6ES7221-1EF22-0XA0大量現(xiàn)貨

在了解了程序結構和編程方法的基礎上，就要實際地編寫PLC程序了。PLC控制系統(tǒng)設計需要經歷如下過程。

（一）分析被控對象并提出控制要求

詳細分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配合，提出被控對象對PLC控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設計任務書。

（二）確定輸入/輸出設備

根據系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設備（如：按紐、位置開關、轉換開關及各種傳感器等）和輸出設備（如：接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與PLC有關的輸入/輸出設備，以確定PLC的I/O點數。

（三）選擇PLC

PLC選擇包括對PLC的機型、容量、I/O模塊、電源等的選擇，詳見本章*二節(jié)。

（四）分配I/O點并設計PLC外圍硬件線路

1.分配I/O點

畫出PLC的I/O點與輸入／輸出設備的連接圖或對應關系表，該部分也可在第２步中進行。

2.設計PLC外圍硬件線路

畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進入可編程控制器的控制電路等。

由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經確定。

（五）程序設計

1.程序設計

根據系統(tǒng)的控制要求，采用合適的設計方法來設計PLC程序。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實現(xiàn)各控制功能或各子任務的程序，逐步完善系統(tǒng)*的功能。除此之外，程序通常還應包括以下內容：

（1）初始化程序。在PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動作必要的準備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。初始化程序的主要內容有：對某些數據區(qū)、計數器等進行清零，對某些數據區(qū)所需數據進行恢復，對某些繼電器進行置位或復位，對某些初始狀態(tài)進行顯示等等。

（2）檢測、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對獨立，一般在程序設計基本完成時再添加。

（3）保護和連鎖程序。保護和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。

2.程序模擬調試

程序模擬調試的基本思想是，以方便的形式模擬產生現(xiàn)場實際狀態(tài)，為程序的運行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據產生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬調試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。

（1）硬件模擬法是使用一些硬件設備（如用另一臺PLC或一些輸入器件等）模擬產生現(xiàn)場的信號，并將這些信號以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，其時效性較強。

（2）軟件模擬法是在PLC中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時效性不易**。模擬調試過程中，可采用分段調試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。

（六）硬件實施

硬件實施方面主要是進行控制柜（臺）等硬件的設計及現(xiàn)場施工。主要內容有：

1)設計控制柜和操作臺等部分的電器布置圖及安裝接線圖。

2)設計系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖。

3)根據施工圖紙進行現(xiàn)場接線，并進行詳細檢查。

由于程序設計與硬件實施可同時進行，因此PLC控制系統(tǒng)的設計周期可大大縮短。

（七）聯(lián)機調試

聯(lián)機調試是將通過模擬調試的程序進一步進行在線統(tǒng)調。聯(lián)機調試過程應循序漸進，從PLC只連接輸入設備、再連接輸出設備、再接上實際負載等逐步進行調試。如不符合要求，則對硬件和程序作調整。通常只需修改部份程序即可。

全部調試完畢后，交付試運行。經過一段時間運行，如果工作正常、程序不需要修改，應將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。

（八）整理和編寫技術文件

技術文件包括設計說明書、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細表、PLC程序以及使用說明書等.

一個實際的PLC控制系統(tǒng)是以PLC為核心組成的電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產設備和工業(yè)過程的自動控制。PLC控制系統(tǒng)設計的好壞直接影響著產品的質量和企業(yè)的生產效率，關系到企業(yè)的經濟效益。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時要全面了解被控對象的機構和運行過程，明確動作的邏輯關系，較大限度地滿足生產設備和生產過程的控制要求，同時力求使控制系統(tǒng)簡單、經濟、使用及維護方便，并**控制系統(tǒng)。

一個實際的PLC控制系統(tǒng)是以PLC為核心組成的電氣控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產設備和工業(yè)過程的自動控制。PLC控制系統(tǒng)設計的好壞直接影響著產品的質量和企業(yè)的生產效率，關系到企業(yè)的經濟效益。因此，在設計PLC控制系統(tǒng)時要全面了解被控對象的機構和運行過程，明確動作的邏輯關系，較大限度地滿足生產設備和生產過程的控制要求，同時力求使控制系統(tǒng)簡單、經濟、使用及維護方便，并**控制系統(tǒng)。

