可编程序控制器是一种在工业生产条件下运用量身定做的数字运算操控的电子系统。它采用能够编辑程序的存储芯片，用于则在内部存储实行逻辑函数、次序计算、记时、记数和算术运算等行为的指令，并可以通过数显式或模拟式的输入输出操纵各种类型机械设备或加工过程。可编程序控制器以及相关的外部设备都应该依照便于与电力监控系统形成一个总体、便于拓展其功能的基本原则需求设计。

以上界定说明，可编程序控制器是一种可以直接用于工业生产环境中的数据电子系统，生活中有与其它顺序程序设备不一样的特征。

1.2 可编程序控制器全面的性能指标、特性与应用

1.2.1 可编程序控制器全面的性能指标

PLC的性能指标许多，主要包括5个基本上性能指标，即CPU种类、存储芯片容积、计算机语言、扫描速度和I/O等级。

（1）存储芯片容积一般用KW或KB、位来描述，这儿1KB=1024B。有些PLC以能够储放可执行程序多与少考量。在PLC中，程序指令是按照“步”储存的（一条命令通常不仅一“步”），一“步”占有一个详细地址模块，一个详细地址模块一般占两个字节。比如，一个内存空间为1000步的PLC，可看做其运行内存为2KB。一般小型服务器的存储空间为1KB到几KB，中型机运行内存为几十KB，乃至可以达到几十MB。

（2）扫描速度一般以实行1000步命令所需时间去衡量，故单位是ms/KB，有时候同样以实行一步命令的时间也计，如μs/步。现阶段较慢的是2.2ms/KB逻辑函数程序流程，60ms/KB数字运算程序流程；很快的为1ms/KB逻辑函数程序流程，10ms/KB数字运算程序流程；更快的是0.75ms/KB逻辑函数程序流程。

（3）I/O等级指PLC外界键入/输出端子数量，这也是PLC主要的一项性能指标。一般小型服务器在256点下列（无模拟量输入），中型机在256～2048点之间，（模拟量输入64～128路），中型机在2048点之上（模拟量输入128～512路）。

（4）计算机语言。不同类型的PLC编程语言表达不一样，互相不适配，但具备相互之间转化的可扩展性。计算机语言的指令数量是检验PLC软件工具高低的关键指标。命令越大，程序编写作用越高。

除此之外，PLC内部有很多存储器用于储放自变量、中间结果、数据等，还有很多协助存储器能够用户，因而存储器配置都是考量PLC作用的一项指标值。

PLC除开主控模块外，还可以配接完成各种各样特色功能高程序模块，如A/D控制模块、D/A控制模块、快速记数控制模块、远程控制通讯模块等。

1.2.2 可编程序控制器系统的特性

可编程序控制器可以如此迅速发展的主要原因是因为其具有通用计算机力所不及的一些特性。以下是可编程序控制器的主要特点。1.稳定性

对能够进行维修商品，稳定性包含商品实效性和维修性。可编程序控制器的可靠性高，主要表现在以下层面。

1）与电磁阀逻辑性自动控制系统较为

与电磁阀逻辑性自动控制系统较为，可编程序控制器稳定性提升的重要原因如下所示。

（1）可编程序控制器不需要大量主题活动构件和电子元器件，它布线也大大减少，此外，系统维修简易，检修时间缩短，进而稳定性有所提高。

（2）可编程序控制器使用了一系列结构设计优化方法进行设计方案。比如，冗余技术、掉电保护、故障检测和隐私保护及复原等，使稳定性有所提高。

（3）可编程序控制器具有较强的易可操作性，其具有程序编写简易、操作简便、检修非常容易等优点，因而，对操作控制维修工人的能力要求减少，操作控制维修工人非常容易学习与把握，不很容易发生错误操作，进而稳定性有所提高。

