可编程控制器（Programmable Logic Controller）它是一种计算机编程，简称PLC 一、PLC主要优点:1。现场可修改程序，编程方便简单；2.整体模块化结构后维护方便；3.比继电器控制装置更稳定可靠；4.体积小，可以节省控制柜的空间布局，变得美观；5.计算机可以随时监控生产线的生产情况，及时发现故障，及时处理；6.价格比继电器控制装置便宜。还节省了维护难度和时间成本；2.PLC1.可靠性和稳定性高(1)I/O接口电路采用光电隔离，PLC内电路与外电路隔离，减少信号干扰。(2)滤波器用于每个输入端，滤波时间通常为10ms~20ms。(2)滤波器用于每个输入端，滤波时间通常为10ms~20ms。(3)各部分模块采取防干扰措施，可防止辐射干扰。(4)内部开关电源性能好。(5)严格筛选各电子元件的选型。(6)当电源或其他硬件出现故障或异常时，具有自身的内部诊断功能，CPU立即通过指示灯报警或采取有效措施，防止故障造成不必要的损失。（7）大型的PLC可编程控制器还使用双双CPU构成冗余系统，甚至有的还用三个CPU构成表决系统，使之成为表决系统PLC可靠性大大提高。2、I/O不同生产现场的信号适用性强，功能多样化。PLC的I/O功能模块匹配，例如：电源AC或DC；开关量或模拟量在输出；脉冲信号或连续信号等。可直接关、接近开关、驱动器、变频器、传感器、按钮开关、电磁阀、接触器等感器、按钮开关、电磁阀、接触器等。此外，为了更好地操作性能，还有多种人机对话语音模块； 以及各种通信网络接口模块、蓝牙模块等。除小单元式外，结构模块化PLC此外，为了满足各种生产现场的控制需求，绝大多数PLC采用结构模块化。PLC每括电源、CPU和I/O采用模块化结构设计，其规模和功能可根据用户需要自由组合。模块化的优点大大方便了维护和维护。如果直接更换模块的哪个部分，系统将立即恢复运行。4.编程方法简单，上手快PLC可编程控制器的编程方法大多是类似于继电器控制逻辑的梯形图。对于编程师来说，他们不需要计算机知识和编程C语言，所以普通电气工程师很容易理解和掌握。5.安装方便，维护简单PLC可编程控制器可在各种生产加工环境下运行。只要生产现场的设备和PLC对应的I/O端口连接起来，就可以立即启动作业。PLC模块上有操作和故障指示灯，方便维修人员了解操作和故障发现。三、PLC主要功能：1、逻辑指令控制2、定时器指令控制3、计数器指令控制4、步进指令控制5PID指令控制6，数据处理控制7，通信和网络控制8，此外：PLC定位控制模块和CRT模块等等。四、PLC主要分类： 1、根据I/O输出输入点和内存容量分类 PLC为了满足和适应不同生产控制的要求，处理输入信号的数量是不同的。根据I/O程序内存容量的点数和大小，PLC分为小、中、大等类型。 (1)小型PLC 小型PLC的I/O输出输入点一般在256以下，内存容量一般在256以下K，1K等于1024，存储一个1或0的二进制码称为一个，一个字是16，小PLC还具有运算、数据通信、模拟处理等功能。 (2)中型PLC 中型PLC的I/O输出输入点通常是256 - 内存容量一般在2048点之间~8K，中型PLC它具有逻辑操作、算术操作、数据传输、模拟处理、中断等功能，广泛应用于开关量、模拟量、数字量和模拟量的混合控制系统。 (3)大型PLC 大型PLC的I/O输出输入点通常在2048点以上，内存容量高达8点K以上，大型PLC具有逻辑操作、算术操作、模拟处理、网络通信、监控记录、中断、智能控制、远程控制等功能，可完成大规模控制，形成分布式控制网络，完成全厂网络自动化控制。 2.根据硬件的结构进行分类 根据PLC硬件安装结构和形状的特点PLC可分为整体式、模块式和混合式。 (1)整体结构 所谓的整体结构是指PLC电源、CPU、I/O端口安装在箱体内，称为基本单元。还包括工作开关、模拟电位器、模块扩展端口、状态指示灯、程序存储卡和I/O接线端口等。此外，还有主机箱外部RS -485通信接口可用于连接编程器(手持调试盒或计算机电脑)、触摸屏、PLC外部设备，如网络连接。整体结构具有紧凑、体积小、重量轻、价格低等特点，但整体结构的主机I/O点数固定，使用不灵活。市场上通常很小PLC基本采用这种结构，例如三菱品牌PLC的FX1S系列。 整体结构PLC还可配备模拟量模块、位置控制模块等特殊功能模块，以扩展功能。 (2)模块结构 为了方便一些小型的扩展PLC和中大型PLC，一般采用模块结构，PLC结构由框架和模块组成，每个框架由接口模块和电缆连接。模块结构又称积木结构。把PLC模块结构的特点是将所有工作单元制作成独立的模块，如中央处理器模块、输入输出模块、通信模块等。然后根据控制系统的需要，用带插槽的母板将这些模块全部插入母板，形成完整的模块PLC。该模块结构PLC具有配置灵活、装配方便、扩展方便三大优点，但缺点是结构复杂、体积大、成本高。这种结构主要用于大中型结构PLC比如三菱PLC的Q系列。 (3)混合结构 混合结构的特点是将整体结构与模块结构相结合。某个系列PLC外观制成相同的外观和尺寸，不使用模块结构PLC在中间母板的情况下CPU、I/O口、电源等单元采用电缆连接，在安装控制设备时可逐层叠加，形成混合结构PLC。