下面就是小编给大家分享的浅析PLC的选型（共含8篇），希望大家喜欢!同时，但愿您也能像本文投稿人“不必寒暄”一样，积极向本站投稿分享好文章。
体系设计的水平将直接影响控制体系的性能、设备的可靠性，这其中PLC的选型至关主要，怎样根据不同的控制要求选择合适的PLC，设计出运行平稳、动作可靠、适用、调试方便、易于维护的控制体系呢?在PLC体系设计时，首先应确定体系方案，下一步工作就是PLC的设计选型。选择PLC，首要是确定 PLC的生产厂家和PLC的详细型号。对于体系方案要求有分布式体系、长途I/O体系，还需要考虑网络化通信的要求。那么详细应该怎样选择PLC呢?作者认为应该有以下几方面的内容。
一、PLC生产厂家的选择
确定PLC的生产厂家，首要应该考虑设备用户的要求、设计者对于不同厂家PLC的熟习程度和设计风俗、配套产品的同等性以及技术服务等方面的要素。从PLC本身的可靠性考虑，原则上只要是国外大公司的产品，不应该存在可靠性不好的题目。
作者小我认为，平常来说，对于控制自力设备或较简单的控制体系的场合，配套日本的PLC产品，相对来说性价比有肯定上风。对于体系规模较大网络通信功能要求高、开放性的分布式控制体系、长途I/O体系，欧美生产的PLC在网络通信功能上更有上风。
另外对于一些非凡的行业(例如：冶金、烟草等)应选择在相干行业领域有投运业绩、成熟可靠的PLC体系。
二、输入输出(I/0)点数的估算
PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。I/O点数的确定应以控制设备所需的悉数输入/输出点数的总和为依据。在平常情况下，PLC 的I/O点应该有适当的余量。通常根据统计的输入输出点数，再增添10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行调整。
三、PLc存储器容量的估算
存储器容量是指可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，各种PLC的存储器容量大小可以从该PLC的基本参数表中找到，例如：西门子的 S7-314 PLC的用户程序存储容量为64KB，S7-315-2DP PLC的用户程序存储容量为128KB。程序容量是存储器中用户程序所行使的存储单元的大小，是以存储器容量应大于程序容量。设计阶段，因为用户应用程序还未编制，是以，需要对程序容量进行估算。
怎样估算程序容量呢?众多文献中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数(16位为一个字)，另外再按此数的25%考虑余量。
四、PLC通信功能的选择
如今PLC的通信功能越来越壮大，许多PLC都支撑多种通信协议(有些需要配备响应的通信模块)，选择时要根据实际需要选择合适的通信体式格局，
PLC体系的通讯网络首要情势有下列几种情势：
(1)PC为主站，多台同型号PLC为从站，构成简易PLC网络;
(2)1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，组成主从式PLC网络;
(3)PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;
(4)专用PLC网络(各厂商的专用PLC通讯网络)。
为减轻CPU通讯使命，根据网络构成的实际需要，应选择具有不同通讯功能的(如点对点、现场总线、工业以太网等)通讯处理器。
五、PLC机型的选择
PLC的类型：PLC按结构分为团体型和模块型两类;团体型PLC的I/0点数较少且相对固定，是以用户选择的余地较小，通常用于小型控制体系。这一类PLC的代表有：西门子公司的S7-200系列、三菱公司的FX系列、欧姆龙公司的CPM1A系列等。
模块型PLC提供多种I/O模块可以在PLC基板上插接，方便用户根据需要合理地选择和配置控制体系的I/O点数。是以，模块型PLC的配置比较无邪，平常用于大中型控制体系。例如西门子公司的S7-300系列和S7-400系列、三菱公司的Q系列、欧姆龙公司的CVM1系列等。
六、I/O模块的选择
(一)数字量输入输出模块的选择：
数字量输入输出模块的选择应考虑应用要求。例如对输入模块，应考虑输入旌旗灯号的电平、传输距离等应用要求。输出模块也有许多的种类，例如继电器触点输出型、AC120V/23V双向晶闸管输出型、DC24V晶体管驱动型、DC48V晶体管驱动型等。通常继电器输出输出型模块具有价格低廉、行使电压范围广等好处，但是行使寿命较短、相合时刻较长、在用于感性负载时需要增添浪涌吸取电路;双向晶闸管输出型模块相合时刻较快实用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。
另外，输入输出模块按照输入输出点数又可以分为：8点、16点、32点等规格，选择时也要根据实际的需要合理配备。
(二)模拟量输入输出模块的选择：
模拟量输入模块，按照模拟量的输入旌旗灯号类型可以分为：电流输入型、电压输入型、热电偶输入型等。电流输入型通常的旌旗灯号等级为 4～20mA或0～20mA;电压型输入模块通常旌旗灯号等级为0～10V、-5V～ 5V等。有些模拟量输入模块可以兼容电压或电流输入旌旗灯号。
模拟量输出模块同样分电压型输出模块和电流型输出模块，电流输出的旌旗灯号通常有0～20mA、4～20mA。电压型输出旌旗灯号通常有0～10V、-10V~ 10V等。
模拟量输入输出模块，按照输入输出通道数可以分为2通道、4通道、8通道等规格。
系统设计的水平将直接影响控制系统的性能、设备的可靠性，这其中PLC的选型至关重要，如何根据不同的控制要求选择合适的PLC，设计出运行平稳、动作可靠、安全实用、调试方便、易于维护的控制系统呢?在PLC系统设计时，首先应确定系统方案，下一步工作就是PLC的设计选型。选择PLC，主要是确定 PLC的生产厂家和PLC的具体型号。对于系统方案要求有分布式系统、远程I/O系统，还需要考虑网络化通讯的要求。那么具体应该如何选择PLC呢?笔者认为应该有以下几方面的内容。
