什么是西门子可编程控制器？

它是指一种基于计算机技术的新型工业控制设备。在国际电气委员会1987发布的PLC标准草案中，PLC定义如下:

“PLC是一种数字操作电子设备，专门设计用于工业环境。它使用可编程存储器来存储用于执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算的指令，并且可以通过数字或模拟输入和输出来控制各种类型的机器或生产过程。PLC及其相关外围设备应按照易于与工业控制系统集成和易于功能扩展的原则进行设计。”

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PLC的特点

2.1可靠性高，抗干扰能力强。

高可靠性是电气控制设备的关键性能。由于PLC采用现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺，其内部电路采用先进的抗干扰技术，可靠性高。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。部分采用冗余CPU的PLC平均无故障工作时间更长。至于PLC的外部电路，与同规模的继电器接触器系统相比，电气接线和开关触点减少到数百个甚至数千个，故障大大减少。此外，PLC具有硬件故障自检功能，当出现故障时能及时发出报警信息。在应用软件中，用户还可以编写外围设备的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路和设备也能获得故障自诊断保护。这样整个系统可靠性高也就不足为奇了。

2.2成套，功能完善，适用性强。

今天，PLC已经发展成为大、中、小规模的系列产品。可用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能，大多数现代PLC还具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来，PLC的功能单元大量涌现，使得PLC渗透到位置控制、温度控制、数控等各种工业控制中。再加上PLC通讯能力的增强和人机界面技术的发展，用PLC组成各种控制系统是非常容易的。

2.3易学易用，受工程技术人员欢迎。

PLC作为通用工业控制计算机，是工矿企业的工业控制设备。其界面简单，编程语言容易被工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号和表达方式与继电器电路图相当接近，只需少量PLC的开关逻辑控制指令就能方便地实现继电器电路的功能。它为不熟悉电子电路、计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了大门。

2.4系统的设计和建设工作量小，易于维护和改造。

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备的外部接线，缩短了控制系统的设计和建设周期，维护更容易。更重要的是，同样的设备通过改变程序来改变生产过程是可能的。这非常适合多品种小批量生产的场合。

2.5体积小，重量轻，能耗低。

以超小型PLC为例，新生产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗只有几瓦。由于体积小，易于安装在机械中，是实现机电一体化的理想控制装置。

3.PLC的应用领域

目前，PLC已广泛应用于国内外钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、纺织、交通、环保、文化娱乐等行业，其用法大致可归纳为以下几类。

3.1开关量逻辑控制

这是PLC最基本也是最广泛的应用领域。它代替传统的继电器电路实现逻辑控制和顺序控制。可用于单机控制、多机群控和自动化生产线。如注塑机、印刷机、订书机、组合机床、磨床、包装生产线、电镀生产线等。

3.2模拟控制

在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位、速度等，都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，需要实现模拟量和数字量之间的A/D转换和D/A转换。PLC厂商都生产匹配的A/D和D/A转换模块，这样就可以用可编程控制器进行模拟控制。

3.3运动控制

PLC可用于控制圆周运动或直线运动。从控制机构的配置来看，早期是用I/O模块直接连接位置传感器和执行器，现在一般是用专用的运动控制模块。例如可以驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界各大PLC厂商的产品几乎都具有运动控制功能，广泛应用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

3.4过程控制

过程控制是指温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。PLC作为工业控制计算机，可以编制各种控制算法，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中广泛使用的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前很多小型PLC也有这个功能模块。一般PID处理是运行一个特殊的PID子程序。过程控制广泛应用于冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合。

3.5数据处理

现代PLC具有数学运算(包括矩阵运算、函数运算和逻辑运算)、数据传输、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值进行比较，以完成某些控制操作，也可以通过使用通信功能传输到其他智能设备，或者打印并制成表格。数据处理一般用于大型控制系统，如无人驾驶柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品等行业的一些大型控制系统。