西门子模块6ES7516-3FP03-0AB0安装调试

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可编程逻辑控制器，又称可编程控制器，有过多种定义。可以看作是一种经过特殊设计的工业计算机，整个的设计原则就是简单与实用。

1968年，通用汽车公司的液压部门为了既复杂又昂贵的继电器控制系统，确立了**个可编程控制器的招标指标。该设计规格需要固态系统和电脑技术，并要求能够在工业环境中生存，也能够方便地编程，并且可以重复使用。该控制系统将大大减少机器的停机时间，并为未来提供了可扩展性。该招标由DEC公司中标，这套系统于1969年研制出来，这是**台可编程控制器，型号为PDP-14，应用取得成功。其后，美国的MODICON公司也推出了同名的084控制器，1971年日本推出了DSC-80控制器，1973年西欧国家的各种可编程控制器也研制成功。这些早期的控制器满足了较初的要求，并且打开了新的控制技术的发展的大门。

PLC的发展也是与计算机技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等的发展息息相关，正是这些的发展推动了可编程控制器的发展。

从控制功能来看，可编程控制器的发展大致经历了4个阶段：

1．初级阶段：从**台PLC问世到20世纪70年代中期

由于**代PLC是为了取代继电器的，因此，主要功能是逻辑运算和计时、计数功能。CPU由中小规模数字集成电路构成。主要产品有：MODICON公司的084，AB公司的PDQ-IL，DEC公司的PDP-14，日立公司的SCY-022等。**阶段就采用了梯形图语言作为编程方式，尽管有些枯燥，但却形成了工厂的编程标准。

2．扩展阶段：从20世纪70年代中期到70年代末期

这一阶段PLC产品的控制功能得到很大扩展。扩展的功能包括数据的传送、数据的比较和运算、模拟量的运算等功能。这一阶段的产品有MODICON的184，284，384，西门子公司的SIMATICS3系列，富士电机公司的SC系列产品。

3．通信阶段：20世纪70年代末期到80年代中期

这一阶段产品与计算机通信的发展有关，形成了分布式通信网络。但是，由于各制造商各自为政，通信系统也是各有各的规范。由于在很短的时间内，PLC就已经从汽车行业迅速扩展到其它行业，作为继电器的替代品进入了食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。其次，产品功能也得到很大的发展。同时，可靠性进一步提高。这一阶段的产品有西门子公司的SIMATICS6系列，GOULD公司的M84，884等，富士电机的MICRO和TI公司的TI530等。

4．开放阶段：从20世纪80年代中期开始

由于国际标准化组织提出了开放系统互连的参考模型OSI，使PLC在开放功能上有较大发展。主要表现为通信系统的开放，使各制造厂商的产品可以通信，通信协议开始标准化，使用户得益。此外，PLC开始采用标准化软件系统，增加语言编程，并完成了编程语言的标准化工作。这一阶段的产品有西门子公司的S7系列，AB公司的PLC-5，SLC500，德维森的V80和PPC11，加拿大ONLINECONTROL公司与合控电气公司所开发的OPENPLC等。

  二、I/O的选择 

              PLC在20世纪90年代已经形成微、小、中、大、巨型多种PLC。按I/O点数分，可分为微型PLC（32I/O）、小型PLC（256I/O）、中型PLC（1024I/O）、大型PLC（4.69I/O）、巨型PLC（8195I/O）五种。 

              PLC与产业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。PLC有很多I/O接口模块，包括开关量输进模块、开关量输出模块、模拟量输进模块、模拟量输出模块以及其他一些特殊模块，使用时应根据它们的特点进行选择。 

              （一）确定I/O点数 

              根据控制系统的要求确定所需要的I/O点数时，应再增加 10%～20%的备用量，以便随时增加控制功能。对于一个控制对象，由于采用的控制方法不同或编程水平不同，I/O点数也应有所不同。表2列出了典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数。  

              （二）开关量I/O 

              开关量I/O接口可从传感器和开关（如按钮、限位开关等）及控制设备（如指示灯、报警器、电动机起动器等）接收信号。典型的交流输进/输出信号为24～240V，直流输进/输出信号为5～240V。尽管输进电路因制造厂家不同而不同，但有些特性是相同的，如用于错误信号的抖动电路等。此外，大多数输进电路在高压电源输进和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。在评估离散输出时，应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。熔丝电路也许在开始时花费较多，但可能比在外部安装熔丝耗资要少。 