一、PLC生产厂家的选择
确定PLC的生产厂家，主要应该考虑设备用户的要求、设计者对于不同厂家PLC的熟悉程度和设计习惯、配套产品的一致性以及技术服务等方面的因素。从PLC本身的可靠性考虑，原则上只要是国外大公司的产品，不应该存在可靠性不好的问题。
笔者个人认为，一般来说，对于控制独立设备或较简单的控制系统的场合，配套日本的PLC产品，相对来说性价比有一定优势。对于系统规模较大网络通讯功能要求高、开放性的分布式控制系统、远程I/O系统，欧美生产的PLC在网络通讯功能上更有优势。
另外对于一些特殊的行业(例如：冶金、烟草等)应选择在相关行业领域有投运业绩、成熟可靠的PLC系统。
二、输入输出(I/0)点数的估算
PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。I/O点数的确定应以控制设备所需的所有输入/输出点数的总和为依据。在一般情况下，PLC 的I/O点应该有适当的余量。通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行调整。
三、PLc存储器容量的估算
存储器容量是指可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，各种PLC的存储器容量大小可以从该PLC的基本参数表中找到，例如：西门子的 S7-314 PLC的用户程序存储容量为64KB，S7-315-2DP PLC的用户程序存储容量为128KB。程序容量是存储器中用户程序所使用的存储单元的大小，因此存储器容量应大于程序容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，需要对程序容量进行估算。
如何估算程序容量呢?许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数(16位为一个字)，另外再按此数的25%考虑余量。
四、PLC通讯功能的选择
现在PLC的通讯功能越来越强大，很多PLC都支持多种通讯协议(有些需要配备相应的通讯模块)，选择时要根据实际需要选择合适的通讯方式，
PLC系统的通信网络主要形式有下列几种形式：
(1)PC为主站，多台同型号PLC为从站，组成简易PLC网络;[next]
(2)1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，构成主从式PLC网络;
(3)PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;
(4)专用PLC网络(各厂商的专用PLC通信网络)。
为减轻CPU通信任务，根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总线、工业以太网等)通信处理器。
五、PLC机型的选择
PLC的类型：PLC按结构分为整体型和模块型两类;整体型PLC的I/0点数较少且相对固定，因此用户选择的余地较小，通常用于小型控制系统。这一类PLC的代表有：西门子公司的S7-200系列、三菱公司的FX系列、欧姆龙公司的CPM1A系列等。
模块型PLC提供多种I/O模块可以在PLC基板上插接，方便用户根据需要合理地选择和配置控制系统的I/O点数。因此，模块型PLC的配置比较灵活，一般用于大中型控制系统。例如西门子公司的S7-300系列和S7-400系列、三菱公司的Q系列、欧姆龙公司的CVM1系列等。
六、I/O模块的选择
(一)数字量输入输出模块的选择：
数字量输入输出模块的选择应考虑应用要求。例如对输入模块，应考虑输入信号的电平、传输距离等应用要求。输出模块也有很多的种类，例如继电器触点输出型、AC120V/23V双向晶闸管输出型、DC24V晶体管驱动型、DC48V晶体管驱动型等。通常继电器输出输出型模块具有价格低廉、使用电压范围广等优点，但是使用寿命较短、响应时间较长、在用于感性负载时需要增加浪涌吸收电路;双向晶闸管输出型模块响应时间较快适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。
另外，输入输出模块按照输入输出点数又可以分为：8点、16点、32点等规格，选择时也要根据实际的需要合理配备。
(二)模拟量输入输出模块的选择：
模拟量输入模块，按照模拟量的输入信号类型可以分为：电流输入型、电压输入型、热电偶输入型等。电流输入型通常的信号等级为4～20mA或0～20mA;电压型输入模块通常信号等级为0～10V、-5V～ 5V等。有些模拟量输入模块可以兼容电压或电流输入信号。
模拟量输出模块同样分电压型输出模块和电流型输出模块，电流输出的信号通常有0～20mA、4～20mA。电压型输出信号通常有0～10V、-10V~ 10V等。
模拟量输入输出模块，按照输入输出通道数可以分为2通道、4通道、8通道等规格。
PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的，
PLC
，
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.
什么是PLC
【摘要】本文主要介绍了PLC的特点及应用领域，回顾了PLC的国内外发展状况，并就PLC的未来作出展望。
作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。
1. 可编程控制器的定义
可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能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。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”
