PLC的工作原理与结构特点

可编程序控制器简称PLC，是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编制程序的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数、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。可编程序控制器系统也称为“软接线”程序控制系统，由硬件、软件组成。PLC克服了继电器控制系统接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差等缺点。它集三电(电控、电仪、电传)于一体，性价比高，可靠性高。

一、PLC的组成

1、PLC的硬件组成与微型计算机相似，其主机由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、电源、通信接口等几大部分组成。PLC的核心元件是中央处理器，小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器。

2、PLC的输入模块一般使用光电耦合器来隔离内部电路和外部电路，以减少外部干扰。

3、一般而言，PLC的AC输入电源电压范围为220~380V。

4、PLC的输出方式有继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种。输出方式为继电器输出时，适用于交流和直流负载。

二、PLC的结构特点

1、PLC一般能为外部传感器提供24V直流电源。

2、PLC输出点中，继电器一个点的最大输出电流是2A。

3、PLC的系统程序包括管理程序、供系统调用的标准程序模块和用户指令解释程序。

4、三菱PLC机的输入继电器、输出继电器编程元件号均采用八进制数，定时器、计数器、特殊辅助继电器、通用辅助继电器编程元件号均采用十进制数。

5、PLC中的软元件均由电子电路和存储器构成。现在许多PLC直接采用EEPROM或闪速(Flash)ROM 作为用户存储器。

三、PLC的工作原理

1、PLC是一种工业控制计算机，但由于它在硬件上有一些接口器件，在软件上有专用的监控软件，所以其外形又不像计算机，操作使用方法、编程语言甚至工作原理都与计算机有所不同。另一方面，PLC作为继电控制盘的替代物，它的核心是单片机，与继电器控制逻辑的工作原理又有很大区别。PLC通过循环扫描输入端口的状态，执行用户程序，实现控制任务。PLC的系统程序永久保存在PLC中，用户不能改变。影响PLC扫描周期长短的因素是用户程序长短、CPU执行指令的速度。当PLC的I/O点数不够时，可通过 PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。

2、由于PLC电源的好坏直接影响PLC的功能和可靠性，因此，PLC对电源的基本要求如下：

1）能有效控制、消除电网电源带来的各种噪声；

2）不会因电源发生故障而导致其他部分产生故障；

3）能在较宽的电压波动范围内保持输出电压稳定；

4）电源本身的功耗应尽可能低,以降整机的温升；

5）内部电源及PLC向外提供的电源与外部电源间应完全隔离；

6）有较强的自动护功能。

3、大部分 PLC 采用开关式稳压电源供电。对数据存储器，常采用锂电池作断电保护后备电源，锂电池的工作寿命约为5年。