2）与通用计算机控制系统较为

与通用计算机控制系统较为，可编程序控制器稳定性提升的重要原因如下所示。

（1）可编程序控制器是为了工业生产生产过程控制而专门设计的控制系统，其具有比通用性计算机控制系统更简单的编程思维和语言更可靠的硬件。使用了经简化的计算机语言，程序编写的错误率大幅度降低，为之工业生产极端作业环境设计方案的硬件使稳定性进一步提高，因而可编程序控制器的可靠性较通用计算机操纵系统的可靠性存在一定提升。

（2）在可编程序控制器的硬件开发层面，使用了一系列提升可靠性的对策。比如，选用可靠性高的元器件；采用先进的工艺技术生产流水线生产制造；对影响的屏蔽掉、隔离和过滤等；对电源掉电保护；对存储芯片具体内容的维护；选用看门狗1和其它自确诊对策；有利于进行维修设计等。

（3）在可编程序控制器的软件开发方面也是采取了一系列提升可靠性指标的举措。比如，选用手机软件过滤；手机软件自确诊；简单化计算机语言；隐私保护和修复；报案和运行数据的表明等。

一份客户采用可编程序控制器原因的调查研究报告强调，在各类采用可编程序控制器的主要原因中，位的原因是因为因为可编程序控制器可靠性高的消费者达93%，然后才是性能维修方便等因素。由此可见，可靠性高是可编程序控制器的主要特点。2.易可操作性

可编程序控制器的易可操作性体现在以下3层面。

（1）操作简便。对可编程序控制器的操作还有对程序流程输入操作控制对程序流程变更的实际操作。大部分可编程序控制器选用开发板开展程序流程键入和变更的实际操作。开发板少带来了键入数据的表明，对大中小型的可编程序控制器，开发板选用CRT屏幕上显示，因而流程的键入就能直接表明。变更程序流程的操作也可直接依据所需要的详细地址序号、电磁阀序号或触点号开展搜索或次序探寻，然后再进行变更。变更的信息内容可以从液晶显示屏或CRT屏上表明，因此可编程序控制器具备操作简便的特征。

（2）程序编写便捷。可编程序控制器有很多种程序语言可供使用。对电气设备技术人员而言，子程序因为与电气图纸比较贴近，非常容易把握与理解，因此有益于流程的撰写与学习。选用布尔运算助记符计算机语言时，因为符号是作用简单地简称，进而十分有益于软件程序员程序编写。尽管功能表图、功能结构图叙述句子的编程方式运用并未普及化，但由于他们具备作用清楚、便于了解等特点，正在为众多技术人员所接受和使用，并发挥其更高效的功能特性。

（3）维修方便。可编程序控制器具有的自诊断功能对维修工人检修技能规定减少了。当系统软件发生故障时，根据硬件与软件的自确诊，维修工人可根据有关常见故障信号指示灯提示和故障码的表明，或者通过开发板和CRT显示器的表明，快速找出问题所属部位，为快速故障检测和恢复节约了时长。为了便于检修工作落实，有一些可编程序控制器的生产商带来了检修使用的专用型仪表盘或设备，带来了故障树等检修使用的材料，有一些生产商还提供了检修使用的感应卡件或软件板，使运维工作越来越十分方便。

可编程序控制器的控制面板材料结构设计也考虑到了进行维修便捷性。比如，对需进行维修构件设在有利于进行维修部位；信号指示灯设在便于观查部位；接线端子排选用有利于布线与更换种类等。这种设计方案使运维工作能容易地开展，进而大大节省了施工工期。选用规范化元器件和规范化工艺生产流水线生产，使检修使用的备件简单化，也使得检修越来越便捷。3.协调能力

可编程序控制器的协调能力体现在以下3大领域。

（1）程序编写的协调能力。可编程序控制器所采用的计算机语言有子程序、布尔运算助记符、功能表图、功能结构图和句子叙述计算机语言，只要知道其中一种语言表达就可以开始程序编写。编程方式的多样化使程序编写越来越便捷，扩展了应用面。

