了解PLC监视功能在现代工业自动化中的重要性 (plc的监控功能)

PLC监视功能在现代工业自动化中的重要性

一、引言

随着科技的快速发展，工业自动化已成为现代制造业的核心驱动力。
作为工业自动化的关键组成部分，可编程逻辑控制器（PLC）扮演着至关重要的角色。
PLC的监视功能是其核心功能之一，对于保障工业生产的稳定性、提高生产效率以及确保设备安全具有重要意义。
本文将深入探讨PLC监视功能在现代工业自动化中的重要性。

二、PLC基本概述

PLC，即可编程逻辑控制器，是一种专门为工业环境设计的数字计算机。
它主要用于控制工业机械或制造过程中的各种操作，如机器运行、流程控制等。
PLC技术自诞生以来，经历了不断的发展和完善，已经成为现代工业自动化领域不可或缺的一部分。

三、PLC监视功能的重要性

1. 保障生产稳定性

在现代工业生产中，生产线的稳定性直接关系到企业的生产效率和经济收益。
PLC的监视功能可以实时监控生产过程中的各种数据，如温度、压力、流量等，一旦数据出现异常，PLC可以迅速做出反应，通过控制机械或设备以避免生产事故的发生。
PLC还可以对设备的运行状态进行实时监控，避免因设备故障导致的生产停滞。

2. 提高生产效率

PLC的监视功能不仅可以在生产出现问题时及时做出反应，还可以在设备正常运行时进行优化。
通过实时监控和分析生产数据，PLC可以自动调整设备的运行参数，以确保生产过程在最佳状态下进行。
这不仅可以提高产品的质量，还可以提高生产效率，为企业带来更多的经济效益。

3. 确保设备安全

在现代工业生产中，设备安全是至关重要的。
PLC的监视功能可以实时监测设备的运行状态，一旦发现异常，可以立即采取措施，避免设备损坏或事故发生。
PLC还可以与各种安全设备连接，如传感器、安全开关等，共同构成一套完整的安全系统，为工业生产的安全提供有力保障。

四、PLC监视功能的实现与应用

1. 数据采集与处理

PLC的监视功能首先需要对数据进行采集和处理。
通过与各种传感器、仪表等设备连接，PLC可以实时采集生产过程中的各种数据。
通过对这些数据进行分析和处理，PLC可以了解设备的运行状态、生产过程中的问题等信息。

2. 实时监控与报警

通过人机交互界面，PLC的监视功能可以实现实时监控。
操作人员可以通过界面了解设备的运行状态、生产数据等信息。
一旦发现异常，PLC可以通过界面显示报警信息，提醒操作人员采取措施。

3. 历史数据记录与分析

PLC的监视功能还可以记录历史数据，如设备的运行数据、生产过程中的各种参数等。
通过对这些数据进行分析，企业可以了解设备的运行状况、生产过程中的问题趋势等信息，为企业的决策提供依据。

五、PLC监视功能的未来发展趋势

随着物联网、大数据等技术的快速发展，PLC的监视功能将越来越强大。
未来，PLC将与其他技术结合，实现更高效的监控、更精准的数据分析和更智能的决策支持。
随着工业互联网的发展，PLC的监视功能将在智能制造、智能工厂等领域发挥更大的作用。

六、结论

PLC监视功能在现代工业自动化中具有重要地位。
通过实时监控、数据分析等功能，PLC可以保障生产的稳定性、提高生产效率并确保设备安全。
随着技术的不断发展，PLC的监视功能将越来越强大，为现代工业自动化带来更多机遇和挑战。

