儲區(qū)（包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）
（3）用戶程序存儲區(qū)
系統(tǒng)程序存儲區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲區(qū)中存放著相當于計算機操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在EPROM中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該PLC的性能。
系統(tǒng)RAM存儲區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，如：邏輯線圈；數(shù)據(jù)寄存器；計時器；計數(shù)器；變址寄存器；累加器等存儲器。
（1）I/O映象區(qū)：由于PLC投入運行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要一定數(shù)量的存儲單元(RAM)以存放I/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/O映象區(qū)。一個開關(guān)量I/O占用存儲單元中的一個位（bit），一個模擬量I/O占用存儲單元中的一個字（16個bit）。因此整個I/O映象區(qū)可看作兩個部分組成：開關(guān)量I/O映象區(qū)；模擬量I/O映象區(qū)。
（2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲區(qū) ：除了I/O映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)RAM存儲區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯線圈、計時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）的存儲區(qū)。該存儲區(qū)又分為具有失電保持的存儲區(qū)域和無失電保持的存儲區(qū)域，前者在PLC斷電時，由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會遺失；后者當PLC斷電時，數(shù)據(jù)被清零。
1）邏輯線圈
與開關(guān)輸出一樣，每個邏輯線圈占用系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中的一個位，但不能直接驅(qū)動外設(shè)，只供用戶在編程中使用，其作用類似于電器控制線路中的繼電器。 另外，不同的PLC還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。
2）數(shù)據(jù)寄存器
與模擬量I/O一樣，每個數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中的一個字(16 bits)。 另外，PLC還提供數(shù)量不等的特殊數(shù)據(jù)寄存器，具有不同的功能。
3）計時器
4）計數(shù)器
用戶程序存儲區(qū)
用戶程序存儲區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的PLC，其存儲容量各不相同。

　3、電源
PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。

七. PLC的工作原理 
最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的： 
（1）繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點（包括其常開或常閉觸點）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。 
（2）PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 
為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式---掃描技術(shù)。這樣在對于I/O響應(yīng)要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。 
1、掃描技術(shù) 
當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。 


 
（1）輸入采樣階段 
在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 
（2）用戶程序執(zhí)行階段 
在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 
（1）輸出刷新階段 
當掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。 
這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果完全一樣，但在PLC中執(zhí)行的過程卻不一樣。程序1只用一次掃描周期，就可完成對%M4的刷新； 程序2要用四次掃描周期，才能完成對%M4的刷新。
這兩個例子說明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結(jié)果有所區(qū)別。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。
一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。

2、PLC的I/O響應(yīng)時間
為了增強PLC的抗干擾能力，提高其可靠性，PLC的每個開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計算機的運行方式（掃描技術(shù)）。
以上兩個主要原因，使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計算機構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多，其響應(yīng)時間至少等于一個掃描周期，一般均大于一個掃描周期甚至更長。
所謂I/O響應(yīng)時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號的改變所需的時間。其最短的I/O響應(yīng)時間與最長的I/O響應(yīng)時間.

八．三菱PLC硬體介紹

常用CPU 一覽表

SERIES CPU TYPE I / O 點 程式容量step OMRON
FX  (超小型) FX2N 128 16K C28P
AnU(S) 
(小型) A2USCPU 512 14K C200H
A2USCPU-S1 1024 14K C200H
A2USHCPU-S1 1024 30K C200HS
QnA(S)
(小型) Q2ASCPU 512 28K C200HE
Q2ASCPU-S1 1024 60K
Q2ASHCPU 512 28K C200HG
Q2ASHCPU-S1 1024 60K
Q2ACPU-S1 1024 60K CV1000
Q (最新型)
Q01CPU 1024 14K CS1G
  Q25HCPU 4096 252K CS1H
註 : A2USHCPU-S1之 S 表示PLC為Small 型式，-S1 表示CPU可控制I/O
點數(shù)較多，H 表示CPU 演算速度提高約2.67倍。

