什么是PLC？

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC），一種具有微處理器的數(shù)字電子設(shè)備，用于自動化控制的數(shù)字邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載存儲器內(nèi)存儲與運行。可編程控制器由內(nèi)部CPU，指令及數(shù)據(jù)存儲器、輸入輸出單元、電源模塊、數(shù)字模擬等單元所模塊化組合成。PLC可接收（輸入）及發(fā)送（輸出）多種類型的電氣或電子信號，并使用他們來控制或監(jiān)督幾乎所有種類的機械與電氣系統(tǒng)。

國際電工委員會（IEC）在其標(biāo)準(zhǔn)中將PLC定義為：
可編程邏輯控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程邏輯控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。
美國通用汽車公司在1968年提出了著名的“通用十條”招標(biāo)指標(biāo)，也是當(dāng)前PLC的特點：

• 編程方便，現(xiàn)場可修改程序；
• 維修方便，采用模塊化結(jié)構(gòu)；
• 可靠性高于繼電器控制設(shè)備；
• 體積小于繼電器控制設(shè)備；
• 數(shù)據(jù)可直接送入計算機；
• 成本可與繼電器控制設(shè)備競爭；
• 輸入可以是交流115V；
• 輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器等；
• 在擴展時，原系統(tǒng)只要很小變更；
• 用戶程序存儲器容量能擴展。

1978年美國電機制造協(xié)會（NEMA）對可編程控制器定義是[1]：
可編程控制器是一種以數(shù)字動作之電子設(shè)備，它使用可編程存儲器以存儲指令，運行像是邏輯、順序、計時、計數(shù)與演算等功能，并透過數(shù)字或模擬輸入輸出模塊，控制各種的機械或工作程序。

PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。

一切的PLC由三個主要部分組成：輸入，CPU和輸出。

假設(shè)我們有一個設(shè)備有電機和按鈕。我們希望按下按鈕時電機開啟。等再次按下按鈕時，希望電機關(guān)閉。這個功能類似于電視遙控器上按鈕的功能。要做到這一點，我們必須先編寫一個程序在計算機上執(zhí)行此操作，然后將其下載到CPU。然后我們連接按鈕到輸入，電機到輸出。現(xiàn)在，如果我們按下按鈕，電信號將被發(fā)送到PLC。PLC輸入將首先將此信號傳送給CPU，而且必須以CPU可以處理的格式編寫它。

為什么？因為CPU是一臺電腦系統(tǒng)并不能處理原始電信號。CPU將處理收到的數(shù)據(jù)并將結(jié)果發(fā)送到輸出。輸出將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為原始電信號再次將其應(yīng)用于電機并將其打開。現(xiàn)在，如果我們按下按鈕，那么重復(fù)過程，電機將關(guān)閉。

現(xiàn)在PLC大多具有可擴展通信網(wǎng)絡(luò)模塊的功能，簡單的PLC以BUS纜線或RS-232方式通信鏈接，較高端的PLC會采用USB或以太網(wǎng)方式做通信鏈接。它使PLC與PLC之間、PLC與個人計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。現(xiàn)在幾乎所有的PLC新產(chǎn)品都有通信網(wǎng)絡(luò)功能，它和計算機一樣具有RS-232接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。當(dāng)然，PLC之間的通信網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的，PLC與計算機之間的通信，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議靠近，這將使不同機型的PLC之間、PLC與計算機之間可以方便地進行通信與網(wǎng)絡(luò)。

PLC通信協(xié)議規(guī)格可分為RS-232、RS-422、RS-432、RS-485、IEEE 1394、IEEE-488（GPIB），其中RS-432最為少見。當(dāng)前國際中最常用的通信協(xié)議為MODBUS-ASCII模式及MODBUS-RTU模式，此為Modicon公司所制定的通信協(xié)議。PROFIBUS則為西門子公司所制定。日本三菱電機則推出CC-LINK通信協(xié)議。

現(xiàn)在工業(yè)上使用可編程邏輯控制器已經(jīng)相當(dāng)接近于一臺輕巧型計算機所構(gòu)成，甚至已經(jīng)出現(xiàn)集成個人計算機（采用嵌入式操作系統(tǒng)）與PLC結(jié)合架構(gòu)的可編程自動化控制器（Programmable Automation Controller，簡稱PAC）（AB公司的），能透過數(shù)字或模擬輸入/輸出模塊控制機器設(shè)備、制造處理流程及其他控制模塊的電子系統(tǒng)。

可編程邏輯控制器廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的工業(yè)控制領(lǐng)域。在工業(yè)控制領(lǐng)域中，PLC控制技術(shù)的應(yīng)用已成為工業(yè)界不可或缺的一員。

                                                                                                                                                                   文章轉(zhuǎn)自于知乎