1.1 可编程序控制器的主要特点、分类

1.可编程序控制器的特点

可编程序控制器被认为是真正的工业控制计算机，在工业自动控制系统中占有极其重要的地位，最重要的原因是它具有以下独特的优点。

（1）可靠性和可维护性高：PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，PLC体积小、寿命长、可靠性高，可连续工作30多年不出故障。PLC还配有自检和监督功能，能检查出自身的故障，并随时显示给操作人员，还能动态监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。目前尚没有一种工业控制设备有如此高的可靠性。在PLC控制系统中一般出故障的是传感器、执行器等外围部件。

（2）编程方便：PLC提供给用户的编程语句数量少，逻辑简单，一般采用梯形图编程，梯形图与继电器控制线路原理图非常接近，容易掌握。

（3）对环境要求低：可在较大的温度、湿度变化范围内工作，抗震、抗冲击的性能好，对电源电压的稳定性要求较低，抗电磁干扰能力强。

（4）与其他装置配置连接方便：与其他装置配置的连接都是直接利用专用拔插式接口进行的。

（5）功能强、价格低：PLC有很强的功能，可以完成非常复杂的系统控制。与继电—接触器控制系统相比，具有很高的性能价格比。另外，PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。

（6）系统设计、安装、调试工作量少：PLC用软件功能取代了继电—接触器控制系统中的大量继电器、定时器、计数器等，使控制柜的设计、安装、调速等工作量大大减少。在生产工艺改变后，如果要改变控制工艺过程，可以改变控制程序，而基本上不需要改变硬件接线。

（7）体积小、能耗低：小型PLC的体积仅相当于几个继电器的大小，因此控制柜的体积大大缩小。另外PLC的耗能量非常低。

表1-1和表1-2为PLC与计算机和继电器控制系统的比较。通过对比，更能清楚地看出可编程序控制器系统的特点。

2.可编程序控制器的分类

随着各项技术的发展，PLC的种类也越来越多，其功能、内存容量、控制规模、外形等方面差异较大，因此分类标准也不统一，大致可分为以下三类。

（1）按I/O点数分类

可编程序控制器按I/O点数的分类如表1-3所示。

（2）按结构形式分类

PLC按硬件结构形式可分为整体式PLC和模块式PLC。

整体式PLC又称为单元式或箱体式。整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口部件都集中装在一个机箱中，其结构紧凑、体积小、价格低，一般小型PLC采用这种结构。

模块式PLC由框架或基板和各种模块组成，模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配不同规模的系统，而且装配方便，便于扩展和维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。

（3）按功能分类

根据PLC所具有的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。

低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。

中档PLC除具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID控制等功能，适用于复杂控制系统。

高档PLC除具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。