PLC (AnUS / QnAS)系統(tǒng)硬體組成

項目 規(guī)格
Power Supply Unit (1).  A1S61PN ( DC5V / 5A /AC110~240V入力)
(2).  A1S62PN (DC5V3A & DC24V0.6A / AC110~240V入力)
(3).  A1S63P (DC5V / 5A / DC24V入力)
CPU Unit AnUS , QnAS  (RAM memory 內(nèi)含)
Main Base  A1S3 X B , X = 2 , 3 , 5 , 8
Extension Base  (1). A1S5X B(S1) , X = 2 , 5 , 8 
無POEWR式之ext. base power由main base power提供
(2). A1S6X B(S1)  , X = 5 , 8    
Extension Cable A1SCX X B , X X = 01(55mm) , 03(300mm) , 07(700mm) , 12(1200mm) , 30(3000mm) , 60(6000mm) 
Memory Cassette
(擴充記憶體) (1)A ：EPROM > 8K(A1S)，14K(A2S)，
EEPROM(2K/8K)(A1S)，30K(A2S)
(2)QnA ：RAM(64K~2M)，RAM+E2ROM(RAM：32K~512K，E2PROM：32K~512K)
Battery(電池) A6BAT(voltage：DC3.6V)
Input Unit (1) .AC100V入力：A1SX10 (16Pt)
(2). AC200V入力：A1SX20 (16Pt)
(3) .DC12V/24 V入力：A1SX40 (16Pt)，A1SX41 (32Pt)
A1SX42 (64Pt) 
(4) .DC5V / 12 V入力：A1SX71 (32Pt)
Output Unit (1)接點出力(AC / DC)：A1SY10 (16Pt) / 2A每點
(2)晶體出力(DC12/24V)：A1SY40(16Pt) / A1SY41(32Pt) /  A1SY42 (64Pt) / 0.1A 每點
   A1SY50 (16Pt) / 0.5 A , A1SY60(16Pt) / 2A
Input / Output
Combination
Unit (1) A1SH42 – Input (16Pt) , 晶體Output (32Pt)/0.1A
(2) A1SX48Y18 – Input (8Pt) , 接點Output (8Pt) /2A
(3) A1SX48Y58 -- Input (8Pt) , 晶體Output (8Pt) /0.5A

 註 ：

I/O Unit若接點為16Pt，為端子臺型式 。若接點為32 Pt以上，每32Pt使用一40 Pin-    Connector , user可挑選32 Pt 端子臺搭配使用，配線時較方便。
I/O Unit點數(shù)，入力unit 最多64 Pt，晶體出力unit最多64 Pt，接點出力unit最多16Pt。
Extension Base (A1S5X B)不含Power Unit (A1S6X B )，則Power由Base Unit Power (A1S6X B)提供 ，user若選擇不含power型式之ext base，使用時需計算Base Power 是否足夠提供extension I/O 使用。
Extension base (A1S5X B(S1)) 之(S1) 表示ext base 右側(cè)具有ext bus port，可連接下個ext. base。若ext base 規(guī)格為(A1S5X B)，則無ext port，，無法繼續(xù)串接其它ext base。

常用特殊UNIT

TYPE 型名 說明
High-Speed Counter
(高速計數(shù)器) A1SD61
A1SD62 可接收高頻入力訊號
61 type：50kpps(max)
62 type：100kpps(max)
A/D Convert Unit A1S64/68AD 可接收外部4/8組類比(A：~ 20mA/解析度6000，V：~ +/- 10V/ 解析度12000)訊號
D/A Convert Unit A1S62DA 輸出類比訊號至外部devcie
Position CTL. Uni
(位置控制器) A1SD75P1/P2/P3-S3 1~3 Axis，可外接step/servo motor
A1SD75M1/M2/M3 SSCNET 接線使用
Computer Link Unit
(計算機) A1SJ71UC24 –R2/R4 (A) R2 type：RS232
R4 type：RS422 or RS485 port x 19200 bps(MAX)
A1SJ71QC24 –R2/R4 (QnA) 同上
Ethernet Unit
(乙太網(wǎng)路) A1SJ71E71– B5-S3  (A)
A1SJ71QE71-B5  (QnA) 10 BASE 5，10Mbps，~ 2500m，同軸線
NET/ B  AJ71AT21B        (A) 2線式
NET/ II A1SJ71AP/AR21    (A)
AJ71AP/AR21    (QnA) AP：光纖 
AR：同軸
NET/10  A1SJ71LP/LR/BR21 (A)
AJ71QLP/LR/BR21(QnA) LP：光纖，LR：雙迴路同軸，
BR：同軸
CC-Link Master A1SJ61BT11       (A)
A1SJ61QBT11    (QnA) 三線式，目前較常使用之Remote I/O network。