2. PLC的特点
2.1可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2.2配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
2.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
2.5体积小，重量轻，能耗低
以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
3. PLC的应用领域
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。
3.1开关量的逻辑控制
这是PLC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。
3.2模拟量控制
在工业生产过程当中，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。
3.3运动控制
PLC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、电梯等场合。
3.4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。
3.5数据处理
现代PLC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，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。
3.6通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC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厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
4. PLC的国内外状况
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
5. PLC未来展望
21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
1 PLC基础知识
1.1 PLC的发展历程
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。
个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
1.2 PLC的构成
从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
1.3 CPU的构成
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的.任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
1.4 I/O模块
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
常用的I/O分类如下：
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
1.5 电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。
1.6 底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
1.7 PLC系统的其它设备
1.7.1 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。
1.7.2 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
1.8 PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出“网络就是控制器”的观点说法。
PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口（MPI）的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。
2 PLC控制系统的设计基本原则
2.1 最大限度的满足被控对象的控制要求。
2.2 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。
2.3 保证控制系统安全可靠。
2.4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。
3 PLC软件系统及常用编程语言
3.1 PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等，主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言，诊断机器故障。系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求，用PLC的程序语言编制的应用程序（也就是逻辑控制）用来实现各种控制。STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包，也就是用户程序，我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制，以及逻辑程序执行结果的在线监视。
3.2 PLC提供的编程语言
