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1、今天的 PLC 不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。基本结构中央处理单元（CPU） 是 PLC 控制器的控制中枢。它按照 PLC 控制器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 控制器投入运行时，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

2、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 控制器的可靠性，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。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。电源 PLC 控制器的电源在整个系统中起着十分重要得作用。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 控制器

3、直接连接到交流电网上去。程式输入装置负责提供操作者输入、修改、监视程式用作的功能输入输出回路负责接收外部输入元件信号和负责接收外部输出元件信号。工作原理扫描技术当 PLC 控制器投入运行后， 其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行 和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC 控制器的 CPU 以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。输入采样阶段在输入采样阶段，PLC 控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入 I/O 映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，

4、 I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此， 如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC 控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 RAM 存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在 I/O 映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有

5、输入点在 I/O 映象区内的状态和数据不会发生变化， 而其他输出点和软设备在 I/O 映象区或系统 RAM 存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图， 其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其 上面的程序起作用。输出刷新阶段当扫描用户程序结束后，PLC 控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU 按照 I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是 PLC 控制器的真正输出。同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结

6、果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运 行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。一般来说，PLC 控制器的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。应用领域开关量的逻辑控制这是 PLC 控制器最基本、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，

7、 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 控制器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 控制器生产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

8、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 控制器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 控制器也具有此功能模块。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 控制器具有数学运算（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，

9、 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 控制器通信含 PLC 控制器间的通信及 PLC控制器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 控制器厂商都十分重视PLC 控制器的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的 PLC 控制器都具有通信接口，通信非常方便。输出类型编辑 PLC 控制器数字量输出类型分为：继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种类型。继电器输出不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达 2A/点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决 定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至几百万次之间，有的公司产品可达 1000 万次以上，响应时间为10ms 。晶体管输出适应于高频动作，响应时间短，一般为 0.2ms 左右，但它只能带 DC 5 30V 的负载，最大输出负载电流为05A/点，但每 4 点不得大于 0.8A 。晶闸管输出晶闸管（可控硅）带负载能力为 0.2A/点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms 。自动化改变生活！点击屏幕右上角图标分享到朋友圈！