设计可编程控制器控制系统的基本流程

可编程控制器由处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口（IO模块）、通信接口和电源组成。

1. ** 处理单元 （CPU）。

**处理单元（CPU）是PLC的控制中心，PLC的核心起着神经中枢的作用，每个PLC至少有一个CPU。 它根据PLC系统程序分配的功能接收和存储从编程器键入的用户程序和数据; 检查电源、内存、IO 和警报计时器的状态，并诊断用户程序中的语法错误。

2.记忆。

系统软件的存储器; 用户程序存储器用于存储PLC用户程序应用程序; 数据存储器用于存储PLC程序执行时的中间状态和信息，相当于PC机的存储器。

3.输入和输出接口（IO模块）。

PLC和电路之间的接口由输入和输出部分（IO）完成。 IO模块集成了PLC的IO电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存状态。

输入模块将电信号转换为数字信号进入PLC系统，输出模块则相反。 它分为开关量输入（DI）、量输出（DO）、模拟量输入（AI）、模拟量输出（AO）等模块。

4.通讯接口。

通讯接口的主要功能是实现PLC与外部设备之间的数据交换（通讯）。 通讯接口形式多种多样，最基本的有UBS、RS-232、RS-422、RS-485等标准串行接口。 可采用多芯电缆、双绞线、同轴电缆、光缆等连接。

5.电源。 PLC的电源为PLC电路提供工作电源，在整个系统中起着非常重要的作用。 一个良好可靠的供电系统是PLC最基本的保证。

当交流电压波动在 +10% （+15%） 范围内时，PLC 可以直接连接到交流电网，而无需任何其他措施。 电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC）、直流电源（常用24VDC）。

（一）最大限度地满足被诉对象的要求;

2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、适用、易于维护;

3）确保系统的安全可靠;

4）考虑到生产开发和工艺改进的要求，在选择时应有适当的余量。

由于PLC的结构和工作方式与一般的微机和继电器相比，各有特点，因此其设计步骤不尽相同，具体设计步骤如下：

1）详细了解被控对象的生产工艺，分析控制要求;

2）根据控制要求确定所需的用户输入输出设备;

3）选择PLC类型;

4）分配PLC的IO点，设计IO连接图;

5）PLC软件设计，同时可进行控制台的设计及现场施工;

6）系统调试、固化程序和交付。

1）PLC容量的选择。

首先，需要对控制任务进行详细分析，找出所有io点，包括开关io和模拟io的属性。

然后估计用户内存容量。 总存储字（开关输入点 + 开关输出点）10 + 模拟点 150。 然后考虑计算内存中字数的 25 倍的边距。

2）PLC型号的选择。

由于生产PLC的厂家数量众多，虽然实现的功能基本相同，但性能、**和编程语言却有很大不同，一般从以下几个方面来讲。

功能：所有PLC一般都具有常规功能，但对于一些特殊要求，需要知道所选PLC是否具有完成控制任务的能力。

**方面：不同厂家的PLC产品差异很大，有些功能相似、质量相当、IO点等效的PLC可能相差40多个。 在使用更多PLC的情况下，性价比是一个重要因素。

可编程控制器的设计思路是在2024年提出的。

2024年，美国通用汽车公司提出更换继电器控制装置的要求; 2024年，美国数字设备公司研制出第一台可编程逻辑控制器PDP-14，在美国通用汽车的生产线上测试成功，并首次通过编程手段应用于电气控制，这是第一代可编程逻辑控制器，称为可编程逻辑控制器， 简称PLC，被公认为世界第一年，美国研制出世界上第一台PDP-14;2024年，日本研制了第一架DCS-8; 2024年，德国西门子公司开发了欧洲第一台PLC，型号为SIMATIC S4; 2024年，中国研制出第一台PLC，2024年开始工业化应用。 在20世纪70年代初，出现了微处理器。 很快被引入可编程逻辑控制器，增加了计算、数据传输和处理等功能，完成了具有真实计算机特性的工业控制设备。

此时的可编程逻辑控制器是微电脑技术与继电器传统控制理念相结合的产物。 个人计算机发展起来后，为了方便和体现可编程控制器的功能特点，可编程逻辑控制器被命名为可编程逻辑控制器（PLC）。 20世纪70年代中后期，可编程逻辑控制器进入实用发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器，使其功能飞跃。

更高的计算速度、超小的尺寸、更可靠的工业抗干扰设计、模拟计算、PID功能和高性价比奠定了其在现代工业中的地位。 20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家得到广泛应用。 世界上生产可编程控制器的国家数量与日俱增，产量与日俱增。

这标志着可编程控制器的成熟。 从80年代到20世纪90年代中期，可编程逻辑控制器的发展最快，年增长率为30%至40%。 在此期间，PLC的处理模拟、数字计算、人机界面和网络处理能力大幅提升，可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域，在一些应用中取代了过程控制领域占主导地位的DCS系统。

20世纪末，步敏可编程逻辑控制器的发展更适合现代工业的需要。 在此期间，大型机和超小型计算机相继发展，各种专用功能单元诞生，生产出各种人机界面单元和通信单元，使得使用可编程逻辑控制器更容易匹配工业控制设备。

可编程控制器原理：利用可编程存储器，用于存储逻辑运算和序列控制、定时、计数和算术运算等运算的指令，并通过数字或模拟输入（i）和输出（o）接口，控制各类机械设备或生产过程。

可编程控制器应用：PLC利用微电子技术完成各种控制功能，在现场输入信号的作用下，根据预输入程序，控制现场执行机构，并按照一定规律行事。 其主要功能包括时序逻辑控制、运动控制、定时控制、计数控制、步进控制、数据处理、模块化、数数、模拟转换、通信和网络。

可编程控制器是在电气控制技术和计算机技术的基础上发展起来的，已逐步发展成为以微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新型工业控制器件。

工作原理为**********==PLC采用循环扫描方式。 在 PLC 中，BAI 用户程序按先到先得的顺序进行 DU

存储在PLC中，工作时，Zhicpu从第一条指令开始执行DAO，直到遇到结束字符后返回第一条指令，依此类推，依此类推。PLC的工作过程可以分为五个阶段：自诊断、与计算机或程序员通信等，读取人的现场信号，执行用户程序，输出结果。