NET/ MINI-S3 A1SJ71PT32-S3 三線式/光纖，早期之Remote I/O network，目前以停產(chǎn)。PDP-I Fab 使用
NET/ IO-Link A1SJ51T64 早期之Remote I/O，目前甚少使用
轉(zhuǎn)換端子臺(32點I/O) cable：AC05~100TB(0.5m~10m)
端子臺：A6TBXY36

C.C-LINK 常用Remote I/O unit

品名 規(guī)格 說明
Master unit A1SJ61BT11  (AnS)
A1SJ61QBT11    (QnAS)
端子式入力unit AJ65SBTB1-16D 16點 ,DC24 ,7mA, 1.5ms
AJ65SBTB1-32D 32點 ,DC24 ,5mA , 1.5ms
端子式出力unit AJ65SBTB1-16T 16點 ,DC12/24V ,7mA, 1.5ms(應(yīng)答time)
AJ65SBTB1-32T 32點 ,DC24 ,5mA, 1.5ms
端子式入出力unit AJ65SBTB1-16DT 入力8點 , DC24V , 7mA
出力8點 , DC24V , 0.5A
AJ65SBTB1-32DT 入力16點 , DC24V , 7mA
出力16點 , DC24V , 0.5A
AD/DA AJ65SBT-64AD V：+/- 10v，A：0~20Ma
AJ65SBT-62DA V：-4000~4000，A：0~4000
註：AJ65S BTB1-16D1 之 S 表示 small 型式。1 表示response time 較快之型式。
 
GOT (操作顯示器)

GOT BODY
品名 規(guī)格 說明
A985GOT A985GOT-TBA-B
A985GOT-TBD-B 800x600 / 256色 / 12”TFT / AC100~240入力(TBA)，/ DC2V入力(TBD)
A975GOT A975GOT-TBA-B
A975GOT-TBD-B 640x480 / 256色 / 10”TFT / AC100~240入力(TBA)，/ DC2V入力(TBD)
A970GOT A970GOT-TBA/TBD-B   640 x 480 / 10”TFT / 16色
A970GOT-SBA/SBD  640 x 480 / 10”STN / 8色

   A970GOT-LBA/LBD  640 x 480 / 10”STN / 黑白
A960GOT A960GOT-EBA/EBD 640 x 400 / 9”EL / 2色
A956GOT A956WGOT-TBD 480x234 / 7” TFT / 256色

註： 
A985 (12”)/ A975/A970/A960 (10”) 為大型GOT，A956GOT(7”)為中型GOT
TBA 為AC100 ~ AC240 V 入力，TBD 為 DC24V 入力型式。
Display screen type：TB @：TFT / SB @：STN / EB @：EL 型式

GOT 配件

品名 規(guī)格 說明
Comm. I/F A9GT-BUSS  GOT BUS type 
A9GT-BUS2S GOT BUS type 接續(xù)用
A9GT-RS2 / 4 計算機RS232 /RS422 連接用
A7GT – J71LP23
A7GT – J71BR13 Net10 / 光纖
Net10 / 同軸
A8GT-J61BT13 /15 C.C Link 用
Memory A9GT-FNB/1M~8M A/FX 用，mem：1M~8M
A9GT-QFNB/1M~8M A/FX/QnA，mem：1M~8M
bus cable AC06B~AC50B 0.6m ~ 5m (A/QnA)
QC06B~QC100B 0.6m ~ 10m (Q)
A8GT-C100/200/300EXSS 10m ~ 30m (目前已停產(chǎn)) (A/QnA)
GOT接續(xù)cable A8GT-C100/200/300BS GOT間接續(xù)用，10m ~ 30m (A/QnA) 
A9GT-QC150/200/250/300
/350BS GOT間接續(xù)用，10m ~ 30m (Q)

註：
GOT bus 長距離連接cable (A8GT-CXXXEXSS) 目前已停產(chǎn)，替換規(guī)格為(A8GT-CXXXEXSS-1)，實為GOT間續(xù)cable (A8GT-CXXXBS) + convert cable(A8GT-EXCNB)，其中convert cable 需接在plc側(cè)。
Comm. I/F (A8GT-BUS2S) 之”2” 為GOT具有IN/OUT接續(xù)port。1個PLC 可連接至多3臺bus I/F之GOT 且bus cable總長需少於36m。
Comm. I/F (A8GT-BUSSU)之”U”表I/F board 安裝於GOT 背面上方之bus port，Comm. I/F (A8GT-BUSS)表I/Fboard安裝於GOT 背面下方之bus port。
GOT 需 install memory 才具R/W PLC program 之功能。A900GOT 可R/W PLC program，其中write功能需以” instruction list” 方式edit 。A800GOT