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为什么在工业上多用PLC而不是单片机？

PLC的特点 的可靠性高这也是在工业领域应用最多的原因之一。 PLC的构成简单来说就是通过单片微型计算机再加上相应的保护电路及自诊断功能组成的，因此PLC的稳定性与安全性都高于单片机。 的输入和输出功能模块齐全。 PLC针对不同的工业现场信号如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等，均有相应的模块与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接。 这正适合了在工业场景中的大多数开发要求。 的编程容易方便，PLC的编程多采用的是梯形图方式，这种方式可以类比于早些年前的继电器拼装成的大规模控制系统，易于开发控制。 的现场安装调试比较于单片机具有很大的优势，他的安装大多数是采用的模块化安装加现场总线的方式，而单片机的应用还要选择合适的地点封装散热性等等。 综上PLC和单片机的优势对比可知在工业上对PLC的应用多单片机。 单片机的特点 1.单片机的研发首选需要设计应用场景的原理图，PCB图最后到电路板的制作，然后再进行编程这种方式的的缺点是开发时间久，应用的兼容性差。 2.单片机相比于PLC的优点在于对于复杂系统的控制能力强，价格便宜，体积小适合常用的家用电子产品。 电子设计学堂将持续推出电子DIY设计小视频，零基础学习文章，电子设计技巧等知识，欢迎大家的关注！ 刚开始单片机在工业应用的，后来由于工业控制的复杂化在加上单片机的性价比等因素，得不到推广于工业领域。 至九十年代，电子产品的来潮，单片机才迎来真正属于自己的一片天。 工业领域不能因为单片机而止步不前，于是在传统继电器控制基础上研发出可编程逻辑控制器（PLC）。 消费电子产品更新换代快，而单片机成本也低且便于量产，对电子产品最好不过了。 不像工业上用的需要稳定可靠还要用的久，虽然PLC贵但是用时久了也相当于把成本降低了。 工业上多用PLC而不是单片机，也是有原因的。 工业控制领域对稳定性和可靠性要求高，不能三天打渔两天晒网，对企业损失是巨大。 工业控制环境恶劣，有防护等级要求、设备露天作业等，遇到雨天、潮湿天气、极寒天气，单片机运行能稳定不？可靠性不敢恭维！在工业领域，I/O点动不动成百上千，单片机肯定抗不住，PLC都要弄套冗余系统以防万一，单片机很难办到。 工业控制只是它其中一部分，用过PLC的都知道。 需要数据采集、通讯、上位、组态，运动控制及显示，得完全依赖工业体系与通讯协议造成，单个的单片机是搞定不了的。 比如MODBUS、OPC、PROFIBUS的实现。 开发周期短于单片机，门槛低，不像单片机编程的C语言、汇编语言对于初学者难度大，而PLC编程只要有绘制电气原理图的能力，它的梯形图编程就能很好入门。 拿开发周期而言，一个人开发能不？等你弄出来PLC早已经做好准备上现场了。 大型项目的高压设备启动运行，小小单片机不得玩死。 适用人群也不同，单片机主要是电子工程师而PLC是电气工程师，这两种不同的职业，肯定融合不了，说白了很多电气工程师都不知道玩C语言、汇编语言之类的开发语言。 电气工程师觉得编程不够优化，PLC可以自行修改，单片机做好之后就是固定的不是专业人士根本无济于事。 例如工业生产过程需要增I/O点删I/O点，单片机能行吗？PLC它的就是稳定性好，不像我们的消费电子产品，例如手机闪退对我们没损失，大不了重启一下。 但是在工业上，你这样时不时闪退企业还不被活活玩死，严重时造成人命都没了。 虽然单片机成本低，从整体看单片机的性价比跟PLC比不了的。 说个很形象的比喻吧，在工控领域，PLC相当于小学文化，单片机相当于初中文化。 PLC实质上就是一套集成各种外设功能的单片机控制系统。 使用PLC有两大好处，一是编程容易，上手快。 二是基本不用考虑硬件的可靠性和适配性问题，需要什么功能就选什么样的模块就行。 而单片机用起来就麻烦很多，使用者要更多的考虑电路系统及外设硬件的可靠性，而且编程基本用C和汇编等基础语言，对编程者的逻辑思维能力要求比较高，而且软件和硬件的结合适应更是个很挠头的事。 能熟练掌握单片机软硬件系统，那反过来学习和使用PLC就是小儿科了。 从两者的应用来说，PLC侧重于对工控成本比较宽松，而且对可靠性要求比较高的场合，比如机床，设备等。 而对于偏重成本的中大批量产品，毫无疑问必须使用单片机。 由于掌握单片机的应用比掌握PLC，有更广泛的应用，所以建议年轻的从业者应该不畏艰难，从单片机入手进入工控的世界。 