第第 33 章 可编程控制器概述章 可编程控制器概述

可编程控制器的产生 3.1

可编程控制器的特点 3.2

可编程控制器的分类 3.3

可编程控制器的编程语言 3.4

可编程控制器的技术性能指标 3.5

可编程控制器的应用领域及发展趋势 3.6

3.1 3.1 可编程控制器的产生可编程控制器的产生

3.1.1 PLC3.1.1 PLC 的由来的由来 可编程逻辑控制器（可编程逻辑控制器（ Programmable Programmable Logical ControllerLogical Controller ）简称）简称 PLCPLC 。。3.1.2 PLC3.1.2 PLC 的定义的定义

国际电工委员会（国际电工委员会（ IECIEC ）在）在 19871987 年年 22月颁布了月颁布了 PLCPLC 的标准草案（第三稿），草的标准草案（第三稿），草案对案对 PLCPLC 作了如下定义。作了如下定义。

3.2 3.2 可编程控制器的特点可编程控制器的特点

11 ．可靠性高，抗干扰强．可靠性高，抗干扰强22 ．功能强大，性价比高．功能强大，性价比高33 ．编程简易，现场可修改．编程简易，现场可修改44 ．配套齐全，使用方便．配套齐全，使用方便55 ．寿命长，体积小，能耗低．寿命长，体积小，能耗低66 ．系统的设计、安装、调试、维修工作 ．系统的设计、安装、调试、维修工作 量少，维修方便量少，维修方便

3.3 3.3 可编程控制器的分类可编程控制器的分类

3.3.1 3.3.1 按输入按输入 // 输出点数分输出点数分 根据根据 PLCPLC 的输入的输入 // 输出（输出（ I/OI/O ）点数）点数的多少，一般可将的多少，一般可将 PLCPLC 分为以下分为以下 33 类。类。

11 ．小型机．小型机 小型小型 PLC I/OPLC I/O 总点数一般在总点数一般在 256256 点以点以下，用户程序存储器容量在下，用户程序存储器容量在 4KB4KB 左右。左右。

22 ．中型机．中型机 中型中型 PLCPLC 的的 I/OI/O 总点数在总点数在 256256 ～～ 20420488 点之间，用户程序存储器容量达到点之间，用户程序存储器容量达到 8KB8KB左右。左右。

33 ．大型机．大型机 大型大型 PLCPLC 的的 I/OI/O 总点数在总点数在 20482048 点以点以上，用户程序存储器容量达到上，用户程序存储器容量达到 16KB16KB 以上。以上。

3.3.2 3.3.2 按结构形式分按结构形式分 根据根据 PLCPLC 结构形式的不同，可分为整结构形式的不同，可分为整体式和模块式两类。体式和模块式两类。

11 ．整体式．整体式22 ．模块式．模块式

3.3.3 3.3.3 按生产厂家分按生产厂家分 它们是美国它们是美国 RockwellRockwell 自动化公司所自动化公司所属的属的 A-BA-B （（ AllenAllen ＆＆ BradlyBradly ）公司）公司GE-FanucGE-Fanuc 公司，德国的西门子（公司，德国的西门子（ SIEMESIEMENSNS ）公司）公司法国的施耐德（法国的施耐德（ SCHNEIDERSCHNEIDER ）自动化公）自动化公司司日本的欧姆龙（日本的欧姆龙（ OMRONOMRON ）和三菱公司等）和三菱公司等

3.4 3.4 可编程控制器的编程语言可编程控制器的编程语言3.4.13.4.1 　　 PLCPLC 编程语言的国际标准编程语言的国际标准

PLCPLC 编程语言标准（编程语言标准（ IEC 61131-3IEC 61131-3 ））中有中有 55 种编程语言，即顺序功能图（种编程语言，即顺序功能图（ SequSequential function chartential function chart ），梯形图（），梯形图（ Ladder Ladder diagramdiagram ），功能块图（），功能块图（ Function block diFunction block diagramagram ），指令表（），指令表（ Instruction listInstruction list ），），结构文本（结构文本（ Structured textStructured text ）。）。

其中的顺序功能图（其中的顺序功能图（ SFCSFC ）、梯形图）、梯形图（（ LDLD ）、功能块图（）、功能块图（ FBDFBD ）是图形编程）是图形编程语言，指令表（语言，指令表（ ILIL ）、结构文本（）、结构文本（ STST ））是文字语言。是文字语言。

11 ．顺序功能图（．顺序功能图（ SFCSFC ））22 ．梯形图（．梯形图（ LDLD ））33 ．功能块图（．功能块图（ FBDFBD ））44 ．指令表（．指令表（ ILIL ））55 ．结构文本（．结构文本（ STST ））

