基本介紹
- 中文名：內裝型PLC
- 外文名：Built-in PLC
- 套用：工業
- 所屬學科：PLC控制原理
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內裝型PLC發展歷史
美國汽車工業生產技術要求的發展促進了PLC的產生，20世紀60年代，美國通用汽車公司在對工廠生產線調整時，發現繼電器、接觸器控制系統修改難、體積大、噪聲大、維護不方便以及可靠性差，於是提出了著名的“通用十條”招標指標。
1969年，美國數位化設備公司研製出第一台可程式控制器 ，通用汽車公司的生產線上試用後，效果顯著；1971年，日本研製出第一台可程式控制器 ，973年，德國研製出第一台可程式控制器；1974年，我國開始研製可程式控制器：1977年，我國在工業套用領域推廣PLC。
最初的目的是替代機械開關裝置 （電模組）。然而，自從1968年以來，PLC的功能逐漸代替了繼電器控制板，現代PLC具有更多的功能。其用途從單一過程控制延伸到整個製造系統的控制和監測。
20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可程式邏輯控制器，使可程式邏輯控制器增加了運算、數據傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特徵的工業控制裝置。此時的可程式邏輯控制器為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。個人計算機發展起來後，為了方便和反映可程式控制器的功能特點，可程式邏輯控制器定名為Programmable Logic Controller。
20世紀70年代中末期，可程式邏輯控制器進入實用化發展階段，計算機技術已全面引入可程式控制器中，使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。
20世紀80年代初，可程式邏輯控制器在先進工業國家中已獲得廣泛套用。世界上生產可程式控制器的國家日益增多，產量日益上升。這標誌著可程式控制器已步入成熟階段。
20世紀80年代至90年代中期，是可程式邏輯控制器發展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網路能力得到大幅度提高，可程式邏輯控制器逐漸進入過程控制領域，在某些套用上取代了在過程控制領域處於統治地位的DCS系統。
20世紀末期，可程式邏輯控制器的發展特點是更加適應於現代工業的需要。這個時期發展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產了各種人機界面單元、通信單元，使套用可程式邏輯控制器的工業控制設備的配套更加容易。
內裝型PLC基本結構
電源
電源用於將交流電轉換成PLC內部所需的直流電大部分PLC採用開關式穩壓電源供電。
中央處理單元
中央處理器是PLC的控制中樞，也是PLC的核心部件，其性能決定了PLC的性能。
中央處理器由控制器、運算器和暫存器組成，這些電路都集中在一塊晶片上，通過地址匯流排、控制匯流排與存儲器的輸入/輸出接口電路相連。中央處理器的作用是處理和運行用戶程式，進行邏輯和數學運算，控制整個系統使之協調。
存儲器
存儲器是具有記憶功能的半導體電路，它的作用是存放系統程式、用戶程式、邏輯變數和其他一些信息。其中系統程式是控制PLC實現各種功能的程式，由PLC生產廠家編寫，並固化到唯讀存儲器 （ROM）中，用戶不能訪問。
輸入單元
輸入單元是PLC與被控設備相連的輸入接口，是信號進入PLC的橋樑，它的作用是接收主令元件、檢測元件傳來的信號。輸入的類型有直流輸入、交流輸入、交直流輸入。
輸出單元
輸出單元也是PLC與被控設備之間的連線部件，它的作用是把PLC的輸出信號傳送給被控設備，即將中央處理器送出的弱電信號轉換成電平信號，驅動被控設備的執行元件。輸出的類型有繼電器輸出、電晶體輸出、晶閘門輸出。
PLC除上述幾部分外，根據機型的不同還有多種外部設備，其作用是幫助編程、實現監控以及網路通信。常用的外部設備有編程器、印表機、盒式磁帶錄音機、計算機等。
內裝型PLC特點
1、可靠性高。由於PLC大都採用單片微型計算機，因而集成度高，再加上相應的保護電路及自診斷功能，提高了系統的可靠性。
2、編程容易。PLC的編程多採用繼電器控制梯形圖及命令語句，其數量比微型機指令要少得多，除中、高檔PLC外，一般的小型PLC只有16條左右。由於梯形圖形象而簡單，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要計算機專業知識，就可進行編程。
3、組態靈活。由於PLC採用積木式結構，用戶只需要簡單地組合，便可靈活地改變控制系統的功能和規模，因此，可適用於任何控制系統。
4、輸入/輸出功能模組齊全。PLC的最大優點之一，是針對不同的現場信號（如直流或交流、開關量、數字量或模擬量、電壓或電流等），均有相應的模板可與工業現場的器件（如按鈕、開關、感測電流變送器、電機啟動器或控制閥等）直接連線，並通過匯流排與CPU主機板連線。
5、安裝方便。與計算機系統相比，PLC的安裝既不需要專用機房，也不需要嚴格的禁止措施。使用時只需把檢測器件與執行機構和PLC的I/O接口端子正確連線，便可正常工作。
6、運行速度快。由於PLC的控制是由程式控制執行的，因而不論其可靠性還是運行速度，都是繼電器邏輯控制無法相比的。
近年來，微處理器的使用，特別是隨著單片機大量採用，大大增強了PLC的能力，並且使PLC與微型機控制系統之間的差別越來越小，特別是高檔PLC更是如此。