PLC需要的话，再入手不迟 朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。 PLC自1969年在美国诞生以来它就是为了解决当时工业控制领域中一些特殊的控制需要，由于在试用期间它的运行情况表现很出色，慢慢地PLC就在工控界发挥着越来越重要的作用了。 到目前为止PLC已经成为了工控领域中的核心控制器件了，我所在的单位中很多设备中都是选用的PLC作为核心控制器件，比如机器人多功能工作台上就有西门子S7-1200的PLC，它作为机器人本体的外设专门负责机器人与其它器件的协调控制工作，比如各类传感器所检测到的信号首先要送入到PLC，然后通过PLC内部程序的处理后得到的开关信号告知工业机器人启动、暂停或者复位等一系列动作。 另外还有数控机床中也使用了内置式PLC装置。 由此可见在工业控制领域中PLC的使用是随处可见的，下面我来说说在工业控制中为什么对PLC情有独钟。 PLC在工业控制领域中的优点 在工业控制领域中PLC作为不二的选择，它到底有哪些魅力让工业控制系统的设计技术人员对它如此重视呢？在我看来主要体现在以下几个方面，其一是PLC具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性，在我们单位实验室中有近20台PLC，自从2005年实验设备进来之后，每天都在运行工作，到目前为止PLC模块还没有出现过故障，其它模块都已经换了一个又一个了，从这点可以看出PLC的可靠性有如此之高，据我所知在一些品牌的PLC中还采用了冗余的CPU（中央处理器），像这样的PLC无故障的时间会更长。 接下来我再聊聊关于PLC的抗干扰能力强的问题，PLC在设计之初就已经考虑到了它所工作的环境，在工业环境中可能会有很强的磁场干扰，电路中的高次谐波干扰等等，因此从PLC内部电路元器件的选择上就选择了高质量，性能好的元器件，比如它的微处理器CPU就采用了抗干扰能力强的CPU。 在电路的设计上就采用了多重抗干扰技术，我们从电源上讲就使用了多级滤波技术，后面还使用了集成的稳压块进行稳压，这样以来不管是外部电源高次谐波的影响还是电源电压的波动，PLC都能泰然处之。 最后从电磁干扰方面讲，由于PLC的输入和输出端口都使用了光电隔离技术，在PLC整个电路的设计上都使用了屏蔽技术，这些技术手段的使用也使电磁干扰信号没有可乘之机。 从以上我说的可以看到PLC天生就是为工业控制领域所使用的控制器。 第二点我们再从学习PLC的难易程度来看，我们知道PLC最初是在继电器控制电路的基础上诞生的，它可以使用非常形象的梯形图作为控制“语言”，这样非常直观。 对于很多电气技术员来说学会也是非常容易的事情了，因此一般的电气技术人员在设计控制系统时首先就会想到运用PLC来控制了。 第三点从PLC控制电路的维护和升级方面来看也是非常的方便，同时在以PLC为核心的控制电路中，从硬件配置、安装以及到软件的使用即使计算机技术一般的人员也能上手去做，这样的话也会大大缩短整个电路完成的时间，我认为由于PLC有了以上的众多优点，在工业控制中使用它是理所当然的了。 单片机在工业控制领域中的短板 我们在反观单片机这种控制芯片，我接触它也有好些年了。 从我使用过程中单片机有很多“致命”弱点，比如它的抗干扰能力就很弱，尤其是在工业环境这样恶劣的地方，用单片机控制根本显示不出它的优势。 先从电压要求来说它需要较低的电压，稍不留神就会烧坏单片机芯片，我在玩单片机时就是因为电压的问题烧坏了许多，当单片机过低的时候它就会“罢工”不给你工作了，我在维修单片机控制电路板时，经常会查出因为电源电压低造成整个控制电路无法正常工作。 比如有的单片机正常工作电压是5V，当电压降到3.4V时它就“罢工”不工作了，我认为单片机比较“娇贵”不好伺候，可靠性差。 另外单片机所使用的语言相比较PLC梯形图语言来说学习难度要大，比如它所用的C语言或者汇编语言，要编一个像样的控制程序需要很熟练的掌握才行，短时间无法完成，这样用它设计工业控制系统所需的时间会延长。 工业生产首要的因素就是稳定！因此，我们设计一个工业控制系统首先考虑的因素就是可靠！而PLC就是专门为工业生产设计的，它的实质就是一个单片机系统，但是它比单片机更可靠，更稳定，更不容易受干扰。 现在，由于恶性竞争，为了降低成本，都在用单片机替代PLC，看似成本降低，实则掩耳盗铃。 试想，一个系统你用单片机替代PLC省了一部分钱，但是由于不稳定导致的停产，你所损失的远远大于你节省的成本 plc的核心也是单片机啊，plc是系统，是通用成品，侧重于控制方案的实现，可以随时修改程序，所以编程简单，成本高。 