不仅系统配置灵活，体积也会大大缩小。混合结构PLC广泛应用于自动化领域。 3．根据PLC功能大小分类 根据PLC功能大小可分为低端PLC、中端PLC、高端PLC三种。 低端PLC具有逻辑控制、定时、计数、模拟处理、算术操作和数据传输等功能。实现了逻辑、顺序、计时、计数等控制。主要用于逻辑控制、顺序控制和少量模拟控制。 中端PLC不仅包含了低端PLC该功能还具有较强的模拟输入输出、算术操作、数据传输、通信网络等功能。控制功能可以完成开关量和模拟量。一些中端PLC还增加了中断，PID在适和复杂的控制系统中应用等控制功能。 高档PLC除了中档机的功能外，还增加了符号算术操作、矩阵操作等功能，大大提高了操作能力。此外，高端机还具有模拟调整、通信网络、监控、记录和打印等功能PLC其功能越来越强大，能够满足远程控制和大规模系统控制的要求，形成集散控制系统。 五、PLC的应用领域 目前，PLC广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、机械制造、汽车、交通、娱乐场所等行业。应用方法可分为以下几种: 1.开关量控制逻辑 它取代了传统的继电器控制模式，实现了逻辑和顺序控制，可应用于单台设备控制、各种设备组控制和自动装配线。如注塑机、铣床、车床、磨床、包装线等。 2.生产过程控制 在工业生产过程中，需要处理温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量，PLC可通过A/D和D/A转换模块和各种算术算法程序来处理这些连续变化的模拟量，从而形成闭环控制模式。一般闭环控制系统中最常用的调节方法之一是PID调整。冶金、化工、热处理等场合主要采用生产过程控制。 3．运动控制 PLC可用于圆周运动和直线运动的控制。有专门的运动控制模块，如驱动步进电机或伺服电机的位置控制模块，广泛应用于机床、机械手、电梯等场合。 4.数据处理 PLC它具有算术操作（包括矩阵操作、函数操作、逻辑操作）、数据传输、数据转换等功能，可以有效地完成数据的收集、分析和处理。数据处理通常广泛应用于造纸、冶金、食品加工等大型控制系统。 5.通信和联网 PLC通讯包括PLC与PLC还有通信PLC与其他自动化设备之间的通信。随着自动化网络的不断发展，现在基本上是一切PLC都有通信端口，通信也很方便。 六、PLC应用注意事项 PLC设备一般用于生产自动化控制，可在工业环境中使用，无需采取任何措施。但是PLC虽然具有可靠性高、抗干扰能力强的特点，但如果生产环境非常恶劣，信号干扰特别严重或使用安装不合理，仍可能导致内部数据处理异常，导致错误信号输入和错误输出，导致生产设备失控和错误保证PLC要进一步加强正常运行PLC控制系统的可靠性，首先要求PLC进一步加强品牌厂商PLC抗干扰能力；其次，严格要求在设计、安装、使用和维护过程中不得使用不当。只有这样，我们才能改进和有效地PLC系统的抗干扰能力。以下为PLC使用中应注意的几点事项： 1.使用环境和场合 （1）温度 PLC安装环境温度为0~60℃为宜，不可将PLC安装在发热量大的元件下，PLC通风散热必须保持足够的空间。 （2）湿度 为了确保PLC因此，空气湿度应保持在80%以下，空气中不得有凝结。 （3）震动 使用PLC设备必须与强振动源保持适当的距离，允许振动频率范围为15~60Hz连续振动PLC作业环境无法避免震动时，需要采取有效的减震措施。 （4）空气 在使用环境空气时，应避免硫化氢、氯化氢等腐蚀性和易燃气体。如果环境空气中有大量灰尘或腐蚀性气体，则应安装PLC电控箱或电控柜需要封闭处理。例如，电控柜或电控箱的门缝假装是空泡棉条，出线入口需要涂胶。 （5）电源 PLC对电源线的干扰有很好的抵抗作用。如果在可靠性要求高或电源干扰严重的环境下使用，需要安装带油屏蔽层的隔离变压器，以减少PLC干扰设备和地间。通常PLC直流24可以提供内部开关电源模块V对于输入端，如果输入端使用外部直流电源，则需要选择直流稳压开关电源。由于一般整流滤波电源受到纹波的影响，会造成PLC接收错误信号。 2.控制系统中设备的干扰源 现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见、最容易影响系统可靠性能的因素之一在找到解决问题的方法之前，首先要找出问题的根本原因。因此，我们应该了解现场各设备的干扰源。 (1)干扰源分类 PLC控制系统中的干扰源大多来自电流或电压变化剧烈的位置，因为电流产生磁场，从而对设备产生电磁辐射。磁场的变化会产生电流，电磁高速产生电磁波。根据干扰模式，电磁干扰可分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地产生的电位差，主要由电网串组成、对地电位差和空间电磁辐射在信号线上感应的共态电压叠加所形成的。而共模电压通过不对称得电路时则转换成差模电压，直接可以影响到测控信号，从而造成元器件的损坏，这样的共模干扰可以时直流也可以是交流。