什么是可编程逻辑控制器

控制器 （出自英文Control）——控制。自动化系统中的控制器是一种技术工具，它使用从传感器接收并显示在终端设备上的信息，根据定义的算法执行控制物理过程的功能。任何可以自动运行的设备都包含一个控制控制器——一个定义设备运行逻辑的模块。

可编程逻辑控制器 (PLC) ——用于自动化技术过程的技术手段。它是一种实时工作的电子专用设备。

PLC 可以进行数字编程，因此很容易适应特定过程的要求。随着对现代机器和生产过程的需求不断增加，PLC 自动化解决方案已成为日常工业生产中不可或缺的一部分。

PLC的主要运行方式是长期自主使用，经常在恶劣的环境条件下，无需大修，无需人为干预。PLC 通常用于控制顺序过程，使用输入和输出来确定对象的状态并发出控制动作。

可编程逻辑控制器非常适合对各种应用、机器、系统和过程进行单独控制或数字电源管理。

可编程逻辑控制器是一种微处理器设备，设计用于收集、转换、处理、存储信息和生成控制命令，具有有限数量的输入和输出、传感器、开关、执行器连接到它们的控制对象，并设计用于在实时模式。

一个典型的PLC由以下部分组成：

• 例如，按钮、光栅或温度传感器通过输入连接到控制单元。由于这些组件，PLC 系统可以监控机器的当前状态。
• 输出连接到诸如电动机、PLC 用来控制特定机器的液压阀等设备。
• 用户程序 — PLC 软件，根据输入的激活提供输出切换。
• 通信接口用于将PLC连接到其他系统。
• PLC 还包括自己的电源、CPU 和内部总线。

目前使用的继电器-触点控制系统具有可靠性低、触点开路等特点。使用可编程逻辑控制器 (PLC) 实现本地控制系统的自动化是最有效的。

随着时间的推移，PLC 不断发展并适应工业环境中的特定需求。PLC 功能具有许多优点：由于其灵活性，它们可用于各种行业。可以随时更改设置，而不会影响设备本身的运行。

只有用于控制、监视和调节生产机器性能的单独可编程设备才能满足现代工业的高要求。

PLC 通常可以直接安装在生产机器上。这节省了必要的空间。除了能够远程控制 PLC 之外，其最大的优势之一是其通信能力。

PLC 的编程符合 IEC-61131-3 标准。 PLC 是在专用复合体的帮助下进行编程的，其中最流行的一种是 CoDeSys。它包括以下语言：图形（条形图、功能块图、顺序功能图、连续功能图）、文本（指令列表、结构化文本）。

世界上第一个可编程逻辑控制器出现在20世纪中叶。 Modicon 084 是一个带有一组互连继电器和触点的机柜，它的内存只有 4 KB。 PLC 一词是 Allen-Bradley 于 1971 年创造的。他与 Richard Morley 一起被称为“PLC 之父”。

这些系统中的第一个归功于两位技术人员，Richard E. Morley 和 Odo J.奋斗者。当 Morley 在 1969 年将他的 Modicon 084 系统作为“半导体半导体计算机”推出时，Odo J. Struger 帮助威斯康星州的 Allen-Bradley 开发了 PLC。两位工程师都被认为是第一个可编程逻辑控制器 (PLC) 的创造者。随着时间的推移，全球对生产环境的需求不断增长。因此，PLC 得到了发展，并以多种版本投入使用。