单片机是芯片，要加上好多外围电路设计才能用，适合批量生产，定制设计，修改难度大，成本相对低。 二者不能简单的对比，工业的控制对象接口比较标准，因此通用类的plc比较适用。 可以这样说，单片机就是面向工业控制应用的成熟产品。 但是单片机应用的行业要比plc广泛得多。 解答这个问题，首先要了解PLC和单片机的联系！提到单片机，大家往往会想到51单片机，其实单片机种类非常多，比如arm。 那你打开某款PLC，会发现他的cpu就是某arm处理器。 这时你应该明白，PLC只不过是模块化的单片机系统！ 一、用单片机解决一个工业控制问题，不是不可以，太费时！首先，根据工艺搭建硬件电子电路，这些电路包含通信电路，光耦隔离电路，模拟量的模数转换或数模转换电路，基本时钟……一大堆电路，然后，基于你搭建的电路开发所需要的程序，一般用c语言，开发非常费时。 等你完成这个程控器时，人家早用PLC做了100多个项目了。 用PLC做系统，不用考虑电子硬件电路，只需要加几个不同功能的模块就可以编程了，常用的梯形图程序比c语言简单多了，有现成的函数，功能块，咱就拿最简单的定时器做比方，单片机做个精确定时程序要比plc费力的多。 二、你的工程做好了，发现需要修改，用plc系统做的，添加模块，换别的模块，修改程序，改一些线，分分钟搞定，单片机系统呢？把电路板重做！ 三、一个大型的工控项目比如有几千个控制量，要是用单片机，得搭建多少电子电路？大项目往往有很多智能仪表，人机界面，工控机，你要考虑你制作的单片机电路板和这些都兼容，通信驱动程都要搞定！用大型plc比如西门子s7_400，很容易实现设备间的通讯，组成现场总线，设备与设备间的大多数通信可以兼容，省去大量时间。 四、不敢保证你用单片机制作的电路可靠性能够满足工业现场需要。 plc，一般西门子的，可靠极了！ 五、有些设备，只要程序相对固定，只需要设置参数，那就不用plc，用专业程控器！比如燃烧器程控器，它也和plc相似，也有几路输入输出，但是，工艺固化，不需要编程！这些专业程控器就是拿单片机开发的！ 六、plc正是 社会 化分工的缩影！一个电气工程师要完成一个项目，他只要把精力放在宏观项目上就可以了。 电子工程师和计算机工程师已经为电气工程量身打造开发了plc系统，组态软件，人机界面等等，这些拿来用就行了。 单片机可以替代PLC 吗?答案是“不太可能”。 第一次听到这个答案可能会让你感到意外。 一、什么是单片机，什么是PLC 1、单片机 单片机(Microcontrollers)，也简称MCU，是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。 特点是编程、维护相对复杂，编程方式常用C语言或汇编，成本较低，IO口相对有限等特点。 2、PLC PLC是Programmable Logic Controller的简写，翻译成中文也即是可编程逻辑控制器，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。 它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。 1) 历史 美国 汽车 工业生产技术要求的发展促进了PLC的产生，20世纪60年代，美国通用 汽车 公司在对工厂生产线调整时，发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差，于是提出了著名的“通用十条”招标指标。 2)结构 可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同(基于成本等原因，大多PLC的控制芯片实际上就是单片机，也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发)。 电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电j目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。 中央处理器(CPU)是PLC的控制中枢，也是PLC的核心部件，其性能决定了PLC的性能。 存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。 其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能访问。 