上海西门子授权PLC模块总代理

在发达的工业国家，PLC已经广泛地应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，主要有以下几个方面。

1.数字量逻辑控制

PLC用“与”、“或”、“非”等逻辑指令来实现触点和电路的串联、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。数字量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动化生产线，其应用领域已遍及各行各业，甚至深入到家庭。

2.运动控制

PLC使用**的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可以实现单轴、双轴、三轴和多轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能**地结合在一起。

PLC的运动控制功能广泛用于各种机械，例如，金属切削机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等。

3.闭环过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块，实现模拟量和数字量之间的转换，一般称为 A/D转换和D/A转换，并对模拟量实行闭环 PID控制。现代的大中型PLC一般都有闭环 PID控制功能，这一功能可以用 PID子程序或**的 PID模块来实现。其PID闭环控制功能已经广泛地应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、、机械、冶金、电力、建材等行业。

4.数据处理

现代的PLC具有数学运算(包括四则运算、矩阵运算、函数运算、字逻辑运算以及求反、循环、移位、浮点数运算等)、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通信功能传送到其他的智能装置，或者将它们打印制表。

5.通信联网

PLC的通信包括主机与远程I/O之间的通信、多台 PLC之间的通信、PLC与其他智能控制设备(如计算机、变频器、数控装置)之间的通信。PLC与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。

PLC 的发展趋势

PLC经过30多年的发展，已成为当今增长速度快的一种工业控制器。目前，PLC的年生产增长率保持在30%~40%的水平。未来的PLC技术将面临着诸多的挑战，这些挑战也迫使PLC向前发展。PLC发展的趋势应该是向着大型化和小型化两个方向，以适应不同场合和不同要求的控制需要。

1.大型化

为适应大规模控制系统的需求，大型PLC向着大存储容量、高速、高性能和增加I/O点数方向发展。主要表现在以下几个方面:增强网络通信功能，提高网络化和强化通信能力，这是PLC重要的发展趋势;发展智能模块，例如，通信模块、位置控制模块、快速响应模块、闭环控制模块、模拟量I/O模块、高速计数模块、数控模块、计算模块、模糊控制模块、语言处理模块等，使PLC在实时性精度、分辨率、人机对话等方面进一步得到改善和提高;提高外部故障诊断功能，能快速准确地诊断故障以减少维修时间和提高开机率，研发智能可编程I/O系统和故障检测程序，发展公共回路远距离诊断和网络诊断技术;编程语言、编程工具标准化、高级化，具有兼容性;实现软件、硬件的标准化，使PLC的硬件和软件的体系结构具开放性;迅速发展编程组态软件，开发在个人计算机(PC)上运行的可实现PILC功能的软件包，使系统应用加简单易行，方便PLC系统的开发人员和操作使用人员。

2.小型化

发展小型PLC,其目的是为了**广大的、分散的、中小型的工业控制领域，使PLC不仅成为继电器控制柜的替代物，而且过继电器控制系统的功能。小型、小型和微小型PLC不仅便于机电一体化，也是实现家庭自动化的理想控制器。小型 PLC向着简易化、体积小、功能强、价格低的方向发展。目前，随着PLC技术提高，已将原有大、中型PLC的功能移植到小型机上，使之具有灵活的组态特性。如西门子公司的 LOGO!通用逻辑模块就是一种微小型的PLC。它采用整体式结构，集成有控制功能、操作和显示单元、电源、I/O接口、扩展接口、通信接口等。可用于家庭自动化、建筑、商业、农业、交通等领域，也可用于小型工业控制领域。配置AS-i 现场总线通信模块后还可实现对现场控制设备和控制过程的分布式控制。LOGO!使用功能块图(FBD)编程语言进行编程，特别适合熟悉逻辑电路的技术人员使用。LOGO!以其通用性好、可靠性高、功能多、体积小、使用方便、价格便宜而受到广大用户的青睐。

可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤
可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，。
（1）    深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求
1)  被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
2)  控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。
 控制系统一般设计步骤
（2）    确定 I/O 设备
根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
（3）    选择合适的 PLC 类型
根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。
（4）    分配 I/O 点
分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
（5）    设计应用系统梯形图程序
根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。
（6）    将程序输入 PLC
当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。
（7）    进行软件测试
程序输入 PLC 后，应行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。
（8）    应用系统整体调试
在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。
（9）    编制技术文件
系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。

 PLC是按什么样的工作方式进行工作的？它的中心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成哪些控制任务？

下面来回答这个问题：

PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。它的中心工作过程分输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。

在输入采样阶段，首先扫描所以输入端子，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新，它与外界隔离，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。

在程序执行阶段，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。

在输出刷新阶段中，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态一起转存到输出锁存器中，通过一定方式集中输出，后经过输出端子驱动外部负责，在下一个输出刷新阶段开始之前，输出锁存器的状态不会改变。