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1985年，國際電工委員會（IEC）對PLC作了如下定義：可編程序操控器是一種數字運算操作電子體系，專為在工業(yè)環(huán)境下運用而規(guī)劃。它選用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲履行邏輯運算、次序操控、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字的、模仿的輸入和輸出，操控各種類型的機械或生產進程?？删幊绦虿倏仄骷捌溆嘘P的外圍設備，都應按易于與工業(yè)操控體系構成一個全體、易于擴展其功用的原則規(guī)劃。

二、PLC的特色

20世紀70年代中晚期，可編程邏輯操控器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術全面引進可編程操控器中，使其功用發(fā)作了騰躍。其更高的運算速度、超小型的體積、更牢靠的工業(yè)抗干擾規(guī)劃、模仿量運算、PID功用以及其*的性價比奠定了它在現代工業(yè)中的地位。具體來講，PLC具有以下幾個特色。

1、牢靠性高，抗*力強

工業(yè)生產一般對操控設備的牢靠性要求很高，并且要有很強的抗*力。PLC在規(guī)劃進程中，就遵從了最嚴格的電磁兼容的規(guī)劃規(guī)范，其主要模塊均選用大規(guī)劃和超大規(guī)劃集成電路，I/O體系規(guī)劃有完善的通道維護電路。在結構規(guī)劃上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有準確的考慮，在硬件上選用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾辦法，在軟件上選用數字濾波等辦法，保證其能在惡劣的工業(yè)環(huán)境中牢靠的作業(yè)。而PLC的均勻*時刻也可以到達數萬小時以上，并具有較強的自我確診和維護功用，已被*為最牢靠的工業(yè)操控設備之一。

2、硬件齊全，適應性強，運用便利

PLC是通過履行用戶程序完成操控的。當操控要求發(fā)作改動時，只需求修正程序即可縮短了工藝更新所需求的時刻。別的，PLC的產品已規(guī)范化、系列化、模塊化，PLC及配套產品的模塊種類多，用戶可以靈活便利地進行體系配置，組合成各種不同規(guī)劃、不同功用的操控體系。別的，在PLC操控體系中，只需在PLC的端子上接入相應的輸入/輸出信號線即可，并且無需隨著程序的修正而修正，節(jié)省了很多的查線、改線時刻，并且PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅動一般小型的電磁閥和溝通接觸器，也可以通過繼電器來連接大型的用電設備。

3、編程直觀、易學易會

PLC供給了多種編程言語，可依據編程者的喜愛和實踐運用來挑選，其間梯形圖運用最遍及。PLC是面向用戶的設備，梯形圖與繼電原理圖類似，這種編程言語形象直觀，易學易懂，不需求專門的計算機常識和言語，PLC的規(guī)劃者充沛考慮到現場工程技術人員的技術和適應，因而PLC程序的編制選用梯形圖的簡略指令形式?，F場工程技術人員可在短時刻內學會運用。用戶在購買PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和進行簡易的用戶程序編制作業(yè)，就可靈活便利地將PLC運用于生產實踐。

4、體積小，體系的規(guī)劃、設備、調試作業(yè)量小，維護便利

PLC用軟件替代了繼電器操控體系中很多的中心繼電器、時刻繼電器、計數器等器材，使得本身以及整個操控體系體積大為減小，并且使外圍操控柜的規(guī)劃、設備、接線作業(yè)量大為削減。一起PLC的用戶程序大部分可以在實驗室進行模仿調試，模仿調試好后再將PLC操控體系設備到生產現場，進行聯機調試，既安全，又便利便利。

PLC的故障率很低，并且有完善的自確診和顯現功用。當發(fā)作故障時，可以依據PLC的狀況指示燈顯現或編程器供給的信息敏捷查找到故障原因，排除故障，維護便利。

三、PLC的分類

PLC可以依照多種辦法進行分類，但一般狀況下，可以依照以下兩種辦法進行區(qū)分：

1、按I/O點數分類

PLC所能接收的輸入信號和輸出信號數量別離稱為PLC的輸入點數和輸出點數。其輸入、輸出點數的數目之和稱為PLC的輸入/輸出點數，簡稱I/O點數。I/O點數是挑選PLC的重要依據之一。

一般來說，PLC操控體系處理的I/O點數較多時，則操控聯系比較復雜，用戶要求的程序存儲器容量也較大，要求PLC指令及其他功用比較多。按PLC輸入、輸出點數的多少可將PLC分為以下3類。

