可编程逻辑控制器的基本结构及应用概况-凯发k8国际官网

一、工作原理

可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

二、基本结构

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本组成如图1所示，基本构成详细描述如下： 

电源

电源用于将交流电转换成plc内部所需的直流电，大部分plc采用开关式稳压电源供电。 

中央处理单元

中央处理器(cpu)是plc的控制中枢，也是plc的核心部件，其性能决定了plc的性能。 

中央处理器由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集中在一块芯片上，通过地址总线、控制总线与存储器的输入/输出接口电路相连。中央处理器的作用是处理和运行用户程序，进行逻辑和数学运算，控制整个系统使之协调。 

存储器

存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制plc实现各种功能的程序，由plc生产厂家编写，并固化到只读存储器(rom)中，用户不能访问。 

输入单元

输入单元是plc与被控设备相连的输入接口，是信号进入plc的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。 

输出单元

输出单元也是plc与被控设备之间的连接部件，它的作用是把plc的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。 

plc除上述几部分外，根据机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。 

三、应用概况

开环控制

开关量的开环控制是plc的最基本控制功能。plc的指令系统具有强大的逻辑运算能力，很容易实现定时、计数、顺序(步进)等各种逻辑控制方式。大部分plc就是用来取代传统的继电接触器控制系统。 

模拟量闭环

对于模拟量的闭环控制系统，除了要有开关量的输入输出外，还要有模拟量的输入输出点，以便采样输入和调节输出实现对温度、流量、压力、位移、速度等参数的连续调节与控制。目前的plc不但大型、中型机具有这种功能外，还有些小型机也具有这种功能。 

数字量控制

控制系统具有旋转编码器和脉冲伺服装置(如步进电动机)时，可利用plc实现接收和输出高速脉冲的功能，实现数字量控制，较为先进的plc还专门开发了数字控制模块，可实现曲线插补功能，近来又推出了新型运动单元模块，还能提供数字量控制技术的编程语言，使plc实现数字量控制更加简单。 

数据采集监控

由于plc主要用于现场控制，所以采集现场数据是十分必要的功能，在此基础上将plc与上位计算机或触摸屏相连接，既可以观察这些数据的当前值，又能及时进行统计分析，有的plc具有数据记录单元，可以用一般个人电脑的存储卡插入到该单元中保存采集到的数据。plc的另一个特点是自检信号多．利用这个特点，plc控制系统可以实现自诊断式监控，减少系统的故障，提高系统的可靠性。 

 

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