PLC network

Network 機能 適用plc
c.c link Plc remote i/o 網(wǎng)路，至多可連接64局，入出力達2048 點，512個 word，baudrate由156kbps(1200m)~10M bps(100m) 主局待機，子局切離，自動復歸。
Melsecnet/B 雙絞線，125Kbps(1Km)~1Mbps(100m) AnS / QnAS/A/QnA 
Melsecnet/II 光纖 /同軸，1.25Mbps(max)，loop-back A / QnA /QnAS
Melsecnet/10 光纖 /同軸，10Mbps(max)，loop-back，Hot/Stand by remote contorl(QnA/Q2AS)，floating master A2AS/QnAs/AnU/QnA
註　：網(wǎng)路單元 NET /B 類似OMR之PC -Link , NET /II 類似OMR之SYSMAC Link , 
NET /10 類似OMR之CTL. Link ，各NODE間可SHARE 網(wǎng)路元件(B/W)。

常用unit DC5V耗電量統(tǒng)計

Unit 耗電量(Ma) Unit 耗電量(Ma)
Q2ASHCPU-S1 700 A1SD75P1/P2/P3 700
A2USHCPU-S1 320 A1SD61/62 350/100
A1SX40/41/42 50/80/160 A1SJ71QLP/LP21 650
A1SY10/40/41/42 100/270/520/930 A1SJ71QLR/LR21 1140
AJ65SBTB1-16D/32D 35/45 A1SJ71AP/AR21 330/800
AJ65BTB1-16T/32T 50/65 A1SJ71PT32-S3 340
AJ65BTB1-16DT 50 A1SJ71QE71/E71-B5 350 /350
A1SJ71UC24-R2/R4 100/100

　摘要：介紹可編程控制器在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用以及PLC在應(yīng)用過程中，要保證正常運行應(yīng)該注意的一系列問題，并給出一些合理的建議。
關(guān)鍵詞：PLC 工業(yè)控制 抗干擾 布線 接地 建議
一、簡述
多年來，可編程控制器（以下簡稱PLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運算、人機接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。
二、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：
1．開關(guān)量邏輯控制
取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。
2．工業(yè)過程控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。
3．運動控制
PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。
4．數(shù)據(jù)處理
PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
5．通信及聯(lián)網(wǎng)
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

三、PLC的應(yīng)用特點
1．可靠性高，抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)將極高的可靠性。
2．配套齊全，功能完善，適用性強
PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
3．易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎
PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。
4．系統(tǒng)的設(shè)計，工作量小，維護方便，容易改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。

四、PLC應(yīng)用中需要注意的問題
PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強，但當生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設(shè)備的失控和誤動作，從而不能保證PLC的正常運行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求設(shè)計、安裝和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題：
1．工作環(huán)境
（1）溫度
PLC要求環(huán)境溫度在0~55oC，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應(yīng)足夠大。
（2）濕度
為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度應(yīng)小于85%（無凝露）。
（3）震動
應(yīng)使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動。當使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。
（4）空氣
避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
（5）電源
PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當輸入端使用外接直流電源時，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。

2．控制系統(tǒng)中干擾及其來源
現(xiàn)場電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中最常見也是最易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場干擾的源頭。（1）干擾源及一般分類
影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場，對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因），這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。
（2）PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑
強電干擾
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。
柜內(nèi)干擾
控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負載，混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。
來自信號線引入的干擾
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。
來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾
接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾
主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
變頻器干擾
一是變頻器啟動及運行過程中產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生傳導干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出會產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。
3．主要抗干擾措施
（1）電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾
對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。如圖1所示


（2）安裝與布線
● 動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。
● PLC應(yīng)遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠離動力線（二者之間距離應(yīng)大于200mm）。與PLC裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。
● PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10。
● 交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。
（3）I/O端的接線
輸入接線
● 輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當長些。
● 輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入/輸出線要分開。
● 盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。
輸出連接
● 輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。
● 由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負載短路，將燒毀印制電路板。
● 采用繼電器輸出時，所承受的電感性負載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負載時應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。
● PLC的輸出負載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護。
（4）正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)
良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。
PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。
此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作。