由于采用软接头的办法，所以在生产流程变更或是生产线设备拆换时可以不用更改可编程序控制器的硬设备，根据流程的编制与变更就可融入生产制造的需求。这个程序编写的协调性是电磁阀次序自动控制系统所无法相比的。也正是因为程序编写的刚性特性，使可编程序控制器能很多取代电磁阀次序自动控制系统，变成现如今工业生产控制领域的主要控制系统。在柔性制造系统模块（FMC）、柔性制造（FMS）、计算机集成制造系统软件（CIMS）和计算机集成自动控制理论（CIPS）中，可编程序控制器正在成为主要的控制系统，得到广泛应用。

（2）拓展的协调能力。可编程序控制器的拓展协调能力就是它的一个重要特性。它可以依据运用的经营规模不断扩展，即可开始容量拓展、功能性的拓展、运用和监控范围的拓展。它不仅可以通过增加键入/导出模块来提高等级，根据拓展模块来扩大容量和作用，还可以通过几台可编程序控制器的通讯来扩大容量和作用，乃至可以通过与集散控制系统（DCS）或其它上位机软件的通讯来拓展它的作用，并和外围设备进行数据的互换等。这类拓展的协调能力大大的便捷客户。

（3）操控的协调能力。操控的协调能力指设计方案工作量大大减少，程序编写工作量和工程安装工作量大大减少，实际操作十分灵便、便捷，监控与控制越来越非常容易。在电磁阀次序自动控制系统中所需要的一些实际操作能够简单化，不一样的生产过程可采取同样的控制面板或控制柜等。4.机电一体化

为了能促使工业化生产全过程控制更稳定、更可靠，向高品质增产低消耗要经济效益，对过程管理设备及设备给出了机电一体化——仪表盘、电子器件、电子计算机综合性的规定，而可编程序控制器恰好是这一要求时代的产物，它是专门针对工业过程控制量身定做的控制系统，它容积大大的减少，作用逐步完善，抗干扰能力可以增强，设备与电气设备构件被有机地融合在一个设施内，把仪表盘、电子和计算机作用综合性在一起，它已经成为现如今数控加工技术、工业机械手、全过程过程控制等方面的关键控制系统。

1.2.3 可编程序控制器系统的应用

可编程序控制器的主要功能与应用如下所示。1.电源开关逻辑与顺序程序

这也是可编程序控制器运用广、基本场所。它的主要功能是进行电源开关逻辑函数和进行次序逻辑控制，从而可以完成多种简易或十分复杂控制规定。2.模拟控制

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在工业生产生产中有很多持续变动的参量必须加以控制，如环境温度、工作压力、总流量、液位仪等，这都归属于模拟量输入。要实现工业应用对模拟量控制的普遍需求，现在大部分PLC商品都具有解决这种模拟量输入的功效。尤其是在系统内模拟量输入控制等级很少，与此同时沾有比较多的开关量信号时，可编程序控制器具备别的控制系统所所不具备的优点。此外，一些PLC商品还提供典型性控制方法控制模块，如PID控制模块，进而可以实现系统的PID等意见反馈或其它模拟量输入控制计算。3.按时操纵

PLC具有极强的按时、记数作用，它能够为消费者提供数十甚至上百个按时与电子计数器，其按时时长间隔能够由用户进行设置。针对电子计数器，必要时对工作频率相对较高的数据信号开展记数，则可以选择高速计数器。4.数据处理方法

新式PLC都具有数据处理方法能力，它不仅能开展算术运算、数据传输，而且能够开展数据较为、数据交换、资料显示打印出等，有一些PLC也可以进行浮点运算、函数运算。5.数据信号联锁系统

数据信号互锁是安全生产工作所需要的。在数据信号联锁系统中，选用很高的可靠性的可编程序控制器是安全生产工作规定。对安全要求较高的系统软件还可以使用多种的验出元器件和联锁系统，但对这其中的逻辑函数等可采取多余的可编程序控制器完成。6.通讯

把可编程序控制器做为下位机与上位机软件或平级的可编程序控制器开展通讯，进行数据库的处理数据的互换，完成对全部加工过程的信息控制及管理，因而PLC是促进智能化工厂的佳工业控制器。