在當今社會，我們依靠自動化機器來執(zhí)行許多最關鍵的工業(yè)過程，從發(fā)電到織物。自動化技術使我們能夠達到生產和創(chuàng)新的新高度。但是如果沒有一個叫做可編程邏輯控制器（PLC）的關鍵發(fā)明，我們目前的自動化水平是不可能的。
可編程邏輯控制器是一種微型計算機，它可以通過輸入端接收數據，并通過輸出端發(fā)送操作指令。從根本上講，PLC的工作是使用編程的內部邏輯控制系統(tǒng)的功能。世界各地的企業(yè)都使用PLC來自動化其最重要的流程。
PLC接收輸入，無論是來自自動數據采集點還是來自人工輸入點（如開關或按鈕）。然后，PLC根據其編程決定是否更改輸出。PLC的輸出可以控制各種各樣的設備，包括電機、電磁閥、燈、開關設備、安全關閉裝置和許多其他設備。
PLC的物理位置在不同系統(tǒng)之間可能有很大的差異。然而，通常情況下，PLC位于其運行的系統(tǒng)附近，通常由表面安裝的電氣箱保護。如果您有興趣看到有助于保護PLC的電氣接線盒，請?zhí)阶詈蟆?/div>
PLC在很大程度上取代了老式工業(yè)設施中常見的基于手動繼電器的控制系統(tǒng)。繼電器系統(tǒng)很復雜，容易發(fā)生故障，在20世紀60年代，發(fā)明家理查德·莫利（Richard Morley）引入了第一個PLC作為替代方案。制造商很快意識到PLC的潛力，并開始將其集成到工作流程中。
今天，PLC仍然是許多工業(yè)控制系統(tǒng)的基本元件。事實上，它們仍然是世界上使用最多的工業(yè)控制技術。從設計系統(tǒng)的工程師到維護系統(tǒng)的電氣技術人員，使用PLC的能力是許多不同職業(yè)的必備技能。
使用PLC的優(yōu)點
幾十年來，PLC一直是工業(yè)機械設計的標準元素。PLC提供了哪些優(yōu)勢，使其成為如此受歡迎的選擇？
PLC編程非常直觀。與其他工業(yè)控制系統(tǒng)相比，它們的編程語言簡單，這使得PLC非常適合那些希望最小化復雜性和成本的企業(yè)。
PLC是一項成熟的技術，有多年的測試和分析支持。很容易找到關于許多不同PLC類型的可靠研究，以及編程和集成它們的全面教程。
PLC的價格范圍很廣，包括許多小企業(yè)和初創(chuàng)企業(yè)經常使用的非常實惠的基本模型。
PLC具有極強的通用性，大多數PLC模型適用于控制各種過程和系統(tǒng)。
PLC完全是固態(tài)設備，這意味著它們沒有移動部件。這使得它們非?？煽浚茉谠S多工業(yè)設施中的挑戰(zhàn)條件下生存。
PLC的組件相對較少，這使得它們更容易進行故障排除，并有助于減少維護停機時間。
可編程邏輯控制器（PLC）效率高，不消耗太多電力。這有助于節(jié)約能源，并可簡化布線考慮。
可編程邏輯控制器的工作原理
現(xiàn)在讓我們來看看可編程邏輯控制器內部的情況。請記住，PLC是一個輸入輸出系統(tǒng)，這意味著每個單元都接受輸入和控制輸出。在輸入和輸出之間是系統(tǒng)的第三要素：邏輯編程，它發(fā)生在CPU中，控制輸入和輸出的關系。
PLC控制燈光
plc的工作原理
以下是每個元素的工作原理：
PLC控制系統(tǒng)的基本工作原理
輸入監(jiān)控：PLC監(jiān)控相關數據輸入并將數據發(fā)送至CPU。一些PLC僅使用具有離散（開/關）輸入的數據輸入，但具有模擬功能的PLC可以接受連續(xù)變量的模擬輸入。輸入可能來自物聯(lián)網設備、機器人、安全傳感器、人機界面或幾乎任何其他類型的數據輸入點。
邏輯編程：每個PLC都內置一個16位或32位微處理器CPU。工程師和技術人員對PLC CPU進行編程，以識別特定條件和值，并根據其編程規(guī)則對輸出進行更改。CPU不斷檢查變量的狀態(tài)，并根據編程條件做出決定。這個簡單的前提允許多種設計和功能。
輸出控制：基于編程邏輯，PLC控制連接到其輸出的各種開關、電機起動器、繼電器和其他設備。這允許PLC控制機械過程，如機器操作。工程師還可以通過編程PLC將其輸出信號發(fā)送到鏈中的另一個PLC來鏈接多個系統(tǒng)部件。
緊湊型PLC單元通常包括同一單元中的CPU、輸入和輸出。在許多工業(yè)設施使用的機架式模塊化PLC系統(tǒng)中，PLC的輸入和輸出位于I/O模塊中，而邏輯操作發(fā)生在單獨的CPU模塊中。I/O模塊可能位于靠近CPU的位置，但也可能距離很遠——有時甚至在不同的建筑物中。
選擇PLC
在為應用程序指定PLC模型時，許多因素會影響您的選擇。一些關鍵考慮因素包括：
電氣容量：PLC對其電源有不同的電壓要求，因此請檢查以確保您的選擇與您的電氣系統(tǒng)兼容。
處理速度：檢查PLC模型的CPU速度，以確定其是否滿足應用程序的需求。
兼容性：確保您的PLC型號與任何新的或現(xiàn)有的系統(tǒng)硬件兼容，無論是電源還是DIN導軌。
溫度容差：大多數PLC設計用于0至60°C范圍內的安全操作。然而，一些專門的PLC模型可以在極端溫度下運行，這對于具有異常高溫或低溫制造條件的設施非常重要。
內存：PLC需要足夠的ROM和RAM來執(zhí)行其打算自動化的過程?？刂破魇褂肦OM存儲其操作系統(tǒng)和指令，使用RAM執(zhí)行其功能。
連接：確保您的PLC具有足夠的輸入和輸出端口，并確保它能夠連接到系統(tǒng)所需的外圍設備類型。
模擬I/O：雖然PLC主要用于離散功能，但某些模型也具有模擬輸入和輸出，可以用連續(xù)變量控制過程。
編程PLC
大多數PLC可以使用標準計算機和PLC編程軟件進行編程。國際電氣規(guī)范的IEC 61131-3標準定義了PLC編程的五種語言。其中三種語言使用圖形界面進行編程，而另外兩種語言使用文本界面。
梯形邏輯歷來是PLC最常用的編程語言。它是可用的最直觀的語言之一，因為它使用的圖形界面設計成類似于電氣圖，甚至使用許多相同的觸點和繼電器符號。梯形邏輯使用一系列“梯級”來表示控制器的I/O通道，每個通道都可以用條件和規(guī)則進行編程。
然而，其他PLC編程語言提供了更復雜的工具。例如，結構化文本（ST）允許程序員使用文本命令快速創(chuàng)建復雜的、可擴展的程序。對于最復雜的任務，有一個順序函數圖（SFC），它允許程序員用其他編程語言連接多個系統(tǒng)和子例程。
正如我們前面提到的，PLC通常使用專有軟件。然而，盡管導航新的PLC編程應用程序可能會感到陌生，但請記住，每個應用程序仍在IEC 61131-3的基本原則下運行。