用戶在使用PLC進行實際系統(tǒng)設計的過程中，會自覺或不自覺地遵循一定的方法和步驟。PLC是一種特殊的計算機，在體系結構、運行方式和編程語言等方面有別于普通計算機，因此在設計方法和步驟上有其特殊性。雖然不能要求必須先做什么，后做什么，具體應該怎樣做，但必須遵循一些共同的原則，使PLC應用系統(tǒng)的設計方法和步驟符合科學化，形成工程化，趨于標準化。

一、 設計原則及方法

1.系統(tǒng)設計的基本原則

在進行PLC控制系統(tǒng)的設計時，一般應遵循以下幾個原則：

（1）完全滿足被控對象的工藝要求。

（2）在滿足控制要求和技術指標的前提下，盡量使控制系統(tǒng)簡單、經濟。

（3）控制系統(tǒng)要。

（4）在設計時要給控制系統(tǒng)的容量和功能預留一定的裕度，便于以后的調整和擴充。

2.設計內容

（1）根據被控對象的特性及用戶的要求，擬定PLC控制系統(tǒng)的技術條件和設計指標，并寫出詳細的設計任務書，作為整個控制系統(tǒng)設計的依據。

（2）參考相關產品資料，選擇開關種類、傳感器類型、電氣傳動形式、繼電器/接觸器的容量以及電磁閥等執(zhí)行機構。

（3）選擇PLC的型號及程序存儲器容量，確定各種模塊的數量。

（4）繪制PLC的輸入/輸出端子接線圖。

（5）設計PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)控程序。

（6）輸入程序并調試，根據設計任務書進行測試，提交測試報告。

（7）根據要求設計電氣柜、模擬顯示盤和非標準電器元部件。

（8）編寫設計說明書和使用說明書等設計文檔。

3.設計方法及步驟

（1）詳細了解和分析被控對象的工藝條件，根據生產設備和生產過程的控制要求，分析被控對象的機構和運行過程，明確動作的邏輯關系（動作順序、動作條件）和必須要加入的聯(lián)鎖保護及系統(tǒng)的操作方式（手動、自動）等。

（2）根據被控對象對PLC控制系統(tǒng)的技術指標，確定所需輸入/輸出信號的點數，選配適當的PLC。

（3）根據控制要求有規(guī)則、有目的地分配輸入/輸出點（I/O分配），設計PLC的I/O電氣接口圖（PLC的I/O口與輸入/輸出設備的連接圖）。繪出接線圖并接線施工，完成硬件設計。

（4）根據生產工藝的要求畫出系統(tǒng)的工藝流程圖。

（5）根據系統(tǒng)的工藝流程圖設計出梯形圖，同時可進行電氣控制柜的設計和施工。

（6）如用編程器，需將梯形圖轉換成相應的指令并輸入到PLC中。

（7）調試程序，**行模擬調試，然后再進行系統(tǒng)調試。調試時可模擬用戶輸入設備的信號給PLC，輸出設備可暫時不接，輸出信號可通過PLC主機的輸出指示燈監(jiān)控通斷變化，對于內部數據的變化和各輸出點的變化順序，可在上位計算機上運行軟件的監(jiān)控功能，查看運行動作時序圖。

（8）程序模擬調試通過后，接入現(xiàn)場實際控制系統(tǒng)與輸入/輸出設備聯(lián)機調試，如不滿足要求，再修改程序或檢查更改接線，直至滿足要求。調試成功后做程序備份，同時提交測試報告。

（9）編寫有關技術文件（包括I/O電氣接口圖、流程圖、程序及注釋文件、故障分析及排除方法等），完成整個PLC控制系統(tǒng)的設計。

以上是設計一個PLC控制系統(tǒng)的大致步驟，具體系統(tǒng)設計要根據系統(tǒng)規(guī)模的大小、控制要求的復雜程度、控制程序步數的多少靈活處理，有的步驟可以省略，也可作適當的調整。

4.設計任務書的確定

生產工藝流程的特點和要求是設計PLC控制系統(tǒng)的主要依據，所以必須詳細了解和分析對象的特性。設計任務書一般應包括以下幾個方面：

（1）控制系統(tǒng)的名稱。

（2）控制的任務和范圍。在設計任務書中指明控制對象的范圍，必須完成的動作，包括動作時序和方式（手動、自動，點動、間斷、連續(xù)等）等。

（3）檢測和控制的參數表（I/O分配表）。根據工藝指標、操作要求和安全措施等確定檢測點和控制點的含義、數量、量程、精度、特性、安裝位置等。一般在滿足控制要求和技術指標的前提下，檢測點和控制點應盡可能地少，并且精度要求也應以滿足實際需要為準，否則將使控制系統(tǒng)復雜化，增加系統(tǒng)成本。