输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。 输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。 输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。 输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。 PLC除上述几部分外，根据机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。 常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。 3)特点 可靠性高。 由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，提高了系统的可靠性。 编程容易。 PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。 由于梯形图形象而简单，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专业知识，就可进行编程。 组态灵活。 由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。 输入/输出功能模块齐全。 PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号(如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等)，均有相应的模板可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。 安装方便。 与计算机系统相比，PLC的安装既不需要专用机房，也不需要严格的屏蔽措施。 使用时只需把检测器件与执行机构和PLC的I/O接口端子正确连接，便可正常工作。 二、结论 经过上述阐述，我们可以看出：PLC实际上可以看成是单片机的二次应用开发，但是它又有自己鲜明的特点;如果单片机也具备PLC的这些特点的话，那么将取代PLC;但是就目前形势(单片机的功能、价格、稳定性、易用性、编程及维护等)来看，那将是一项不可能完成，或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。 总之，两者各有优势，在IO口较少、功能块不多的场合一般选择用单片机，反之多选PLC(开发周期短、成本低(大型项目相对较低)、易用性强、IO口多等原因)。 1.单片机 从设计角度，需要软硬件设计，对设计人员要求高，入手比较难，比较慢； 从稳定性角度，单片机抗干扰能力差，对恶劣环境适应性不好，而工业应用环境复杂，决定单片机不能大范围应用在工业上； 维修及维护不方便，实时监控效果差。 PLC用户不必要设计和制作硬件装置，功能强大，使用面广，编程简单，技术人员更容易入手，同时，减少工作人员的工作量。 可靠性高抗干扰能力强，能适应不同温度和湿度的环境。 同时，PLC故障率低，有很强的实时监视功能，不同功能的模块，也标准化，维修方便。 3.尽管PLC在工业领域应用多于单片机，但单片机也有各种优点，如价格便宜、体积可以做到足够小等，广泛应用在电子产品上面。 以上仅为个人观点，有不同见解，可私信交流！谢谢 首先要了解一下自动化发展的历程，最早的时候可以说是半自动的，机械制造的设备没有很好的控制系统，功能的实现是靠机械装置和继电器，接触器，定时器等独立原件装配。 发展到后来靠电子设备来控制，修改参数。 这里就有了一个工业设备配电柜的装配习惯，工业电工的思路都是按照基本的接触器，定时器，开关等配置起来的，而且在现实中还要经常的去改动某些接触器，开关的控制方式，这样如果用单片机控制的话就会出现一个修改程序的问题，单片机如果修改一个函数涉及的方面过多，很麻烦，这样PLC应时而生，PLC在做编程的时候迎合了机械电工的思路，编程相对来说简单，容易修改，不用关心运行的死机，储存信息代码，各种设备信息交换代码等复杂的编写。 其实PLC就是单片机加入了程序，PLC是在单片机的程序基础上做的二次开发，这个需要理解，原始的编码应该都是基于二进制的编码系统的，后来的汇编，再到后来的电脑的C,C++等，单片机的keil等，都是在简化编程方法，减少编程错误，智能化了。