3.4.23.4.2 　梯形图的主要特点　梯形图的主要特点（（ 11 ）） PLCPLC 梯形图中的某些编程梯形图中的某些编程

元件沿用了继电器这一名称元件沿用了继电器这一名称（（ 22 ）根据梯形图中各触点的状态）根据梯形图中各触点的状态

和逻辑关系，求出图中各线圈对应和逻辑关系，求出图中各线圈对应的软元件的的软元件的 ON/OFFON/OFF 状态，称为梯状态，称为梯形图的逻辑运算。形图的逻辑运算。

（（ 33 ）梯形图中各软元件的常开触）梯形图中各软元件的常开触点和常闭触点均可以无限多次地使点和常闭触点均可以无限多次地使用。用。

（（ 44 ）输入继电器的状态唯一地取）输入继电器的状态唯一地取决于对应的外部输入电路的通断状决于对应的外部输入电路的通断状态，因此在梯形图中不能出现输入态，因此在梯形图中不能出现输入继电器的线圈。继电器的线圈。

（（ 55 ）辅助继电器相当于继电控制）辅助继电器相当于继电控制系统中的中间继电器，用来保存运系统中的中间继电器，用来保存运算的中间结果，不对外驱动负载，算的中间结果，不对外驱动负载，负载只能由输出继电器来驱动。负载只能由输出继电器来驱动。

3.5 3.5 可编程控制器的技术性能指标可编程控制器的技术性能指标

PLCPLC 的技术性能指标有一般指标和技的技术性能指标有一般指标和技术指标两种。术指标两种。 一般性能规格是指使用一般性能规格是指使用 PLCPLC 时应注意时应注意的问题，主要包括电源电压、允许电压波的问题，主要包括电源电压、允许电压波动范围、耗电情况、直流输出电压、绝缘动范围、耗电情况、直流输出电压、绝缘电阻、耐压情况、抗噪声性能、耐机械振电阻、耐压情况、抗噪声性能、耐机械振动及冲击情况、使用环境温度和湿度、接动及冲击情况、使用环境温度和湿度、接地要求、外形尺寸、质量等。地要求、外形尺寸、质量等。

具体性能规格是指具体性能规格是指 PLCPLC 所具有的技术所具有的技术能力，如果只是一般地了解能力，如果只是一般地了解 PLCPLC 的性能，的性能，了解如下的基本技术性能指标即可。了解如下的基本技术性能指标即可。

11 ．． I/OI/O 点数点数 如如 FXFX 系列的系列的 I/OI/O 点数最多为点数最多为 256256 。。

22 ．扫描速度．扫描速度 小型小型 PLCPLC 的扫描时间可能大于的扫描时间可能大于 40ms40ms 。。

33 ．内存容量．内存容量 一般小型机的存储容量为一般小型机的存储容量为 1KB1KB 到几千到几千字节，大型机则为几十千字节，甚至字节，大型机则为几十千字节，甚至 1M1MBB ～～ 2MB2MB ，通常以，通常以 PLCPLC 所能存放用户程所能存放用户程序的多少来衡量。序的多少来衡量。

44 ．指令系统．指令系统55 ．内部寄存器．内部寄存器66 ．特殊功能模块．特殊功能模块

3.6 3.6 可编程控制器的应用领域及发可编程控制器的应用领域及发展趋势展趋势

3.6.13.6.1 　　 PLCPLC 的应用领域的应用领域11 ．开关量逻辑控制．开关量逻辑控制22 ．运动控制．运动控制33 ．过程控制．过程控制44 ．数据处理．数据处理55 ．通信连网．通信连网

3.6.23.6.2 　　 PLCPLC 的发展趋势的发展趋势（（ 11 ）从技术上看， ）从技术上看， PLCPLC 会向运会向运

算速度更快、存储容量更大、功能算速度更快、存储容量更大、功能更广、性能更稳定、性价比更高的更广、性能更稳定、性价比更高的方向发展。方向发展。

（（ 22 ）从规模上看， ）从规模上看， PLCPLC 会进一会进一步向超小型和超大型两个方向发展。步向超小型和超大型两个方向发展。

（（ 33 ）从配套性上看， ）从配套性上看， PLCPLC 产品会向产品会向品种更丰富、规格更齐备的方向发展。品种更丰富、规格更齐备的方向发展。（（ 44 ）从标准上看，）从标准上看， PLCPLC 的通用信息、的通用信息、

设备特性、编程语言等向设备特性、编程语言等向 IEC1131IEC1131 标标准的方向发展。准的方向发展。（（ 55 ）从网络通信的角度看，）从网络通信的角度看， PLCPLC 将将向网络化和通信的简便化方向发展。向网络化和通信的简便化方向发展。