三、PLC的特点和分类

1.PLC的特点

现代工业生产是复杂多样的，对控制的要求也各不相同。PLC由于具有以下特点而深受工程技术人员的欢迎。

（1）可靠性高，抗干扰能力强

现代 PLC 采用了集成度很高的微电子器件，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，其可靠程度是使用机械触点的继电器所无法比拟的。为保证PLC能够在恶劣的工业环境下可靠工作，其设计和制造过程中采取了一系列硬件和软件方面的抗干扰措施。

在硬件方面，PLC采用可靠性高的工业级元器件和先进的电子加工工艺制造，对干扰采用屏蔽、隔离和滤波，有效地抑制了外部干扰源对 PLC 内部电路的影响。有的 PLC 生产商还采用了冗余设计、掉电保护、故障诊断、运行信息显示等，进一步提高了可靠性。

在软件方面，PLC 设置故障检测与诊断程序，每次扫描都对系统状态、用户程序、工作环境和故障进行检测与诊断，发现出错后，立即自动做出相应的处理，如报警、保护数据和封锁输出等。同时PLC会带有后备电池，以保障停电后随机存储器（RAM）中的有关状态及信息不会丢失。

（2）编程方便，操作性强

PLC有多种程序设计语言可以使用。其中，梯形图语言与继电器控制电路极为相似，直观易懂，深受现场电气技术人员的欢迎，指令表程序与梯形图程序有一一对应的关系，同样有利于技术人员的编程操作；功能图语言是一种面向对象的顺控流程图语言（Sequential Function Chart,SFC），它以过程流程进展为主线，使编程更加简单方便。对于用户来说，即使没有专门的计算机知识，也可以在短时间内掌握PLC的编程语言，当生产工艺发生变化时就能十分方便地修改程序。

（3）功能完善，应用灵活

目前PLC产品已经标准化、系列化和模块化，功能更加完善，不仅具有逻辑运算、计时、计数和顺序控制等功能，还具有D/A转换、A/D转换、算术运算及数据处理、通信联网和生产监控等功能。模块式的硬件结构使组合和扩展方便，用户可根据需要灵活选用相应的模块，以满足系统大小不同及功能繁简各异的控制系统要求。

（4）使用简单，调试维修方便

PLC的接线极其方便，只须将产生输入信号的设备（如按钮、开关等）与PLC的输入端子连接，将接收输出信号的被控设备（如接触器、电磁阀）与PLC的输出端子连接即可。

PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用开关来模拟，输出信号用PLC的发光二极管显示。调试通过后再将PLC在现场安装调试。调试工作量比继电器控制系统小得多。

PLC有完善的自诊断和运行故障指示装置，一旦发生故障，工作人员通过这些装置可以查出故障原因，迅速排除故障。

2.PLC的分类

（1）按应用规模和功能分类

按I/O点数和存储容量的不同，PLC大致可以分为大型、中型和小型3种。小型PLC的I/O点数在256点以下，用户程序存储容量在4KB左右。中型PLC的I/O总点数为256～2 048点，用户程序存储容量在8KB左右。大型PLC的I/O总点数在2 048点以上，用户程序存储容量在16KB以上。PLC还可以按功能分为低档机、中档机和高档机。低档机以逻辑运算为主，具有计时、计数、移位等功能。中档机一般有整数和浮点运算、数制转换、PID（比例-积分微分）调节、中断控制及联网功能，可用于复杂的逻辑运算及闭环控制场合。高档机具有更强的数字处理能力，可进行矩阵运算、函数运算，完成数据管理工作，有很强的通信能力，可以和其他计算机构成分布式生产过程综合控制管理系统。一般大型、超大型机都是高档机。

（2）按硬件的结构类型分类

PLC按结构形式的不同，可以分为整体式、模块式和叠装式。

① 整体式又称为单元式或箱体式。整体式PLC的CPU模块、I/O模块和电源装在一个箱体机壳内，结构非常紧凑，体积小，价格低。小型 PLC 一般采用整体式结构。整体式 PLC 一般配有许多专用的特殊功能单元，如模拟量I/O单元、位置控制单元、数据I/O单元等，使PLC的功能得到扩展。图1-4所示为整体式PLC示意图。

② 模块式又称为积木式。模块式PLC的各部分以模块形式分开，如电源模块、CPU模块、输入模块、输出模块等。这些模块插在模块插座上，模块插座焊接在框架中的总线连接板上。这种结构配置灵活，装配方便，便于扩展。一般大、中型PLC采用模块式结构。图1-5所示为模块式PLC示意图。

③ 叠装式是整体式和模块式相结合的产物。电源也可做成独立的，不使用模块式PLC中的母板，采用电缆连接各个单元，在控制设备中安装时可以一层层地叠装，如图1-6所示。

整体式PLC一般用于规模较小，I/O点数固定，以后也少有扩展的场合；模块式PLC一般用于规模较大，I/O点数较多且比例比较灵活的场合；叠装式PLC兼有整体式和模块式的优点，从近年来的市场情况看，整体式及模块式有结合为叠装式的趋势。