可编程逻辑控制器的概念

　　可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC），一种具有微处理器的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载存储器内存储与运行。可编程控制器由内部CPU，指令及数据存储器、输入输出单元、电源模块、数字模拟等单元所模块化组合成。PLC可接收（输入）及发送（输出）多种类型的电气或电子信号，并使用他们来控制或监督几乎所有种类的机械与电气系统。

　　国际电工委员会（IEC）在其标准中将PLC定义为：

　　可编程逻辑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。可编程逻辑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。

　　美国通用汽车公司在1968年提出了著名的“通用十条”招标指标，也是当前PLC的特点：

　　编程方便，现场可修改程序；

　　维修方便，采用模块化结构；

　　可靠性高于继电器控制设备；

　　体积小于继电器控制设备；

　　数据可直接送入计算机；

　　成本可与继电器控制设备竞争；

　　输入可以是交流115V；

　　输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等；

　　在扩展时，原系统只要很小变更；用户程序存储器容量能扩展。

　　1978年美国电机制造协会（NEMA）对可编程控制器定义是：

　　可编程控制器是一种以数字动作之电子设备，它使用可编程存储器以存储指令，运行像是逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并透过数字或模拟输入输出模块，控制各种的机械或工作程序。

　　PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

　　一切的PLC由三个主要部分组成：输入，CPU和输出。

　　PLC结构

　　假设我们有一个设备有电机和按钮。我们希望按下按钮时电机开启。等再次按下按钮时，希望电机关闭。这个功能类似于电视遥控器上按钮的功能。要做到这一点，我们必须先编写一个程序在计算机上执行此操作，然后将其下载到CPU。然后我们连接按钮到输入，电机到输出。现在，如果我们按下按钮，电信号将被发送到PLC。PLC输入将首先将此信号传送给CPU，而且必须以CPU可以处理的格式编写它。

　　为什么？

　　因为CPU是一台电脑系统并不能处理原始电信号。CPU将处理收到的数据并将结果发送到输出。输出将数据转换为原始电信号再次将其应用于电机并将其打开。现在，如果我们按下按钮，那么重复过程，电机将关闭。

　　现在PLC大多具有可扩展通信网络模块的功能，简单的PLC以BUS缆线或RS-232方式通信链接，较高端的PLC会采用USB或以太网方式做通信链接。它使PLC与PLC之间、PLC与个人计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。现在几乎所有的PLC新产品都有通信网络功能，它和计算机一样具有RS-232接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。当然，PLC之间的通信网络是各厂家专用的，PLC与计算机之间的通信，一些生产厂家采用工业标准总线，并向标准通信协议靠近，这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通信与网络。

　　PLC通信协议规格可分为RS-232、RS-422、RS-432、RS-485、IEEE 1394、IEEE-488（GPIB），其中RS-432最为少见。当前国际中最常用的通信协议为MODBUS-ASCII模式及MODBUS-RTU模式，此为Modicon公司所制定的通信协议。PROFIBUS则为西门子公司所制定。日本三菱电机则推出CC-LINK通信协议。