PLC的基础知识

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 PLC的基本构成概述从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。 固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。 模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：电源PLC的电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源，在整个系统中起着十分重要的作用。 如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。 一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。 同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。 电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。 中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢，是PLC的核心起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。 它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。 当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。 等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。 这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 输入输出接口电路（I/O模块）PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。 I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。 输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。 I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。 底板或机架大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 功能模块如计数、定位等功能模块通信模块如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等编程设备编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。 小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。 人机界面最简单的人机界面是指示灯和按钮，液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 编辑本段PLC的特点可靠性高，抗干扰能力强PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/10~1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。 高可靠性是电气控制设备的关键性能。 PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。 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。 一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。 从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。 此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。 在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。 这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。 硬件配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。 PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。 PLC有较强的带负载能力，可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器，可以用于各种规模的工业控制场合。 除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多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PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。 加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。 它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。 梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。 为不熟悉电子电路、不懂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方便之门。 容易改造系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。 这种编程方法很有规律，很容易掌握。 对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。 更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。 这很适合多品种、小批量的生产场合。 体积小，重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，仅相当于几个继电器的大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2~1/10。 它的重量小于150g，功耗仅数瓦。 由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。 编辑本段趋势与动向一、 当代PLC技术的发展趋势发展迅速，产品更新换代；开发各种智能化模块，不断增强过程功能；PLC与个人计算机（PC）结合；通信联网功能不断增强；发展新的编程语言，增强容错功能。 二、 当代PLC技术的发展动向美国通用汽车以用户身份提出新一代控制器应具备十大条件，这十大条件是：1． 编程方便，可在现场修改程序；2． 维修方便，最好是插件式；3． 可靠性高于继电器控制柜；4． 体积小于继电器控制柜；5． 可将数据直接送入管理计算机；6． 在成本上可与继电器控制竞争；7． 输入可以是交流115V；8． 输出为交流115V/2A以上，能直接驱动电磁阀；9． 在扩展时，原有系统只要很小变更；10． 用户程序存储容量至少能扩展到4K字节。 1969年美国数字设备公司成功研制世界第一台可编程序控制器PDP-14，并在GM公司的汽车自动装配线上首次使用并获得成功。 接着美国MODICON公司也研制出084控制，从此，这项新技术迅速在世界各国得到推广应用。 1971年日本从美国引进这项技术，很快研制出第一台可编程序控制器DSC-18。 1973年西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。 我国从1974年开始研制，1977年开始工业推广应用。 进入20世纪70年代，随着微电子技术的发展，尤其是PLC采用通讯微处理器之后，这种控制器就不在不局限于当初的逻辑运算了，功能得到更进一步增强。 进入20世纪80年代，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的迅猛发展，以16位和少数32位微处理器构成的微机化PLC，使PLC的功能增强，工作速度快，体积减小，可靠性提高，成本下降，编程和故障检测更为灵活，方便。 编辑本段PLC培训与证书可编程控制器编程语言可编程控制器PLC中有多种程序设计语言，它们是：梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。 梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等，通过扩展或增强指令集，它们也能执行其它的基本操作。 功能表图语言和语句描述语言是高级的程序设计语言，它可根据需要去执行更有效的操作，例如，模拟量的控制，数据的操纵，报表的报印和其他基本程序设计语言无法完成的功能。 功能模块图语言采用功能模块图的形式，通过软连接的方式完成所要求的控制功能，它不仅在可编程序控制器中得到了广泛的应用，在集散控制系统的编程和组态时也常常被采用，由于它具有连接方便、操作简单、易于掌握等特点，为广大工程设计和应用人员所喜爱。 PLC学习情况目前，PLC应用人才供应主要依靠高校（设相关专业的有267所）、高职（600多所）和技校（2000多所）。 其相关的专业一般名为“自动化”、“机械制造及自动化”、“电气自动化”和“机电一体化”。 设置相关专业的学校包括从清华大学、浙江大学这样的国内一流院校，到各种职业培训机构，而涉及的专业外延更加广泛，有不少学校已经将PLC的应用作为专业学院的基础课程。 而人力资源和社会保障部CETTIC项目下的PLC课程，更是将培训分为通用知识、实务知识、实践技能，重视案例分析和行为导向。 可编程控制器PLC程序设计师培训证书CETTIC要求，学员只有在三部分知识考核都通过后，并根据考试成绩可获得相应级别（初、中、高）《可编程控制器（PLC）程序设计师职业培训证书》。 该证书也是PLC领域内唯一国家认可的培训证书，含金量较高。 可编程控制器PLC程序设计师师资培训证书CETTIC 证书分岗位证书和师资证书，培训者也可以根据自己能力选择报考师资培训证书。 但由于该证书要求报考人员必须是本科以上学历，且有一定工作经验方可接受报名，持此师资证书者更是凤毛麟角。 目前只有个别具备极强实力的培训机构得到了CETTIC的官方授权，进行相应课程的开发和组织师资培训，学员考试通过后会获得《CETTIC 职业师资培训证书》（在全国紧缺人才办网站有详细介绍）。 编辑本段PLC的应用领域总述目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。 如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 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。 为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）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，使可编程控制器用于模拟量控制。 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。 如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厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 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。 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。 过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 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、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，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。 通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。 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。