（4）參數之間的關系。明確在控制過程中各輸入/輸出量之間的先后順序和邏輯關系。

二、 PLC的選型

PLC是一種通用的智能化工業(yè)控制設備，其檔次和功能面向各種各樣的應用，眾多的生產廠家提供了各種系列、各種功能的產品。目前常見的國內外PLC產品有幾百種型號。這為用戶提供了廣泛的選擇余地，但也給一般用戶的選型帶來一些不便。下面簡要介紹如何合理地選型，以組成經濟實用的控制系統(tǒng)。

1.PLC的形式與規(guī)模的選擇

PLC的選型前提是在功能上應滿足生產過程的工藝要求。對于只含有開關量控制的系統(tǒng)，一般的小型PLC即可滿足要求，不需要特別考慮PLC的掃描速度。

如果被控對象以開關量控制為主，只有少量的模擬量控制，則可考慮選用小容量、高性能的機型，如FP3、FP5等系列。這類PLC除了開關量處理外，還具有較強的算術運算和數據處理等功能。對于模擬量控制，就需要考慮PLC的掃描速度。

復雜的控制系統(tǒng)一般含有較多的開關量輸入/輸出，如對模擬量的控制要求也較高，可考慮選用中檔和高檔機型，如FP10、FP10S、FP10SH等系列的PLC。中、高檔PLC都具有模擬量輸入/輸出、PID運算、閉環(huán)控制和快速響應等功能，但價格較高。對于更復雜的控制系統(tǒng)，其控制點既多又分散，一般要求較快的響應速度，并具有數據處理、文件管理、分析決策等功能，就要選用具有通信聯(lián)網等功能的PLC系統(tǒng)，以組成分布式工業(yè)控制網絡。

2.PLC的機型與容量的選擇

（1）PLC機型的選擇

根據控制系統(tǒng)的功能要求和容量來選擇PLC，首先是PLC生產廠家的選擇，在完成相同功能的情況下，選擇廠家在考慮可靠性的同時兼顧經濟性。接下來根據生產廠家提供的技術資料選擇機型，注意考慮輸出類型（如晶體管型、繼電器型和晶閘管型）、I/O點數和工作電源等。若電氣控制柜還需與其他控制柜聯(lián)網運行，選型時還需考慮有無聯(lián)網功能。對于工藝過程相對穩(wěn)定、使用環(huán)境相對較差的場合，宜選用整體式PLC。對于較復雜的系統(tǒng)，可選用模塊式PLC，以便于調整、擴充以及快速方便地判斷與處理故障。

此外，對于一個單位而言，應盡量使機型統(tǒng)一，以便于系統(tǒng)的設計、管理、使用和維護。

（2）PLC容量的選擇

PLC容量包括輸入/輸出點數和用戶程序存儲器兩個方面。

①輸入/輸出點數（I/O點數）的估算

根據被控對象的輸入信號與輸出信號的總點數，再考慮15%～20%的備用量，以便以后的調整和擴充。

②用戶程序存儲器容量的估算

用戶程序存儲器容量與許多因素有關，如I/O點數、運算處理量以及程序的結構等，因此不可能預先準確地計算出程序容量，只能作粗略的估算。一些項目所占的存儲空間可參照以下原則進行估算：

l開關量輸入：5～10步/點。

l開關量輸出：3～5步/點。

l模擬量輸入/輸出：50～80步/通道。

l定時器/計數器：3～5步/個。

l通信接口：200步/個。

l數據處理：5～10步/量。

最后按所估算的總步數再加**的備用量。需要注意的是，有些小型PLC的用戶程序存儲器容量是固定的，在選擇時要充分考慮。

3.開關量輸入/輸出模塊的選擇

不同的開關量I/O模塊的電路組成不同，開關量I/O模塊的選擇主要是根據點數、電路結構、電壓形式、電壓范圍等方面。

（1）開關量輸入模塊的選擇

PLC的開關量輸入模塊用來檢測來自現(xiàn)場（如按鍵、行程開關、接近開關等）的通斷信號，并經過隔離、放大、整形和電平轉換等處理后輸入PLC內部。對開關量輸入模塊，主要是選擇點數和輸入電壓形式，輸入電壓一般有24V的直流和110V或220V的交流。