1.1 小型PLC

小型PLC輸入、輸出總點數一般在256點以下，用戶程序存儲器容量在16K字節(jié)左右。小型PLC的功用一般以開關量操控為主，合適單機操控和小型操控體系。

1.2 中型PLC

中型PLC的輸入、輸出總點數在256~1K點之間，用戶程序存儲器容量到達8M字節(jié)左右。中型機適用于組成多機體系和大型操控體系。

1.3 大型PLC

大型PLC的輸入、輸出總點數在1K以上，用戶程序存儲器容量到達64M字節(jié)以上。大型機適用于組成分布式操控體系和整個工廠的集散操控網絡。

上述區(qū)分沒有一個十分嚴格的邊界，隨著PLC技術的飛速發(fā)展，一些中小型PLC也具備中型或大型PLC的功用，這也是PLC的發(fā)展趨勢。

2、按結構形式分類

依照PLC 的結構特色可分為全體式、模塊式兩大類。

2.1 全體式結構

把PLC的CPU、存儲器、輸入/輸出單元、電源等集成在一個基本單元中，其結構緊湊，體積小，本錢低，設備便利?；締卧显O有擴展端口，通過電纜與

擴展單元相連，可配接特殊功用模塊。微型和小型PLC一般為全體式結構。

2.2 模塊式結構

模塊式結構的PLC由一些模塊單元構成，這些規(guī)范模塊包含CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種特殊功用模塊等。運用時將這些模塊插在規(guī)范機架內即可。各模塊功用是獨立的，外形尺寸是*的。模塊式PLC的硬件組態(tài)便利靈活，設備和修理便利，易于擴展。

現在，中、大型PLC多選用模塊式結構形式，如西門子的S7-300和S7-400系列。

四、PLC的運用

現在，PLC在國內外已廣泛運用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制作、轎車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，隨著其性能價格比的不斷進步，運用的規(guī)模還在不斷擴展。整體來講，PLC的運用大致可概括為以下幾類。

1、開關量的邏輯操控

這是PLC最基本、較廣泛的運用范疇。PLC的邏輯操控替代傳統的繼電體系操控電路，完成邏輯操控、次序操控，既可用于單機操控，也可用于多機群控及主動化生產線的操控等。如機床電氣操控、設備生產線、電梯操控、冶金體系的高爐上料體系以及各種生產線的操控。

2、運動操控

PLC可以用于圓周運動或直線運動的操控。現在，大多數的PLC制作商都供給拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸方位操控模塊，這一功用可廣泛用于各種機械，如金屬切削機床、金屬成型機床、機器人、電梯等。

3、進程操控

進程操控是指對溫度、壓力、流量、速度等接連變化的模仿量的閉環(huán)操控。PLC選用相應的A/D和D/A轉化模塊及各式各樣的操控算法程序來處理模仿量，完成閉環(huán)操控。PID調理是一般閉環(huán)操控體系中用得較多的一種調理辦法。進程操控在冶金、化工、熱處理、鍋爐操控等場合有十分廣泛的運用?，F代的大、中型PLC一般都有閉環(huán)PID操控模塊，這一功用可以用PID子程序來完成，而更多的是運用PID模塊來完成。

4、數據處理

PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉化、排序、查表、位操作等功用，可以完成數據的收集、剖析及處理。這些數據可以通過通訊接口傳送到的智能設備進行處理，或將它們打印備用。數據處理一般用于大型操控體系，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型操控體系。

5、通訊及聯網

PLC通訊包含PLC相互之間、PLC與上位機、PLC與其他智能設備間的通訊。PLC與其他智能操控設備一起，可以構成“會集辦理，渙散操控”的分布式操控體系，滿意工廠主動化體系發(fā)展的需求。

五、PLC的發(fā)展現狀

現在，隨著大規(guī)劃和超大規(guī)劃集成電路等微電子技術的發(fā)展，PLC已由開始一位機發(fā)展到現在的以16位和32位微處理器構成的微機化PC，并且完成了多處理器的多通道處理?，F在，PLC技術已十分老練，不只操控功用增強，功耗和體積減小，本錢下降，牢靠性進步，編程和故障檢測更為靈活便利，并且隨著長途I/O和通訊網絡、數據處理以及圖畫顯現的發(fā)展，使PLC向用于接連生產進程操控的方向發(fā)展，成為完成工業(yè)生產主動化的一大支柱。