— 电气工程师 Yakov Kuznetsov

可编程逻辑控制器的结构：

PLC工作算法：

PLC 的主要运行模式是其长期自主使用，通常在恶劣的环境条件下，无需大修，几乎无需人为干预。

PLC 具有许多区别于机械工程中使用的其他电子设备的特征：

• 与微控制器（单片机）（一种设计用于控制电子设备的微电路）不同，PLC 通常用于制造工厂环境中的自动化工业生产过程；

• 与计算机不同，PLC 专注于通过复杂的传感信号输入和信号输出到执行器来与机器单元一起工作，专注于决策制定和操作员控制；

• 与嵌入式系统不同，PLC 是作为独立产品制造的，与它们控制的设备分开。

• 存在更多的逻辑操作以及设置定时器和计数器的能力。

• 与现代计算机上的大多数高级编程语言不同，所有 PLC 编程语言都可以轻松访问机器字中的位操作。

根据要解决的自动化任务的复杂程度，PLC 的复杂程度各不相同。

PLC 的基本操作对应于特定单元（机械、电气、液压、气动和电子）逻辑电路的组合控制。

在控制过程中，控制器根据从传感器或上位设备接收到的信号的处理结果，产生输出信号（开—关）来控制执行器（电动机、阀门、螺线管和阀门）。

现代可编程控制器还执行其他操作，例如结合计数器和间隔定时器的功能，以及处理信号延迟。

中高级可编程逻辑控制器通常内置运动控制硬件和软件，特别是高速计数器模块、定位模块等，可以较容易地实现运动控制功能，并提供高精度定位。

从结构上讲，PLC 适合在典型的工业条件下运行，同时考虑了污染环境、信号电平、耐热性和耐湿性、电源的不可靠性以及机械冲击和振动。为此，硬件部分被封装在一个坚固的外壳中，以最大限度地减少许多生产因素的负面影响。

PLC 和继电器控制电路之间的主要区别是使用程序实现的算法。单个控制器可以实现相当于数千个硬逻辑元件的电路。此外，电路的可靠性不取决于其复杂性。

可编程逻辑控制器传统上在自动化工厂控制系统 (ACS) 的底部运行——与制造技术直接相关的系统。

PLC 通常是构建控制系统的第一步。这是因为自动化机器或工厂的需求总是最明显的。它产生了快速的经济效果，提高了生产质量，避免了体力劳动和日常工作。根据定义，PLC 就是为这项工作而构建的。

PLC 的主要优点是小型机构可以取代大量的机电继电器，以及快速扫描时间、紧凑的 I/O 系统、标准化的编程工具和允许非标准自动化设备直接连接的特殊接口控制器或将不同的设备组合成一个单一的控制系统。

如何选择合适的PLC

在任何工业企业中创建工艺参数自动控制系统时，选择可编程控制器都是一项重要而艰巨的任务。

选择它时，有必要考虑和评估大量因素。通过结合自动控制特定对象的技术要求与现代可编程逻辑控制器的比较分析，您可以做出正确的决定。

PLC分类：

购买 PLC 时，第一步是仔细考虑适合用途的类型。

经典 PLC 是通常可以使用计算机进行编程的模块。之后，不再需要计算机来操作PLC本身。原则上，必须区分模块化、紧凑型和插槽式 PLC。

紧凑型 PLC 通常更便宜并且占用更少的空间。之后主要用于小型自动化流程。

除了基于 PC 平台的应用程序之外，还有无需 PC 即可从控制面板进行编程的紧凑型 PLC。

模块化 PLC 提供了从各个模块灵活组装控制单元的能力，以便可以对更复杂的自动化任务进行编程。

有些模块可以在系统中实现为主板上空闲插槽中的插入卡。

还需要区分 PLC 的工作方式。除了以预定周期控制输入的模型和在不同阶段处理输出的 PLC 之外，还提供事件驱动 PLC 模型。

购买PLC前，要特别注意输入输出的数量，此外，还需要考虑在最初规划时没有考虑到的其他参数。还要考虑您是否需要带有集成显示和触摸面板的 PLC。在某些情况下，读取值并通过现有 IT 基础设施管理系统可能就足够了。

什么是人机界面

HMI (Human Machine Interface) — 人机通讯界面。这些直观和用户友好的界面用于允许用户在不深入了解PLC编程的情况下操作和操作机器。一种类型的 HMI 设备是 SCADA 系统： 数据采集​​和操作控制系统（SCADA 系统）