3.2.1 标准语言梯形图语言也是我们最常用的一种语言，它有以下特点
3.2.1.1 它是一种图形语言，沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成，左右的竖线称为左右母线。
3.2.1.2 梯形图中接点（触点）只有常开和常闭，接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器、计数器等的状态。
3.2.1.3 梯形图中的接点可以任意串、并联，但线圈只能并联不能串联。
3.2.1.4 内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载，只能做中间结果供CPU内部使用。
3.2.1.5 PLC是按循环扫描事件，沿梯形图先后顺序执行，在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。
3.2.2 语句表语言，类似于汇编语言。
3.2.3 逻辑功能图语言，沿用半导体逻辑框图来表达，一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。
4 STEP7程序的使用
4.1 创建一个项目结构，项目就象一个文件夹，所有数据都以分层的结构存在于其中，任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后，所有其他任务都在这个项目下执行。
4.2 组态一个站，组态一个站就是指定你要使用的可编程控制器，例如S7300、S7400等。
4.3 组态硬件，组态硬件就是在组态表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板，地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值。
4.4 组态网络和通讯连接，通讯的基础是预先组态网络，也就是要创建一个满足你的控制方案的子网，设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。
4.5 定义符号，可以在符号表中定义局部或共享符号，在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代绝对地址。符号的命名一般用字母编写不超过8个字节，最好不要使用很长的汉字进行描述，否则对程序的执行有很大的影响。
4.6 创建程序，用梯形图编程语言创建一个与模板相连结或与模板无关的程序并存储。创建程序是我们控制工程的重要工作之一，一般可以采用线形编程（基于一个块内，OB1）、分布编程（编写功能块FB,OB1组织调用）、结构化编程（编写通用块）。我们最常采用的是结构化编程和分布编程配合使用，很少采用线形编程。
4.7 下载程序到可编程控制器，完成所有的组态、参数赋值和编程任务之后，可以下载整个用户程序到可编程控制器。在下载程序时可编程控制器必须在允许下载的工作模式下（STOP或RUN-P）, RUN-P模式表示，这个程序将一次下载一个块，如果重写一个旧的CPU程序就可能出现冲突，所以一般在下载前将CPU切换到STOP模式。
5 WINCC程序的使用
5.1 简介，WINCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术中性系统。具有控制自动化过程的强大功能，是基于个人计算机的操作监视系统，它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面精确的满足生产实际要求。WINCC有两个版本RC版（具有组态和开发环境）、RT版（只有运行环境），我们一般使用的是RC版。
5.2 WINCC简单使用步骤
5.2.1 变量管理，首先确定通讯方式安装驱动程序，然后定义内部变量和外部变量，外部变量是受你买的WINCC软件授权限制的最大授权64K字节，内部变量没有限制。
5.2.2 画面生成，进入图形编辑器，图形编辑器是一种用于创建过程画面的面向矢量的作图程序。也可以使用包含在对象和样式库中的众多的图形对象来创建复杂的过程画面。可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上。
5.2.3 报警记录设置，报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。可以任意地选择消息块、消息级别、消息类型、消息显示以及报表。为了在运行中显示消息，可以使用包含在图形编辑器中的对象库中的报警控件。
5.2.4 变量记录，变量记录是用来从运行过程中采集数据并准备将它们显示和归档。
5.2.5 报表组态，报表组态是通过报表编辑器来实现的。是为消息、操作、归档内容和当前或已归档的数据定时器或事件控制文档的集成的报表系统，可以自由选择用户报表的形式。
5.2.6 全局脚本的应用，全局脚本就是C语言函数和动作的通称，根据不同的类型脚本被用于给对象组态动作并通过系统内部C语言编译器来处理。全局脚本动作用于过程执行的运行中。一个触发可以开始这些动作的执行。
5.2.7 用户管理器设置，用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。每建立一个用户，就设置了WINCC功能的访问权利并独立的分配给此用户。至多可分配999个不同的授权。
5.2.8 交叉表索引，交叉索引用于为对象寻找和显示所有使用处，例如变量、画面和函数等。使用“链接”功能可以改变变量名称而不会导致组态不一致。
参考文献
[1] 林小峰.可编程控制器原理及应用.北京：高等教育出版社，1994
[2] 田瑞庭.可编程控制器应用技术.北京：机械工业出版社，1994
[3] 张万忠.可编程控制器应用技术.北京：化学工业出版社，.12
[4] 于庆广.可编程控制器原理及系统设计.北京：清华大学出版社.