選擇輸入模塊應考慮以下幾點：

①輸入模塊的工作電壓應盡量與現(xiàn)場輸入設備（有源的）的一致，可以省掉轉換環(huán)節(jié)。

②高密度的輸入模塊，如32點或64點，因受工作電壓、工作電流和環(huán)境溫度的限制，一般可同時接通的點數不得**過該模塊輸入點數的60%。

（2）開關量輸出模塊的選擇

PLC的輸出模塊是將其內部的低電平控制信號經隔離后轉換成外部所需電平的輸出信號，以驅動外部負載。對開關量輸出模塊，主要是選擇其點數和輸出方式。輸出方式有晶體管、晶閘管和繼電器三種。選擇輸出模塊應考慮以下幾點：

①輸出方式

繼電器輸出可任意使用交流或直流工作電源，價格相對便宜，輸出電壓適應范圍廣，導通壓降小，承受瞬時過電壓和過電流的能力強，具有隔離作用。但繼電器觸點的響應速度慢，工作壽命較短，適用于動作不頻繁的交直流負載。在驅動感性負載時，較高通斷頻率一般不**過1Hz。晶體管（使用直流工作電源）和晶閘管輸出（使用交流工作電源）都為無觸點開關輸出，適用于驅動動作頻繁的負載。

②輸出電壓（電流）

輸出模塊的輸出電壓（電流）必須大于負載電壓（電流）的額定值，并留有足夠的余量。

③允許同時接通的輸出點數

在選用輸出模塊時，不但要看一個輸出點的驅動能力，還要**不**過公共端（COM端）所允許的電流值。

4.模擬量輸入/輸出模塊的選擇

（1）模擬量輸入模塊的選擇

對于輸入連續(xù)變化的電壓、壓力、流量等物理量，需采用相應的傳感器或變送器轉變?yōu)橐欢ǚ秶鷥鹊碾妷夯螂娏餍盘枺缓笫褂媚M量模塊輸入到PLC中。模擬量輸入模塊按通道分為2、4、8通道等規(guī)格，按電路結構分為普通型和隔離型，按輸入信號形式和范圍有－10～10V、0～5V、1～5V、0～20mA、4～20mA等。有的模塊可設定電流還是電壓，甚至可設定范圍，選擇輸入模塊應考慮以下幾點：

①輸入方式及范圍

根據輸入設備來選擇電壓型或電流型輸入方式的模塊，電流型的抗干擾能力**電壓型。模塊的輸入有效范圍越大，其適應性較強，但**誤差偏大。

②轉換分辨率

分辨率與系統(tǒng)的控制精度有關。一般的模塊有12位以上的分辨率，可以滿足一般的要求。如輸入信號范圍可變，可分辨的較小的信號單位也隨之變化。

③轉換速度

轉換速度與控制系統(tǒng)的實時性有關。模塊的轉換速度有快有慢，考慮到濾波效果，模擬量輸入模塊大多采用積分式A/D轉換，轉換速度一般為毫秒級。通常各通道的轉換以串行方式進行，如因轉換速度而影響控制性能時，可選用專用的高速模塊。

（2）模擬量輸出模塊的選擇

模擬量輸出模塊能輸出被控設備所需的規(guī)定信號范圍的電壓或電流，如0～5V、－10～10V或4～20mA等。模擬量輸出模塊的選擇考慮與模擬量輸入模塊相同。為了滿足特殊的需求，可選用相應的專用智能模塊。

此外還要考慮與PLC的I/O口相連的輸入/輸出設備的選型，包括輸入設備（如按鈕、行程開關、傳感器、變送器等）和輸出設備（繼電器、接觸器、調節(jié)閥、信號指示燈等）的選型，以及由輸出設備驅動的各種控制對象（如電動機、電磁閥等）的選型，選擇此類設備要考慮備件的通用性。