現在，國際上有200多家PLC生產廠家，400多種類的PLC產品，按地域可分紅美國、歐洲和日本等三個門戶產品，各門戶PLC產品都各具特色。其間，美國有100多家PLC廠商，聞名的有A-B（Allen-Bradley）公司、通用電氣（GE）公司等。歐洲PLC產品聞名的制作商有德國的西門子（SIEMENS）公司、法國的施耐德公司等。日本也有許多PLC制作商，如三菱、歐姆龍、松下、富士等，韓國的三星（SAMSUNG）、LG等，這些生產廠家的產品占有全球80%以上的PLC*。

通過多年的發(fā)展，國內PLC生產廠家也到達有30家。但國內PLC運用市場仍然以國外產品為主。不過，國內公司在發(fā)展PLC事務時有較大的競爭優(yōu)勢，如：需求優(yōu)勢、產品定制優(yōu)勢、本錢優(yōu)勢、方針優(yōu)勢等等。

六、PLC的發(fā)展趨勢

隨著PLC運用范疇日益擴展，PLC技術及其產品結構都在不斷改進，功用日益強大，性價比越來越高。

1、在產品方面，向高處理速度、大容量發(fā)展

一方面，大力發(fā)展速度更快、性價比更高的小型和超小型PLC，以適應單機及小型主動操控的需求。另一方面，向高速度、大容量、技術完善的大型PLC方向發(fā)展。隨著復雜體系操控的要求越來越高和微處理器與計算機技術的不斷發(fā)展，人們對PLC的信息處理速度要求也越來越高，要求用戶存儲器容量也越來越大。

2、向通訊網絡化、實時化發(fā)展

PLC網絡操控是當時操控體系和PLC技術發(fā)展的潮流。PLC與PLC之間的聯網通訊、PLC與上位計算機的聯網通訊已得到廣泛運用?，F在，PLC制作商都在發(fā)展自己的通訊模塊和通訊軟件以加強PLC的聯網能力。各PLC制作商之間也在協商通用的通訊規(guī)范，以構成更大的網絡體系。別的，隨著實時性操控需求的不斷添加，各大廠商關于實時性網絡的研制投入也在不斷地添加。相應的規(guī)范都在擬定中，例如西門子的ProfiNet實時以太網規(guī)范現已正式成為我國的國家規(guī)范。

3、體系向集成化發(fā)展

多種編程言語的并存、互補與發(fā)展是PLC軟件前進的一種趨勢。 PLC廠家在使硬件及編程東西換代頻頻、豐厚多樣、功用進步的一起，逐漸使PLC的基本部件，包含輸入輸出模塊、通訊協議、編程言語和編程東西等方面的技術規(guī)范化和規(guī)范化，并逐漸進行*和精簡，使得用戶選用相同的軟件、硬件渠道，就可以完成從上位機到操控器再到履行機構等設備的編程、組態(tài)和調試，進步體系的集成度，進步體系集成功率，削減用戶工程實施的作業(yè)量和體系維護的作業(yè)量。

4、向大數據收集、節(jié)能、高效的體系運用發(fā)展

節(jié)能高效是未來主動化發(fā)展的方向?，F在PLC本身的模板現已可以供給節(jié)能功用，而PLC體系則會向著易于進行大數據收集、節(jié)能高效、按需生產的方向發(fā)展。未來的PLC及工控體系將愈加易于操作、愈加智能、易于維護，從而完成節(jié)省能效，按需生產的未來主動化發(fā)展的方針

西門子（SIEMENS）變頻器維修常見故障案例
西門子變頻器維修實例1:
西門子MMV 6SE3221 4.0kW變頻器維修
靜態(tài)測量逆變模塊正常，整流模塊損壞。
故障分析與判斷：整流模塊損壞通常是由于直流負載過載、短路和元件老化引起的。
測量PN之間的反向電阻值(萬用表正表筆接N，負表筆接P)，可以反映直流負載是否有過載短路現象。測出PN間電阻值為15052，正常值應為幾十千歐，說明直流負載有過載現象;逆變模塊是正常的，可以排除;檢查濾波大電容、均壓電阻正常;測制動開關器件損壞短路，拆下制動開關器件測PN間電阻值正常。
更換制動開關器件，變頻器恢復工作。該故障可能是由于變頻器減速時間設定過短，制動過程中產生較大的制動電流損壞制動開關器件VT造成的。當制動開關器件損壞短路后，制動電阻直接置于PN之間，產生較大的電流(約為額定電流的1/2)。
變頻器在運行過程中，整流模塊的負載電流是正常負載電流與制動電阻上流過的電流之和，整流模塊長期處于過載狀況下工作而損壞。在生產工藝允許的情況下，增大減速時間可以避免此故障再次發(fā)生。
西門子變頻器維修實例2:
西門子MM420變頻器維修37kW
靜態(tài)檢測逆變模塊正常，整流模塊損壞。
檢測PN間反向電阻小于正常值。拆開變頻器發(fā)現濾波大電容組合印制電路板上有濾波大電容器流出的液體痕跡，進一步檢查有兩只濾波大電容器損壞流液，有嚴重漏電現象。更換電容器，清洗濾波大電容組合印制電路板，再測PN間反向電阻值正常，變頻器恢復正常工作。如按要求進行日常檢查和定期檢修工作，這種故障就可以避免。