差模干扰指的是作用于信号两极之间的干扰电压，是由空间电磁场在信号间耦合感应和不平衡电路转换共模干扰所产生的电压，这样的干扰一直叠加在信号上，会影响控制的精度。 （2）PLC控制系统中的干扰源 a、来自强电的干扰 PLC设备的一般供电电源是电网供电。因为电网的覆盖范围比较广，因此它所受到的空间电磁干扰在线路上。特别是电网的内部变化，闸刀开关分合产生的浪涌、大型电力设备的起停、交流和直流传动装置产生的谐波、电网短路所导致的暂态冲击等，都可以通过线路传到电源的原边。 b、电控柜内部干扰 电控柜内的高压电器、大型电感负载、混乱的布线等都会对PLC造成干扰。 c、来自信号线的干扰 PLC控制系统上连接着各种信号输入线，除了有效的各种信号输入以外，总有外部的一些干扰信号侵入。这种干扰主要有两个途径：一是由变送器的供电电源或共用信号仪表的供电电源串进的电网干扰；二是信号线受到空间电磁辐射感应的干扰，这种现象是非常严重的。会造成I/O信号工作异常和控制精度降低，严重时还会造成元器件损坏。 d、来自接地系统的干扰 接地是电子设备电磁兼容性的一种有效手段。正确的接地可以抑制电磁干扰的影响还能抑制设备向外发出干扰；而不正确的接地则会造成严重的干扰信号，从而导致PLC系统无法正常运行。 e、来自PLC系统内部的干扰 PLC系统内部的干扰是系统内部元器件和电路之间的电磁辐射所造成，例如逻辑电路相互辐射对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地之间的互相影响以及元器件之间的不匹配使用等。 f、变频器干扰 变频器在启动或运行过程中所产生的谐波会干扰电网的传导，引起电网电压畸变，降低电网的供电质量；变频器输出时还会产生非常强的电磁辐射干扰，干扰周边设备的正常运行。 3．采取哪些措施来抗干扰 （1）电源共道的处理，减少电网引进的干扰 对于电源引进的电网干扰可通过加装带有屏蔽层的隔离变压器选择变比为1:1，可抑制设备与地间的干扰，也可以在电源输入端串连一个LC滤波电路。 （2）安装与布线 a、动力线、控制线、PLC电源线及I/O线需要分别来配线，PLC和I/O与隔离变压器间应该采用双胶线连接。PLC的I/O信号线与大功率线需要分开来走线，如果一定要在同一个线槽走线，那么将交流线和直流线分开扎在一起，条件允许的话，最好采取分槽走线，这样不但有尽可能大的空间间隔，还可以将干扰降到最低。 b、PLC应该避开强干扰源，不能和高压电器安装在同一个电控柜。在电控柜力PLC应避开动力线保持间隔200mm以上为宜。与PLC安装于同一个柜子内的电感性元器件，像功率较大的继电器线圈、接触器线圈，可并联一个RC消弧电路。 c、I/O端口的输入和输出要分开走线，开关量与模拟量也要分开走线。模拟量信号线应选择屏蔽线传送，屏蔽层的一端需接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的十分之一。 d、交流输出线和直流输出线不得使用同一根电缆，输出线应避开高压线和动力线，不可保持并行。 （3）I/O输入输出接线 a、输入接线不要太长。但是环境干扰较小，压降又不大的情况下，输入接线可适当长点。 b、输入/输出线不可使用同一根电缆线，必须将输进/输出线分开。 c、输出元件封装在电路板上连接至端子板，如果连接输出元件的负载一旦短路就会烧毁电路板。 d、使用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小会直接影响继电器使用的寿命，所以使用电感性负载时应加隔离继电器。 e、PLC输出负载时会产生干扰，所以要采取相应的措施控制，例如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管和双向晶闸管输出的旁路电阻保护。 （4）选择正确的接地点 正确的接地是PLC可靠工作的重要条件，可避免发生的电压冲击危害。一般接地的目的有两个，一是为了安全，二是为了减少干扰。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地及保护地等等。接地系统混乱会造成PLC系统的干扰，不同接地点之间又存在地电位差，会产生地环路电流，影响控制系统的正常运行。例如电缆屏蔽层的一端必须接地，如果电缆屏蔽层两端都接地，就存在地电位差，有电流通过屏蔽层，当遇到异常状态发生吃如雷击，地线电流会变得更大。 此外，屏蔽层、接地线及大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。如果系统地和其它接地处理得比较混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内部逻辑电路及模拟电路的正常运作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰轻易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致丈量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。