可编程逻辑控制器简称PLC,是一种主要应用于工业控制领域的控制器。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的新一代工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、计时计数等顺序控制功能,建立柔性的编程控制系统。
目前,PLC在传统功能的基础上增加了模拟量运算、PID功能、通信功能以及更可靠的工业抗干扰技术等功能,广泛应用于工业生产的各个领域。
PLC可以简单理解为一种用于特定工业环境下的计算机,并具备多种优良性能。
PLC的硬件结构与计算机基本相同,具备CPU、I/O模块、电源模块、底板、外设以及通信联网设备,采用了可编程的存储器对逻辑运算、顺序控制、计时计数和算数运算进行存储,并通过数字的、模拟的输入输出指令控制各种类型的工业生产过程。
与通用的计算机相比,PLC在工业领域的使用场景多、适应面广,并具备可靠性高、抗干扰能力强和编程简单等优点。
依据I/O点数不同,PLC可以划分为小型PLC、中型PLC和大型PLC:
1)小型PLC:一般来说,I/O节点低于256点的为小型PLC,体积小、价格低,主要用于小型设备实现单一功能;
2)中型PLC:I/O节点介于256点和2048点之间,初步具备了通讯功能和模拟量功能,并具备比较丰富的指令系统,能够应用于大型控制系统或多机系统;
3)大型PLC:I/O节点高于2048点的PLC为大型PLC,在软硬件方面的性能都比较优越,具备强大的通信能力和处理能力,主要应用于大型的分布式控制系统。
从结构形式上,PLC通常又分为箱体式和模块式两种,并在此基础上发展出了叠装式:
1)箱体式PLC:指的是将CPU、电源、I/O模块和存储器等部分集成到一个箱体内,具备体积小、集成度高等特点,主要应用于小型PLC;
2)模块式PLC:将各单元包装成独立模块,通过各模块之间的装配实现相应功能,具备较好的灵活性和更丰富的功能,主要应用于中大型PLC;
3)叠装式PLC:兼具了前两者的特点,将各部分包装成模块再进行叠装,同时保证了PLC 的灵活性和紧凑型。
PLC硬件通过连接多个相应的I/O端口,基于特定程序使指定的工业模块完成一系列动作。
以松下PLC FP-X0 L30R为例,该PLC硬件包括了供电端口、输入端口、输出端口和通讯端口等多个端口,其中通讯端口主要用于下载程序,输入端口主要用于连接按钮、接近开关和光电开关等,输出端口主要用于连接接触器、电磁阀等执行器件。