本学期在孟老师的带领下，学习了一门新的课程----PLC。短暂的十二周课程里，经过老师的讲解、指导和自己的练习，我受益匪浅，学到了不少本专业的知识。
在没有接触到这门课之前，也曾经和自动化专业的同学在交流时听说过PLC这个词，并且从社会生活和学习中已经了解到PLC控制是当今自动化控制的主流，目前自动化机床控制大多采用PLC控制。但当时并未清楚的了解它，以及怎样的运用。
通过本学期的学习，对PLC有了一定的了解和认识。刚开始学习的时候觉得理论知识挺多，因此上课也就感觉比较枯燥乏味，尽管如此，一开始就决定好好学习plc的心并未因此而放弃，因为很清楚的知道，理论知识是学好PLC的最基本的知识，是为了后来的编程和应用做铺垫。
在这门课程里，按照孟军红老师所编写的教科书，一共分了八个项目。项目
一、二是分别讲述继电器接触器和PLC控制的三相异步电动机的Y―△降压启动。在这两个项目里，了解到了低压电器的基础知识，清楚的明白了电器的概念和分类。熟悉了一些开关电器性能符号以及它们的作用和使用方法。掌握了接触器、主令电器、熔断器、热继电器以及时间继电器的结构、图形以及文字符号和动作原理。在继电器接触器控制中，我们在实验老师的带领下做了三相异步电动机的启动控制实验，一共分了三个部分，包含了点动、自锁和降压启动控制实验。通过在实验室亲自动手接线、观察现象有助于我们理解和加深课堂上学习的理论知识，同时也深刻的理解了点动、自锁的实验原理，同时也延伸么了相应的控制线路，比如说同时启动、同时停止，顺序启动、同时停止，同时启动、顺序停止等
有助于我们以后的应用编程。在减压启动中，老师也传授了我们几种不用的方法，定子串电阻、自耦变压器、以及星三角降压启动，其中星三角降压启动适用于电机正常运行时接线为三角形的线路里，而自耦变压器适用于正常运行时为星型的接线路。在PLC控制里，理解了可编程控制器的定义、特点，了解可编程控制器的应用，以及编程方法，本项目是本课程的重点。
在项目二里，我们理解了一些基础知识如下：
什么是可编程序控制器（PLC）
可编程序控制器是一种以计算机（微处理器）为核心的，集微机技术、自动化技术、通信技术与一体的通用工业控制装置。
可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为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、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
不断开发出功能强大的可编程终端。
PLC的特点：
（1） 灵活性和通用性强
（2） 可靠性高，抗干扰能力强（从软件和硬件方面说）
(3) 编程简单，使用方便PLC采用面向控制过程，面向问题的“自然语言” 编程，容易掌握。
(4) 接线简单PLC的接线只需要将输入设备与PLC输入端子连接；将输出设 备，PLC输出端子连接。接线工具仅为螺丝刀，接线工作极其简单，工作量少。
(5) 功能强，功能的扩展能力强
(6) 系统设计，调试周期短
(7) 体积小，重量轻，易于实现机电一体化中央处理器（CPU）
一、CPU指挥PLC 完成各种预定的功能
①接受并存储从编程器输入的用户程序和数据（编程）
②诊断电源，PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误（诊断）
③用扫描的方式接受输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来（输入） ④读取用户程序，解释和执行，完成程序中规定的操作。（执行程序） ⑤将用户程序的执行结果送至输出端（输出结果）存储器
①元件映像寄存器；用来存储PLC的开关量输入输出和定时器，计数器，辅助继电器等内部继电器的ON/OFF状态。
②数据表；存放各种数据，每个数据占一个字节。可变参数，定时器/计数器的当前值和设定值，A/D转换结果等。
③数据保持区；停电时可以保持数据的储器区域称为数据保持区。输入/输出单元
PLC与外部设备联系的桥梁
一，开关量输入单元包括直流输入单元和交流输入单元
二，开关量输出单元包括晶体管输出单元，晶闸管输出单元以及继电器输出单元 PLC的编程语言
[关于plc心得体会]
每个从事plc应用的工控人都要面对的问题 可编程控制器的维护和故障诊断是每个从事plc应用的工控人都要面对的问题，欢迎大家对这一问题发表自己的见解，
