在當(dāng)今社會(huì)，我們依靠自動(dòng)化機(jī)器來執(zhí)行許多最關(guān)鍵的工業(yè)過程，從發(fā)電到織物。自動(dòng)化技術(shù)使我們能夠達(dá)到生產(chǎn)和創(chuàng)新的新高度。但是如果沒有一個(gè)叫做可編程邏輯控制器（PLC）的關(guān)鍵發(fā)明，我們目前的自動(dòng)化水平是不可能的。
可編程邏輯控制器是一種微型計(jì)算機(jī)，它可以通過輸入端接收數(shù)據(jù)，并通過輸出端發(fā)送操作指令。從根本上講，PLC的工作是使用編程的內(nèi)部邏輯控制系統(tǒng)的功能。世界各地的企業(yè)都使用PLC來自動(dòng)化其最重要的流程。
PLC接收輸入，無論是來自自動(dòng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)還是來自人工輸入點(diǎn)（如開關(guān)或按鈕）。然后，PLC根據(jù)其編程決定是否更改輸出。PLC的輸出可以控制各種各樣的設(shè)備，包括電機(jī)、電磁閥、燈、開關(guān)設(shè)備、安全關(guān)閉裝置和許多其他設(shè)備。
PLC的物理位置在不同系統(tǒng)之間可能有很大的差異。然而，通常情況下，PLC位于其運(yùn)行的系統(tǒng)附近，通常由表面安裝的電氣箱保護(hù)。如果您有興趣看到有助于保護(hù)PLC的電氣接線盒，請(qǐng)?zhí)阶詈蟆?/div>
PLC在很大程度上取代了老式工業(yè)設(shè)施中常見的基于手動(dòng)繼電器的控制系統(tǒng)。繼電器系統(tǒng)很復(fù)雜，容易發(fā)生故障，在20世紀(jì)60年代，發(fā)明家理查德·莫利（Richard Morley）引入了第一個(gè)PLC作為替代方案。制造商很快意識(shí)到PLC的潛力，并開始將其集成到工作流程中。
今天，PLC仍然是許多工業(yè)控制系統(tǒng)的基本元件。事實(shí)上，它們?nèi)匀皇鞘澜缟鲜褂米疃嗟墓I(yè)控制技術(shù)。從設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工程師到維護(hù)系統(tǒng)的電氣技術(shù)人員，使用PLC的能力是許多不同職業(yè)的必備技能。
使用PLC的優(yōu)點(diǎn)
幾十年來，PLC一直是工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)元素。PLC提供了哪些優(yōu)勢(shì)，使其成為如此受歡迎的選擇？
PLC編程非常直觀。與其他工業(yè)控制系統(tǒng)相比，它們的編程語言簡(jiǎn)單，這使得PLC非常適合那些希望最小化復(fù)雜性和成本的企業(yè)。
PLC是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，有多年的測(cè)試和分析支持。很容易找到關(guān)于許多不同PLC類型的可靠研究，以及編程和集成它們的全面教程。
PLC的價(jià)格范圍很廣，包括許多小企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)經(jīng)常使用的非常實(shí)惠的基本模型。
PLC具有極強(qiáng)的通用性，大多數(shù)PLC模型適用于控制各種過程和系統(tǒng)。
PLC完全是固態(tài)設(shè)備，這意味著它們沒有移動(dòng)部件。這使得它們非?？煽?，更能在許多工業(yè)設(shè)施中的挑戰(zhàn)條件下生存。
PLC的組件相對(duì)較少，這使得它們更容易進(jìn)行故障排除，并有助于減少維護(hù)停機(jī)時(shí)間。
可編程邏輯控制器（PLC）效率高，不消耗太多電力。這有助于節(jié)約能源，并可簡(jiǎn)化布線考慮。
可編程邏輯控制器的工作原理
現(xiàn)在讓我們來看看可編程邏輯控制器內(nèi)部的情況。請(qǐng)記住，PLC是一個(gè)輸入輸出系統(tǒng)，這意味著每個(gè)單元都接受輸入和控制輸出。在輸入和輸出之間是系統(tǒng)的第三要素：邏輯編程，它發(fā)生在CPU中，控制輸入和輸出的關(guān)系。
PLC控制燈光
plc的工作原理
以下是每個(gè)元素的工作原理：
PLC控制系統(tǒng)的基本工作原理