西門子S7-1200模塊代理商
CPU    CPU 1211C    1211 CPU AC/DC/Rly    6ES7 211 1BD30 0XB0
        1211 CPU DC/DC/DC    6ES7 211 1AD30 0XB0
        1211 CPU DC/DC/Rly    6ES7 211 1HD30 0XB0
    CPU 1212C    1212 CPU AC/DC/Rly    6ES7 212 1BD30 0XB0
        1212 CPU DC/DC/DC    6ES7 212 1AD30 0XB0
        1212 CPU DC/DC/Rly    6ES7 212 1HD30 0XB0
    CPU 1214C    1214 CPU AC/DC/Rly    6ES7 214 1BE30 0XB0
        1214 CPU DC/DC/DC    6ES7 214 1AE30 0XB0
        1214 CPU DC/DC/Rly    6ES7 214 1HE30 0XB0
數字量    SM 1222    8 x 繼電器輸出    6ES7 222 1HF30 0XB0
擴展模塊    SM 1222    8 x 24V DC 輸出    6ES7 222 1BF30 0XB0
    SM 1223    8 x 24V DC 輸入/8 x    6ES7 223 1PH30 0XB0
        繼電器輸出    
    SM 1223    8 x 24V DC 輸入/8 x 24V DC輸出    6ES7 223 1BH30 0XB0
        8 x 24V DC 輸入    
    SM 1221    16 x 繼電器輸出    6ES7 221 1BF30 0XB0
    SM 1222    16 x 24V DC 輸出    6ES7 222 1HH30 0XB0
    SM 1222    16 x 24V DC 輸入/16 x    6ES7 222 1BH30 0XB0
    SM 1223    繼電器輸出    6ES7 223 1PL30 0XB0
        16 x 24V DC 輸入/16 x 24V DC 輸出    
    SM 1223    16 x 24V DC 輸入    6ES7 223 1BL30 0XB0
            
    SM 1221        6ES7 221 1BH30 0XB0
模擬量    SM 1234    4 x 模擬量輸入/2 x 模擬量    6ES7 234 4HE30 0XB0
擴展模塊        輸出    
    SM 1231    4 x 模擬量輸入    6ES7 231 4HD30 0XB0
    SM 1232    2 x 模擬量輸出    6ES7 232 4HB30 0XB0
通訊擴    CM 1241    RS 485    6ES7 241 1CH30 0XB0
展模塊    CM 1241    RS 232    6ES7 241 1AH30 0XB0
信號板    SB 1223    2 x 24V DC 輸入/2 x 24V DC 輸出    6ES7 223 0BD30 0XB0
數字量/        1 x 模擬量輸出    
模擬量    SB 1232        6ES7 232 4HA30 0XB0
模擬器    SIM 1274    1214C 模擬器    6ES7 274 1XH30 0XA0
    SIM 1274    1211C/1212C 模擬器    6ES7 274 1XF30 0XA0
SIMATIC    SIMATIC KTP400 Basic mono PN 3.8 寸單色，4 個功能鍵，以太網接口        6AV6 647-0AA11-3AX0
精簡面板    SIMATIC KTP600 Basic mono PN 5.7 寸單色，6 個功能鍵，以太網接口        6AV6 647-0AB11-3AX0
    SIMATIC KTP600 Basic color PN 5.7 寸 256 色，6 個功能鍵，以太網接口        6AV6 647-0AD11-3AX0
    SIMATIC KTP1000 Basic color PN 10.4 寸 256 色，8 個功能鍵，以太網接口        6AV6 647-0AF11-3AX0
    SIMATIC TP1500 Basic color PN 15 寸 256 色，不帶功能鍵，以太網接口        6AV6 647-0AG11-3AX0
西門子S7-1200模塊代理商

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