plc有什么优势？

1.使用灵活、通用性强——PLC的硬件是标准化的，加之PLC的产品已系列化，功能模块品种多，可以灵活组成各种不同大小和不同功能的控制系统。 在PLC构成的控制系统中，只需在PLC的端子上接入相应的输入输出信号线。 当需要变更控制系统的功能时，可以用编程器在线或离线修改程序，同一个PLC装置用于不同的控制对象，只是输入输出组件和应用软件的不同。 2.可靠性高、抗干扰能力强——微机功能强大但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰，电源波动，机械振动，温度和湿度的变化，都可能导致一般通用微机不能正常工作；传统的继电器—接触器控制系统抗干扰能力强，但由于存在大量的机械触点（易磨损、烧蚀）而寿命短，系统可靠性差。 PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性大大提高，从实际使用情况来看，PLC控制系统的平均无故障时间一般可达4～5万小时。 PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，能适应有各种强烈干扰的工业现场，并具有故障自诊断能力。 如一般PLC能抗1000V、1ms脉冲的干扰，其工作环境温度为0～60℃，无需强迫风冷。 3.接口简单、维护方便——PLC的接口按工业控制的要求设计，有较强的带负载能力（输入输出可直接与交流220V，直流24V等强电相连），接口电路一般亦为模块式，便于维修更换。 有的PLC甚至可以带电插拔输入输出模块，可不脱机停电而直接更换故障模块，大大缩短了故障修复时间。 4.体积小、功耗小、性价比高——以小型PLC（TSX21）为例，它具有128个I/O接口，可相当于400～800个继电器组成的系统的控制功能，其尺寸仅为216×127×110mm3，重2.3kg，不带接口的空载功耗为1.2W，其成本仅相当于同功能继电器系统的10～20％。 PLC的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态，还能通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态，如内部工作状态、通讯状态、I/O点状态、异常状态和电源状态等，对此均有醒目的指示，非常有利于运行和维护人员对系统进行监视。 5.编程简单、容易掌握——PLC是面向用户的设备，PLC的设计者充分考虑了现场工程技术人员的技能和习惯。 大多数PLC的编程均提供了常用的梯形图方式和面向工业控制的简单指令方式。 编程语言形象直观，指令少、语法简便，不需要专门的计算机知识和语言，具有一定的电工和工艺知识的人员都可在短时间内掌握。 利用专用的编程器，可方便地查看、编辑、修改用户程序。 6.设计、施工、调试周期短——用继电器—接触器控制完成一项控制工程，必须首先按工艺要求画出电气原理图，然后画出继电器屏（柜）的布置和接线图等，进行安装调试，以后修改起来十分不便。 而采用PLC控制，由于其靠软件实现控制，硬件线路非常简洁，并为模块化积木式结构，且已商品化，故仅需按性能、容量（输入输出点数、内存大小）等选用组装，而大量具体的程序编制工作也可在PLC到货前进行，因而缩短了设计周期，使设计和施工可同时进行。 由于用软件编程取代了硬接线实现控制功能，大大减轻了繁重的安装接线工作，缩短了施工周期。 PLC是通过程序完成控制任务的，采用了方便用户的工业编程语言，且都具有强制和仿真的功能，故程序的设计、修改和调试都很方便，这样可大大缩短设计和投运周期。