下面以一种plc做为描述样板，其余各型PLC大同小异，介绍plc的维护、诊断、更换的方法。
维护概述
一般各型PLC(以一种plc做为描述样板，其余各型PLC大同小异)均设计成长期不间断的工作制。但是，偶然有的地方也需要对动作进行修改，迅速找到这个场所并修改它们是很重要的。修改发生在PLC以外的动作需要许多时间。
查找故障的设备
PLC的指示灯及机内设备，有益于对PLC整个控制系统查找故障。编程器是主要的诊断工具，他能方便地插到PLC上面。在编程器上可以观察整个控制系统的状态，当您去查找PLC为核心的控制系统的故障时，作为一个习惯，您应带一个编程器或笔记本。
基本的查找故障顺序
提出下列问题，并根据发现的合理动作逐个否定。一步一步地更换各种模块,直到故障全部排除。所有主要的修正动作能通过更换模块来完成。 除了一把螺丝刀和一个万用电表外，并不需要特殊的工具，不需要示波器，高级精密电压表或特殊的测试程序。
1、PWR(电源)灯亮否?如果不亮，在采用交流电源的框架的电压输入端(98-162VAC或195-252VAC)检查电源电压;对于需要直流电压的框架， 测量 24VDC和0VDC端之间的直流电压，如果不是合适的AC或DC电源，则问题发生在PLC之外。如AC或DC电源电压正常，但PWR灯不亮，检查保险丝， 如必要的话，就更换CPU框架。
2、PWR(电源)灯亮否?如果亮，检查显示出错的代码，对照出错代码表的代码定义，做相应的修正。
3、RUN(运行)灯亮否?如果不亮，检查编程器是不是处于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出错。如RUN灯不亮，而编程器并没插上，或者编程器处于RUN方式 且没有显示出错的代码，则需要更换CPU模块。
4、BATT(电池)灯亮否?如果亮，则需要更换锂电池。由于BATT灯只是报警信号，即使电池电压过低，程序也可能尚没改变。更换电池以后， 检查程序或让PLC试运行。如果程序已有错，在完成系统编程初始化后，将录在磁带上的程序重新装入PLC。
5、在多框架系统中,如果CPU是工作的,可用RUN`继电器来检查其它几个电源的工作。如果RUN继电器未闭合(高阻态),按上面讲的第一步检查AC或DC电源如AC 或DC电源正常而继电器是断开的,则需要更换框架。
一般查找故障步骤
其他步骤于用户的逻辑知识有关。下面的一些步骤，实际上只是较普通的，对于您遇到的特定的应用问题，尚修改或调整。查找故障的最好工具就是 您的感觉和经验。首先，插上编程器，并将开关打到RUN位置，然后按下列步骤进行。
1、如果PLC停止在某些输出被激励的地方，一般是处于中间状态，则查找引起下一步操作发生的信号(输入，定时器，线川，鼓轮控制器等)。 编程器会显示那个信号的ON/OFF状态。
2、如果输入信号，将编程器显示的状态与输入模块的LED指示作比较，结果不一致，则更换输入模块。入发现在扩展框架上有多个模块要更换， 那么，在您更换模块之前，应先检查I/O扩展电缆和它的连接情况。
3、如果输入状态与输入模块的LED指示指示一致，就要比较一下发光二极管与输入装置(按钮、限位开关等)的状态。入二者不同，测量一下输入 模块，如发现有问题，需要更换I/O装置，现场接线或电源;否则，要更换输入模块，
5、如信号是线川，没有输出或输出与线川的状态不同，就得用编程器检查输出的驱动逻辑，并检查程序清单。检查应按从有到左进行， 找出第一个不接通的触点，如没有通的那个是输入，就按第二和第三步检查该输入点，如是线川，就按第四步和第五步检查。要确认使主控继电器步影响逻辑操作。
6、如果信号是定时器，而且停在小于999.9的非零值上，则要更换CPU模块。
7、如果该信号控制一个计数器，首先检查控制复位的逻辑，然后是计数器信号。按上述2到5部进行。
组件的更换
下面是更换系统的步骤
一、更换框架
1、切断AC电源 ;如装有编程器，拔掉编程器 。
2、从框架右端的接线端板上，拔下塑料盖板，拆去电源接线。
3、拔掉所有的I/O模块。如果原先在安装时有多个工作回路的话，不要搞乱IU/O的接线，并记下每个模块在框架中的位置，以便重新插上时不至于搞错。
4、如果CPU框架，拔除CPU组件和填充模块。将它放在安全的地方，以便以后重新安装。
5、卸去底部的二个固定框架的螺丝，松开上部二个螺丝，但不用拆掉。
6、将框架向上推移一下，然后把框架向下拉出来放在旁边。
