经过长时间的发展和完善，PLC的编程概念和控制思想已为广大的自动化行业人员所熟悉，这是目前任何一个其他工业控制器（包括DCS和FCS等）都无法与之相提并论的巨大知识资源。实践也进一步证明：PLC系统硬件技术成熟、性能价格比较高、运行稳定可靠、开发过程也简单方便、运行维护成本很低。上述特点造就了PLC的旺盛生命力，造就了PLC的快速进化。

现在的PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型工业控制装置，是工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，并与机器人、CAD/CAM并称为工业生产的三大支柱。

PLC的进化是在继电器控制逻辑基础上，与3C技术（Computer，Control，Communica-tion）相结合，不断发展完善的。它从过去的小规模、单机、顺序控制，已经发展到包括过程控制、传动控制、位置控制、通信控制等场合的大部分现代工业控制领域和部分商用、民用控制领域。在通信能力上，由于现场总线的出现，使得一个个独立的PLC系统不再是信息孤岛。实时以太网技术也走进了PLC厂商的视野，甚至在以太网产品中已经能够支持PROFIBUS等现场总线。图1-2所示的泵站PLC控制就是其中的一例，从现场污水泵、检测仪、电动闸门等经过PROFIBUS总线与PLC相连，而PLC则直接通过以太网与模拟器、监控计算机和打印机相连以太网应用的另一个意义在于，控制层与管理层的界线不再那么截然分明。随着PLC运算能力的不断提高，PLC在数据交换方面的能力和需求也在不断提高；另一方面由于IT技术的飞速发展使得微型高速存储设备的容量越来越大，价格越来越低，而可靠性却越来越有保障。越来越多的PLC控制系统已经在使用64M、128M甚至更大容量的Flash存储设备。

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从长远来讲，PLC的制造商将会根据工业用户的需求集成更多的系统能，逐渐降低用户的使用难度，缩短开发周期，节约产品开发成本。但是这是一个逐渐发展的过程。就目前技术现状而言，一些复杂的控制要求依然要使用那些“”的控制系统，使用相对复杂的编程手段，对工业用户依然要求具备的控制技术。2.PLC的定义

国际电工委员会IEC于1982年11月和1985年1月颁布了PLC标准的稿和第二稿，对PLC作了如下的定义：“PLC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。它可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，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关设备，都应以易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充能的原则而设计"。1.1.2 PLC的组成部分1.组成部分

组成PLC的模块是PLC的硬件基础，只有弄清所选用的PLC都具有哪些模块及其特点，才能正确选用模块，组成一台完整的PLC（见图1-3），以满足控制系统对PLC的要求。

常见的PLC模块有：

（1）CPU模块 它是PLC的硬件核心。PLC的主要性能，如速度、规模都由它的性能来体现。

如图1-4所示，CPU模块有微处理器系统、系统程序存储器和用户程序存储器，其本质为一台计算机，该计算机负责系统程序的调度、管理、运行和PLC的自诊断，负责将用户程序作出编译解释处理以及调度用户目标程序运行的任务。）电源模块 它为PLC运行提供内部工作电源，而且有的还可为输入、输出信号提供电源，电源模块

PLC的工作电源一般为交流单相电源，电源电压必须与额定电压相符，如AC 110V或AC 220V，当然也有直流24V供电的。PLC对电源的稳定性要求不高，一般都允许电源电压额定值在±15%的范围内波动，有些交流输入电源甚至允许在AC 85V～AC 240V的范围内。

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（3）I/O模块 它包括输入/输出（I/O）电路，并根据类型划分为不同规格的模块，I/O模块如图1-6所示。

输入部分

PLC与生产过程相连接的输入通道，输入部分接收来自生产现场的各种信号，如行程开关、热电偶、光电开关、按钮等信号。

输出部分

PLC与生产过程相连接的输出通道，输出部分接收CPU的处理输出，并转换成被控设备所能接收的电压、电流信号，以驱动被控设备，如继电器、电磁阀和指示灯等。

（4）内存模块 它主要存储用户程序，有的还为系统提供辅助的工作内存。在结构上内存模块都是附加于CPU模块之中。如图1-7所示为西门子S7-300 PLC的MMC内存模块。

底板、机架模块 它为PLC各模块的安装提供基板，并为模块间的联系提供总线。若干底板间的联系有的用接口模块，有的用总线接口。不同厂家或同一厂家但不同类型的PLC都不大相同。如图1-8所示为PLC的主底板和辅助底板。2.特殊能模块

除了常见的模块，PLC还有特殊的或称智能或称能模块，如A-D（模拟-数字）模块、D-A（数字-模拟）模块、高速计数模块、位置控制模块、温度模块等。这些模块有自己的处理器，可对信号作预处理或后处理，以简化PLC的CPU对复杂的过程控制量的计算。智能模块的种类、特性也大不相同，性能好的PLC，这些模块种类多，性能也好。

通信模块接入PLC后，可使PLC与计算机，或PLC与PLC进行通信，有的还可实现与其他控制部件，如变频器、温控器的通信，或组成局部网络。通信模块代表PLC的组网能力，代表着当今PLC性能的重要方面。3.PLC的外部设备

尽管用PLC实现对系统的控制可不用外部设备，配置好合适的模块就行了。然而，要对PLC编程，要监控PLC及其所控制的系统的工作状况，以及存储用户程序、打印数据等，就得使用PLC的外部设备。故一种PLC的性能如何，与这种PLC所具外部设备丰富与否，外部设备好用与否直接相关。

PLC的外部设备有四大类：

（1）编程设备 简单的为简易编程器，大多只接受助记符编程，个别的也可用图形编程。复杂一点的有图形编程器，可用梯形图语言编程。有的还有专用的计算机，可用其他语言进行编程。编程器除了用于编程，还可对系统作一些设定，以确定PLC的控制方式，或工作方式。编程器还可监控PLC及PLC所控制的系统工作状况，以进行P

）监控设备 小的有数据监视器，可监视数据；大的还可能有图形监视器，可通过画面监视数据。除了不能改变PLC的用户程序，编程器能做的它都能做，是使用PLC很好的界面。性能好的PLC，这种外部设备已越来越丰富。

（3）存储设备 它用于性地存储用户数据，使用户程序不丢失。这些设备，如存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器。而为实现这些存储，相应的就有磁带机、软驱或ROM写入器，以及相应的接口部件。各种PLC大体都有这方面的配套设施。

（4）输入/输出设备 它用以接收信号或输出信号，便于与PLC进行人机对话。输入的有条码读入器、输入模拟量的电位器等。输出的有打印机、编程器，监控器虽也可对PLC输入信息，从PLC输出信息，但输入/输出设备实现人机对话更方便，可在现场条件下实现，并便于使用。随着技术的进步，这种设备将更加丰富。

外部设备已发展成为PLC系统的不可分割的一个部分。已成为选用PLC必须了解的重要方面，所以也应把它列为PLC性能的重要内容。1.1.3 PLC实现控制的过程