的定义及特点

2．2　PLC的定义及特点

2．2．1　PLC的定义

由于PLC在不断地发展，因此，对它进行准确的定义是比较困难的。美国电气制造商协会经过四年的调查工作，于1980年正式将其命名为PLC。国际电工委员会（international electrical committee，IEC）于1982年、1985年和1987年三次颁布了PLC的标准草案，并在1987年的第3版中对PLC作了如下的定义。

“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来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，并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。可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按照易于与工业控制系统形成一个整体和易于扩展其功能的原则而设计”。

2．2．2　PLC的特点

1．可靠性高，抗干扰能力强

可靠性是选择控制装置的一个重要指标，PLC是专门为在工业现场的恶劣条件下使用而设计的，具有很强的抗干扰能力，所以可直接用于有强烈干扰的工业生产现场。为保证PLC高可靠性所采取的具体措施如下。

1）硬件措施

PLC的输入／输出接口电路采用光电隔离措施，使工业现场的外部电路与PLC的内部电路之间实现电气隔离以防止外部干扰；输入采用滤波电路，可消除高频干扰信号对PLC的影响；输出采用连锁措施，避免被控对象误动作；采用电磁屏蔽措施，以消除电磁干扰的影响；采用性能优良的开关电源和后备电池，并选用优质器件；采用自诊断和硬件监控定时器（watch dog），配合软件实现对PLC的保护和故障显示；高档的PLC还可采用双CPU或多CPU构成冗余系统，进一步提高PLC的可靠性；硬件采用模块式结构，缩小了故障范围，也缩短了修复时间。

2）软件措施

PLC的系统软件有功能完善的自检模块，可对PLC的硬件运行状态和软件运行状态进行周期性的检测，对故障自动采取相应的处理措施，如报警、立即把重要的状态信息保存到专用的存储器、禁止对存储器进行读／写操作、使CPU进入强制STOP状态、输出封锁等。

由于PLC采取了上述一系列硬件和软件抗干扰措施，平均无故障时间可达3万～5万小时以上。据统计，PLC系统的故障80%以上是由外围设备产生的，因此，PLC已被广大用户公认为是最可靠的工业控制设备之一，这也是PLC得到广泛应用的重要原因之一。

2．功能强，性价比高

一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，既可实现开关量控制，又可进行模拟量控制。与相同功能的继电器系统相比，它具有很高的性能价格比。PLC还可以通过通信联网，实现分散控制与集中管理。

3．编程方法简单易学

梯形图是PLC使用最多的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似。梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。通过编程软件可以很方便地将梯形图转换成功能图和语句表等其他编程语言。

4．硬件配套齐全，用户使用方便，维修工作量小

PLC产品已经标准化、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，设计和安装的过程类似于“搭积木”，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，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。

PLC本身的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。当PLC的外部输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明产生故障的原因，用更换模块的方法迅速地排除故障。

5．系统的设计、安装、调试工作量少

PLC用软件编程取代了继电器控制系统中由大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件连接所完成的控制功能。梯形图的设计时间比继电器系统电路图的设计和连线时间要少得多，这使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。

PLC的用户程序可以在实验室进行模拟调试，输入信号用外部小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态变化，从而检测程序的正确性。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题，一般通过简单地修改程序就可以解决，因此，与继电器控制系统相比，大大缩短了系统的研制周期。

6．体积小、重量轻、能耗低

PLC是采用微电子技术制造的，小型PLC的体积仅相当于几个继电器的大小。对于复杂的控制系统，使用PLC，可减少大量的中间继电器、时间继电器和计数器等，因此，可将控制柜的体积缩小到原来的1／10～1／2。

用软件编程实现控制功能后，PLC比继电器控制系统的耗电元件和配线少得多，因此，减少了大量的安装接线工时，加上控制柜体积的缩小，可以大大降低能耗和费用。

7．各厂家制造的PLC互不兼容

各厂家制造的PLC软硬件体系结构不是开放的，如总线、通信网络及协议、I／O（输入／输出）模块和电源等都互不相同。编程语言虽然多用梯形图，但组态、寻址方式、语言结构均不同，因此，各厂家制造的PLC互不兼容。