7、将新的框架 从顶部螺丝上套进去，
8、装上底部螺丝，将四个螺丝都拧紧。
9、插入I/O模块，注意位置要与拆下时一致。
如果模块插错位置，将会引起控制系统危险的或错误的操作，但不会损坏模块。
10、插入卸下的CPU和填充模块。
11、在框架右边的接线端上重新接好电源接线，再盖上电源接线端的塑料盖。
12、检查一下电源接线是否正确，然后再通上电源。仔细地检查整个控制系统的工作，确保所有的I/O模块位置正确，程序没有变化。
二、CPU模块的更换
1、切断电源，如插有编程器的话，把编程器拔掉。
2、向中间挤压CPU模块面板的上下紧固扣，使它们脱出卡口。
3、把模快从槽中垂直拔出。
4、如果CPU上装着EPROM存储器，把EPROM拔下，装在新的CPU上。
5、首先将印刷线路板对准底部导槽。将新的CPU模块插入底部导槽。
6、轻微的晃动CPU模块，使CPU模块对准顶部导槽。
7、把CPU模块插进框架，直到二个弹性锁 进卡口。
8、重新插上编程器，并通电。
9、在对系统编程初始化后，把录在磁带上的程序重新装入。检查一下整个系统的操作。
三、I/O模块的更换
1、切断框架和I/O系统的电源。
2、卸下I/O模块接线端上塑料盖。拆下有故障模块的现场接线。
3、拆去I/O接线端的现场接线或卸下可拆卸式接线插座，这要视模块的类型而定。给每根线贴上标签或记下安装连线的标记，以便于将来重新连接。
4、向中间挤压I/O模块的上下弹性锁扣，使它们脱出卡口。
5、垂直向上拔出I/O模块。
这个学期的PLC停课实训已经结束了，做了两个项目，有我们一组完成的，程序的编写是我主要的项目，虽然第一个项目我没有编，发现自己应该去学下步进指令的编写法了，先画个流程图，然后在一步步下来，程行不容易出错。当然，在实训期间我看到有很多同学都出错，特别是星三角连接，基本没有一组接上互锁，导致电路不必要短接，从而我回想起有很很多电路也要接上互锁，如：正反转，双速电机起动等等。因为这些电路在工作上也很有用，一些一企都有这种设备，自己不多学点，以后出去能干什么？总体而言，两个实训项目还算简单，对我来说，只是让我更深步的可以与其他同学配合，而且配合的也不错，第二个项目我们两个小时就做的差不多了，感觉感觉自己以后工作也是，希望自己能更加努力的学习这方面的知识，与老师和同学的交流，相信将来有不小的成绩。
为期两周的实训就这样结束了，这两周让我收获了不少。我的第一次PLC实训主要有两个项目：LED灯控制系统的设计方法和应用机械手控制系统的设计，同时我们还学习了PLC外部接线的安装，也实现了LED系统的调试，最后完成了机械手设备的正常运作。当然其中还学习了电路图等一些与自己专业关联的知识。
我在实训的过程中，让我学到了许多东西，其中最主要的是PLC设计方法与应用。设计步骤是首先是我们要弄清楚设备的顺序运作，然后结合PLC知识在图纸上画出顺序功能图，将顺序功能图转变为梯形图，之后利用PLC 软件编程。在练习的时候，我们可以实现用编辑好的程序与led电路进行调试。总的来说，我是较好的完成了既定任务。还有都不时去帮助其他同学解决一些问题。
PLC实训让我了解了plc顺序功能图、梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于PLC设计原理与方法。按我的总结来看，有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。这次实训脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流，同学之间解决不了的问题就去找老师讨论。多和同学，老师讨论，你会得到意外的收获。我们在做实训项目的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以互相交流设计方法以至达到更适合的设计方法，同时讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。
总之，这次PLC实训真的给我很多的收获，给我弥补了很多我欠缺的知识以及巩固了之前所学的知识点等等。在今后的学习过程中，要更加努力的学习自己的专业知识，多多与同学和老师交流，我相信在以后的工作里面有所作为。
在此，我要很感谢指导老师申老师和陈老师以及我们组的同学们。
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