PLC是什么？PLC的工作原理及PLC种类、品牌介绍

可编程逻辑控制器（PLC）专为监控和调节机器和制造过程而设计，应用于具有自动化技术的工业环境中。它们可以作为自主系统运作，智能地和独立地优化过程。

那么，PLC是什么呢？实质上，PLC是一种数字化运行的电子系统，具备可编程存储器。这种非易失性存储器用于保存控制指令，使设备能够执行某些功能和练习。然后，各种类型的机器和过程通过数字和模拟输入和输出模块进行控制。

由于它们的巨大灵活性，可编程逻辑控制器在许多行业领域的使用越来越频繁。这些工业计算解决方案当初旨在取代电磁继电器系统，在某些情况下仍然如此。

PLC的用途可以在各种应用和专业与家庭环境之间变化。在英国和全球的许多行业中，过程自动化PLC任务很常见。这些元件广泛用于制造，食品和饮料以及建筑控制。

PLC是做什么的？PLC使用的典型示例包括：

• 生产工厂
• 交通信号灯控制
• 包装机
• 电梯和自动扶梯
• 医疗应用
• 自动闸门系统
• 加热控制系统

PLC编程

不同的型号适用于各种编程语言。常见选项包括：

• ST:结构化文本（基于文本）
• FBD:功能块图（基于图形）
• LAD:梯形图（基于图形）
• STL:语句表（基于文本）
• SCL:结构化控制语言（基于图形）

如果您是逻辑和编程语言的初学者，可以广泛寻找可用的PLC编程课程和教程。FBD是初学者的流行选择，因为它利用拖放功能。此外，它还有助于简化I/O行为的理解。视觉、基于图像的语言，如梯形图，在理解和改进过程时也很有帮助。例如，一个简单易用的梯形图可以提供很大的帮助。另一方面，SCL主要用于更复杂和要求更高的编程需求。

需要注意的是，尽管通常使用笔记本电脑和软件，但一些旧款PLC也可以使用手持编程器。

PLC软件

控制是通过应用程序在计算机上或通过连接的控制面板进行编程的。它通过接口加载到控制器上，定义输出设备和输入设备的切换。实际操作由PLC独立于个人电脑进行，并且具有自己的电源，可以自主运行。

PLC的特定功能包括：

• 流量控制
• 链路控制
• 包括时间和计数在内的基于数字的功能

可编程逻辑控制器软件可以进一步分为以下几类：

• 循环定向PLC-这些PLC遵循输入、处理和输出的基本数据处理原则。输入被查询，然后控制权转移到用户程序。在控制信号传输到输出后，过程将重新开始。
• 带中断的循环PLC-如果连接的传感器的状态发生变化，这些PLC会被编程为运行一个额外的适应不同情况的程序循环。额外的循环完成后，主程序将继续执行。
• 事件控制的PLC-这些PLC旨在在连接的传感器的状态变化后处理特定的预编程任务。

应该注意的是，PLC编程软件并没有标准化。它将根据制造商进行定制，有时还会根据特定型号进行定制。这也意味着在确定PLC配件要求时，可能会使用不同的常见串行电缆的替代品。

PLC硬件

PLC设备基本上由一个带有一些输入和输出的基站构成。基本版本包括中央装配中的处理器、信号输入和输出、接口和操作系统。

根据型号的复杂程度，控制器可能具有不同数量的模拟或数字输入和输出。这些与系统或机器连接，通过传感器和执行器实现。例如，在输入端，温度、液位或压力传感器可以监控机器的功能。然后，操作系统将评估收集到的信息，并将其与编程的用户定义参数进行比较，然后将相应的控制信号发送到输出端。

调节功能的执行器也可能不同。它们可以是：

• 电动阀门-用于液压和压缩空气
• 接触器-用于切换电动马达
• 驱动控制模块

除此之外，PLC的优点之一就是其与其他计算机和设备的跨系统网络能力。即使是旧型号也可以通过合适的电缆、插头和适配器连接到新设备。

大多数控制器可以使用串行电缆连接到计算机。串口设备服务器适用于此，传统的串行组件也可以通过LAN连接。以太网光纤收发器还用于确保兼容性并连接不同的传输介质，通常使用的接口是带有DB-9和DB-25连接器的RS-232和RS-485。

通过合适的附加设备，可使可编程逻辑控制器更加高效，并且可以通过接口扩展设备。如果需要，还可以包括附加的IO扩展模块。其他PLC硬件组件包括：

• HMI（人机界面）
• 触摸屏（用于机器和系统的可视化、操作和诊断）
• 通信模块（如MODBUS）
• DIN导轨（用于更好的组装）
• 显示器和监视器（用于直接显示操作数据）
• 智能网关（智能工业物联网网络）

PLC的例子

有很多不同类型的PLC控制器可供选择，每种适用于不同的目的和应用。一般而言，选择的范围如下：

可编程逻辑控制器可以根据多个不同的方式进行分类，每种具有独特的功能、特点和能力。

从结构和功能方面来看，可以清楚地区分硬件PLC和软件PLC。经典的硬件PLC是基于硬件的，它们是通用型的，通常只包括重要的控制功能，但是可以添加DIN导轨和插接连接等扩展功能。

另一方面，软件可编程逻辑控制器专注于通过软件进行控制。它们有自己的操作系统，通常还有其他用户软件。然而，它们没有自己的中央处理单元（CPU），而是使用PC处理器。由于这意味着它们必须与PC的操作系统（以及可能的其他应用程序）共享处理器，这可能会在工作负载高时影响性能。

其他类型包括紧凑型和插槽型PLC。在紧凑型PLC中，所有的组件都在一个单一电路板上的一个外壳中。插槽控制器直接用作PCI插件卡，用于存储生产数据等特定任务。在这些控制器中，数字计算机被设计用来替代PLC硬件。然而，与软件PLC相比，插槽型PLC具有协处理器和自己的操作系统。这使它们能够独立执行控制任务，而不依赖于PC处理器。集成连接器提供对分布式传感器和执行器的访问。

|<br>型号<br>|<br>特点<br>| |<br>硬PLC<br>|<br>- PLC硬件解决方案，包括重要的功能<br>| ||<br>- 可根据需要扩展功能<br>| ||<br>- 启动时间快<br>| ||<br>- 良好的实时性能<br>| |<br>软PLC<br>|<br>- PLC软件解决方案<br>| ||<br>- 易于使用<br>| ||<br>- 启动速度较慢<br>| ||<br>- 在负载较高时可能不稳定<br>| |<br>紧凑PLC<br>|<br>- 节省空间的设计<br>| ||<br>- 性价比高<br>| ||<br>- 适用于小规模任务<br>| |<br>插槽PLC<br>|<br>- 尺寸紧凑<br>| ||<br>- 包含内置电源<br>| ||<br>- 提供控制器与PC之间简化的通信<br>|