              （三）模拟量I/O 

              模拟量输进/输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于丈量流量、温度和压力，并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口，因而可接收低电平信号，如RTD、热电偶等。一般来说，这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或RTD混号。 

              （四）特殊功能I/O 

              在选择一台PLC时，用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准I/O实现的I/O限定（如定位、快速输进、频率等）。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据，从而使CPU从繁重的任务处理中解脱出来。 

              （五）智能式I/O 

              当前，PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的I/O模块。一般智能式I/O模块本身带有处理器，可对输进或输出信号作预先规定的处理，并将处理结果送进CPU或直接输出，这样可进步PLC的处理速度并节省存储器的容量。 

              综上，表3回纳了选择I/O模块的一般规则。              

              三、存储器类型及容量选择 

              PLC系统所用的存储器基本上由PROM、EPROM及RAM三种类型组成，存储容量则随机器的大小变化，一般小型机的较大存储能力低于6kB，中型机的较大存储能力可达64kB，大型机的较大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型，必要时也可专门进行存储器的扩充设计。 
              PLC的存储器容量选择和计算的**种方法是：根据编程使用的节点数精确计算存储器的实际使用容量。*二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按照表4的公式来估算。为了使用方便，一般应留有25%～30%的裕量，获取存储容量的较佳方法是天生程序，即用了多少字。知道每条指令所用的字数，用户便可确定正确的存储容量。表4同时给出了存储器容量的估算方法。 

              四、编程器和外部设备的选择 

              在系统的实现过程中，PLC的编程题目是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能及编程器有所了解。通常情况下，小型控制系同一般选用价格便宜的简易编程器，如系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强、编程方便的图形编程器。如有个人计算机，可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。同时，为了防止因干扰、锂电池电压下降等原因破坏RAM中的用户程序，可以选用EEP-ROM模块作为外部设备。 

              五、实例 

              （一）利用三菱PLC实现对印刷机的精确控制 

              印刷机的一套电气设计属于系统设计，为了使产品性能稳定，易于维护，采用以PLC为主控器的控制方案。印刷机要求易于操纵，精度高，输进、输出点较多，因此采用双机通讯。上位机采用三菱高性能的FX2N-80MR、FX2N-80MR自带I/O接口，可以接40点输进，40点输出，主要负责主传动的控制，各机组离合器的控制，以及气泵，气阀的控制等。下位机采用三菱FX2N-64MR、FX2N-64MR可以接32点输进，32点输出，主要负责水辊电机的控制，主传动的调速输出，调版电机数据采集等。上位机与下位机采用RS485, 通讯，通讯方便，可靠。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏，主要负责水辊电机速度显示，调版显示，以及整机故障显示等。本系统运行可靠，维护方便，操纵简便直观，大大进步了胶印机的档次。 

              （二）欧姆龙（OMRON）PLC在石油加工产业中的应用 

              在石油加工产业中，大型旋转机组是装置设备的重要组成部分，重油催化裂化气压机组的联锁-自保系统从满足工艺生产需求出发，考虑到安全性、可靠性、经济性、可扩展性等因素，采用了OMRON公司生产的CPM2AH型PLC进行系统构建，CPM2AH自带I/O接口，可以接36点输进，24点输出，输出形式是继电器，并且通过RS232C串口与PC机通讯，使生产过程表现稳定，动作可靠，在事故状态下对机组及生产装置实行了自我保护，杜尽了恶性事故的扩大和蔓延，取得了明显的效果。 

              六、结束语 

              随着科技的不断进步，PLC的种类日益繁多，功能也逐渐增强。文章中尽管回纳了一些选用PLC的方法，但在实际工作中还一定要依据实际情况做出适当的调整，以便设计出满足期看的产业控制系统。

PLC的编程器的作用及功能简介 PLC的分类 

       编程器是PLC的重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。

常见的给PLC编程的装置有手持式编程器和计算机编程方式。在可编程序控制器发展的初期，使用**编程器来编程。小型可编程序控制器使用价格较便宜、携带方便的手持式编程器，大中型可编程序控制器则使用以小CRT作为显示器的便携式编程器。**编程器只能对某一厂家的某些产品编程，使用范围有限。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令，但它有体积小，便于携带，可用于现场调试，价格便宜的优点。

       计算机的普及，使得越来越多的用户使用基于个人计算机的编程软件。目前有的可编程序控制器厂商或经销商向用户提供编程软件，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图，程序可以存盘、打印、调试，对于查找故障非常有利。