輸入監(jiān)控：PLC監(jiān)控相關(guān)數(shù)據(jù)輸入并將數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU。一些PLC僅使用具有離散（開/關(guān)）輸入的數(shù)據(jù)輸入，但具有模擬功能的PLC可以接受連續(xù)變量的模擬輸入。輸入可能來自物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、機(jī)器人、安全傳感器、人機(jī)界面或幾乎任何其他類型的數(shù)據(jù)輸入點(diǎn)。
邏輯編程：每個(gè)PLC都內(nèi)置一個(gè)16位或32位微處理器CPU。工程師和技術(shù)人員對(duì)PLC CPU進(jìn)行編程，以識(shí)別特定條件和值，并根據(jù)其編程規(guī)則對(duì)輸出進(jìn)行更改。CPU不斷檢查變量的狀態(tài)，并根據(jù)編程條件做出決定。這個(gè)簡(jiǎn)單的前提允許多種設(shè)計(jì)和功能。
輸出控制：基于編程邏輯，PLC控制連接到其輸出的各種開關(guān)、電機(jī)起動(dòng)器、繼電器和其他設(shè)備。這允許PLC控制機(jī)械過程，如機(jī)器操作。工程師還可以通過編程PLC將其輸出信號(hào)發(fā)送到鏈中的另一個(gè)PLC來鏈接多個(gè)系統(tǒng)部件。
緊湊型PLC單元通常包括同一單元中的CPU、輸入和輸出。在許多工業(yè)設(shè)施使用的機(jī)架式模塊化PLC系統(tǒng)中，PLC的輸入和輸出位于I/O模塊中，而邏輯操作發(fā)生在單獨(dú)的CPU模塊中。I/O模塊可能位于靠近CPU的位置，但也可能距離很遠(yuǎn)——有時(shí)甚至在不同的建筑物中。
選擇PLC
在為應(yīng)用程序指定PLC模型時(shí)，許多因素會(huì)影響您的選擇。一些關(guān)鍵考慮因素包括：
電氣容量：PLC對(duì)其電源有不同的電壓要求，因此請(qǐng)檢查以確保您的選擇與您的電氣系統(tǒng)兼容。
處理速度：檢查PLC模型的CPU速度，以確定其是否滿足應(yīng)用程序的需求。
兼容性：確保您的PLC型號(hào)與任何新的或現(xiàn)有的系統(tǒng)硬件兼容，無論是電源還是DIN導(dǎo)軌。
溫度容差：大多數(shù)PLC設(shè)計(jì)用于0至60°C范圍內(nèi)的安全操作。然而，一些專門的PLC模型可以在極端溫度下運(yùn)行，這對(duì)于具有異常高溫或低溫制造條件的設(shè)施非常重要。
內(nèi)存：PLC需要足夠的ROM和RAM來執(zhí)行其打算自動(dòng)化的過程。控制器使用ROM存儲(chǔ)其操作系統(tǒng)和指令，使用RAM執(zhí)行其功能。
連接：確保您的PLC具有足夠的輸入和輸出端口，并確保它能夠連接到系統(tǒng)所需的外圍設(shè)備類型。
模擬I/O：雖然PLC主要用于離散功能，但某些模型也具有模擬輸入和輸出，可以用連續(xù)變量控制過程。
編程PLC
大多數(shù)PLC可以使用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)和PLC編程軟件進(jìn)行編程。國(guó)際電氣規(guī)范的IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)定義了PLC編程的五種語言。其中三種語言使用圖形界面進(jìn)行編程，而另外兩種語言使用文本界面。
梯形邏輯歷來是PLC最常用的編程語言。它是可用的最直觀的語言之一，因?yàn)樗褂玫膱D形界面設(shè)計(jì)成類似于電氣圖，甚至使用許多相同的觸點(diǎn)和繼電器符號(hào)。梯形邏輯使用一系列“梯級(jí)”來表示控制器的I/O通道，每個(gè)通道都可以用條件和規(guī)則進(jìn)行編程。
然而，其他PLC編程語言提供了更復(fù)雜的工具。例如，結(jié)構(gòu)化文本（ST）允許程序員使用文本命令快速創(chuàng)建復(fù)雜的、可擴(kuò)展的程序。對(duì)于最復(fù)雜的任務(wù)，有一個(gè)順序函數(shù)圖（SFC），它允許程序員用其他編程語言連接多個(gè)系統(tǒng)和子例程。
正如我們前面提到的，PLC通常使用專有軟件。然而，盡管導(dǎo)航新的PLC編程應(yīng)用程序可能會(huì)感到陌生，但請(qǐng)記住，每個(gè)應(yīng)用程序仍在IEC 61131-3的基本原則下運(yùn)行。
