第1章可编程序控制器基础1.1可编程序控制器概述可编程序控制器（ProgrammableController）是一种专门为在工业环境应用而设计的计算机控制装置。可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。PLC的功能>>逻辑控制的范围，因此，被改称作可编程序控制器，简称PC。为避免与PersonalCompute的简称混淆，所以仍然采用PLC的简称。1.1.1可编程序控制器的发展历程美国通用汽车公司在1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标。1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。PLC的主要功能(1)开关量控制(2)模拟量控制(3)定时控制(4)计数控制(5)步进控制(6)数据处理(7)自诊断功能(8)定位控制(9)通讯联网功能(10)显示、打印功能PLC的特点(1)可靠性高(2)编程直观、简单(3)通用性强，适应性好(4)接口能力强(5)模块化结构;(6)体积小、结构紧凑,安装、维修方便。PLC的应用领域:1.1.2可编程序控制器的定义1984年，美国国家电气协会NEMA:①将外部的输入装置的状态读取后。②依据这些输入信号的状态，以微处理机执行逻辑及算式运算。③产生相对应的输出信号到输出装置，控制机械或程序的操作。1987年，国际电工委员会（IEC）可编程序控制器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。总结可编程序控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口。具有较强的驱动能力。并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用、配置，软件需根据控制要求进行设计、编制。1.1.3可编程序控制器的分类⑴小型PLC小型PLC的I/O点数一般在128点以下。体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，可连接开关量I/O、模拟量I/O及特殊功能模块。能执行逻辑运算、算术运算、通讯联网及各种应用指令。⑵中型PLC中型PLC采用模块化结构，其I/O点数一般在256~1024点之间。I/O的处理可采用扫描处理方式，也能采用直接处理方式（即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷新输出）。能联接各种特殊功能模块，通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。⑶大型PLC一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。大型PLC的软、硬件功能极强。具有极强的自诊断功能。通讯联网功能强，可以构成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化。可以采用三CPU构成表决式系统，使可靠性更高。1.2可编程序控制器的结构与工作原理1.2.1可编程序控制器的结构中央处理单元（CPU）CPU是PLC的核心部件，由大规模或超大规模的集成电路微处理芯片构成。主要完成逻辑或算术运算任务。早期的CPU处理器内核是8位的，目前已发展到32位。每个PLC至少有一个CPU。趋势：采用了多CPU芯片的并行处理方式。（编程及监控的CPU，执行用户程序的CPU）电源为PLC内部各模块的集成电路提供工作电源。一般不提供给外围的输入输出电路。（个别厂家的PLC也可以给输入电路提供24V的工作电源)PLC电源的交流输入端一般都有脉冲吸收电路，交流输入电压范围比较宽，抗干扰能力强。有些PLC还配有大容量电容作为数据后备，停电可以保持50小时。外部设备PLC的外部设备主要包括：编程器、文本显示器、操作面板、人机界面、打印机等。编程器是最基本的设备，在使用、维护、管理PLC时都需要用到编程器。编程器分为两种：手持编程器和微机编程界面。手持编程器----适合在生产现场使用，但是由于体积较小，所能显示的信息量有限；微机编程界面----通过PLC的通讯口与计算机相连，在编程软件界面下，实现程序的上载、下载以及在线编程。输入接口单元对输入信号进行滤波、隔离、电平转换等。把输入信号的逻辑值传递到可编程序控制器内部。输出接口单元把用户程序的逻辑运算结果输出到PLC外部。具有隔离PLC内部电路和外部执行元件的作用.具有功率放大的作用。存储单元PLC的存储芯片包括：RAM（随机存取存储器，断电后数据会丢失）EEPROM（电可擦只读存储器，断电后数据不会丢失）中大型PLC则采用大容量的M