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（1）开关量的逻辑控制

这是plc基本，也是广泛的应用领域，它取代了传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制；既可用于单台设备的控制，也可用于多机及自动化流水线，如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线及电镀流水线等。

（2）模拟量控制

在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使plc处理模拟量，必须实现模拟量和数字量之间的a/d转换及d/a转换。plc厂家都生产配套的a/d和d/a转换模块，使plc用于模拟量控制。

（3）运动控制

plc可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量i/o模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块，可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要plc生产厂家的产品几乎都具有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

（4）过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制，在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。作为工业控制计算机，plc能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法，大中型plc都有pid模块，目前许多小型plc也具有此功能模块。pid处理一般是运行专用的pid子程序。

（5）数据处理

现代plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表及位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，进而完成一定的控制操作；也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

（6）通信及联网

plc通信含plc间的通信及plc与其他智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各plc生产厂商都十分重视plc的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的plc都具有通信接口，通信非常方便。纷纷推出各自的网络系统。新近生产的plc都具有通信接口，通信非常方便。

三、plc的基本结构和工作原理

作为一种工业控制的计算机，plc和普通计算机有着相似的结构；但是由于使用场合、目的不同，在结构上又有一些差别。

1.plc的硬件组成

plc硬件系统的基本结构框图如图所示。

在图中，plc的主机由cpu、存储器（eprom、ram）、输入/输出单元、外设i/o接口、通信接口及电源组成。对于整体式plc，这些部件都在同一个机壳内。而对于模块式plc，各部件独立封装，称为模块，各模块通过机架和电缆连接在一起。主机内的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接，根据实际控制对象的需要配备一定的外部设备，构成不同的plc控制系统。常用的外部设备有编程器、打印机、eprom写入器等。plc可以配置通信模块与上位机及其他的plc进行通信，构成plc的分布式控制系统。

下面分别介绍plc的各组成部分及其作用，以便用户进一步了解plc的控制原理和工作过程。

（1）cpu

cpu是plc的控制中枢，plc在cpu的控制下有条不紊地协调工作，从而实现对现场的各个设备进行控制。cpu由微处理器和控制器组成，它可以实现逻辑运算和数学运算，协调控制系统内部各部分的工作。

控制器的作用是控制整个微处理器的各个部件有条不紊的进行工作，它的基本功能就是从内存中读取指令和执行指令。

（2）存储器

plc配有两种存储器，即系统存储器和用户存储器。系统存储器用来存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存储器的内容。用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。存放工作数据状态的用户存储器部分也称为数据存储区，它包括输入/输出数据映像区、定时器/计数器预置数和当前值的数据区及存放中间结果的缓冲区。

plc的存储器主要包括以下几种。

（1）只读存储器

（2）可编程只读存储器

（3）可擦除可编程只读存储器

（4）电可擦除可编程只读存储器

（5）随机存取存储器

（3）输入/输出（i/o）模块

①开关量输入模块

开关量输入设备是各种开关、按钮、传感器等，plc的输入类型通常可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给，有的也可由plc内部提供。

②开关量输出模块

输出模块的作用是将cpu执行用户程序所输出的ttl电平的控制信号转化为生产现场所需的，能驱动特定设备的信号，以驱动执行机构的动作。

（4）编程器

编程器是plc重要的外部设备，利用编程器可将用户程序送入plc的用户程序存储器，调试程序、监控程序的执行过程。编程器从结构上可分为以下三种类型。

（1）简易编程器

（2）图形编程器

（3）通用计算机编程器

（5）电源

电源单元的作用是把外部电源（220v的交流电源）转换成内部工作电压。外部连接的电源，通过plc内部配有的一个专用开关式稳压电源，将交流/直流供电电源转化为plc内部电路需要的工作电源（直流5v、±12v、24v），并为外部输入元件（如接近开关）提供24v直流电源（仅供输入端点使用）。驱动plc负载的电源由用户提供。

（6）外设接口

外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能通过外设接口组成plc的控制网络。plc使用pc/ppi电缆或者mpi卡通过rs-485接口与计算机连接，可以实现编程、监控、联网等功能。

2.plc的软件组成

plc的软件由系统程序和用户程序组成。

系统程序由plc制造厂商设计编写，并存入plc的系统存储器中，用户不能直接读写与更改。系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传送程序及监控程序等。

plc的用户程序是用户利用plc的编程语言，根据控制要求编制的程序。在plc的应用中，重要的是用plc的编程语言来编写用户程序，以实现控制目的。由于plc是专门为工业控制而开发的装置，其主要使用者是广大电气技术人员，为了满足他们的传统习惯和掌握能力，plc的主要编程语言采用比计算机语言相对简单、易懂、形象的专用语言。

1.图形式指令结构

2.明确的变量常数

3.简化的程序结构

4.简化应用软件生成过程

5.强化调试手段