以上簡要地介紹了PLC選型的一般依據和通常需考慮的幾個因素，設計者應根據實際的需要綜合考慮，選擇性能價格比合適的產品，完全滿足被控對象的控制要求，充分發(fā)揮PLC的功能，并兼顧到系統(tǒng)的擴充性。

三、 系統(tǒng)設計

PLC應用系統(tǒng)的設計一般包括硬件設計和軟件設計兩部分，硬件設計一般相對比較簡單，通常在輸入/輸出選型后將外部設備連接到PLC即可。軟件設計通常是用梯形圖將控制任務描述出來，實現(xiàn)相應的控制功能。所以畫梯形圖（即軟件設計）是PLC應用系統(tǒng)設計的核心任務。

可編程控制器（ProgrammableLogicController）簡稱PLC或PC，是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，它不斷吸收微計算機技術使之功能不斷增強，逐漸適合復雜的控制任務。

PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場和市場的要求：高可靠性、強抗各種干擾的能力、編程安裝使用簡便、低價格長壽命。比之單片機，它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場設備，不需添加太多的中間部件或需要更多的接口，這樣節(jié)省了用戶時間和成本。PLC的下端(輸入端)為繼電器、晶體管和晶閘管等控制部件，而上端一般是面向用戶的微型計算機。人們在應用它時，可以不必進行計算機方面的專門培訓，就能對可編程控制器進行操作及編程。用來完成各種各樣的復雜程度不同的工業(yè)控制任務。

自1836年繼電器問世，人們就開始用導線將它同開關器件巧妙地連接，構成用途各異的邏輯控制或順序控制。至今，在PLC的編程語言——梯形圖中還可以看到這些布線的影子。直到60年代末、70年代初可編程控制器問世，隨著微電子技術、計算機技術和數據通信技術的飛速發(fā)展，以及微處理器的出現(xiàn)，PLC產品朝小型和**小型化方面進行了一次飛躍，較終使早期的PLC從較初的邏輯控制、順序控制，發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時、計數、記憶和算術運算、數據處理、聯(lián)網通信及PID回路調節(jié)等功能的現(xiàn)代PLC。

一、可編程控制器的主要功能

PLC是應用面很廣，發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置，在工廠自動化(FA)和計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)內占重要地位。今天的PLC功能，遠不僅是替代傳統(tǒng)的繼電器邏輯。

PLC系統(tǒng)一般由以下基本功能構成：·多種控制功能·數據采集、存儲與處理功能·通信聯(lián)網功能·輸入/輸出接口調理功能·人機界面功能·編程、調試功能1、控制功能邏輯控制：PLC具有與、或、非、異或和觸發(fā)器等邏輯運算功能，可以代替繼電器進行開關量控制。

定時控制：它為用戶提供了若干個電子定時器，用戶可自行設定：接通延時、關斷延時和定時脈沖等方式。

計數控制：用脈沖控制可以實現(xiàn)加、減計數模式，可以連盤進行位置檢測。

順序控制：在前道工序完成之后，就轉入下一道工序，使一臺PLC可作為多部步進控制器使用。

數據采集、存儲與處理功能數學運算功能：

基本算術：加、減、乘、除。

擴展算術：平方根、三角函數和浮點運算。

比較：大于、小于和等于。

數據處理：選擇、組織、規(guī)格化、移動和先入先出。

模擬數據處理：PID、積分和濾波。3、輸入/輸出接口調理功能具有A/D、D/A轉換功能，通過I/O模塊完成對模擬量的控制和調節(jié)。位數和精度可以根據用戶要求選擇。

具有溫度測量接口，直接連接各種電阻或電偶。4、通信、聯(lián)網功能現(xiàn)代PLC大多數都采用了通信、網絡技術，有RS232或RS485接口，可進行遠程I/O控制，多臺PLC可彼此間聯(lián)網、通信，外部器件與一臺或多臺可編程控制器的信號處理單元之間，實現(xiàn)程序和數據交換，如程序轉移、數據文檔轉移、監(jiān)視和診斷。

通信接口或通信處理器按標準的硬件接口或專有的通信協(xié)議完成程序和數據的轉移。如西門子S7-200的Profibus現(xiàn)場總線口，其通信速率可以達到12Mbps。

在系統(tǒng)構成時，可由一臺計算機與多臺PLC構成“集中管理、分散控制”的分布式控制網絡，以便完成較大規(guī)模的復雜控制。通常所說的SA系統(tǒng)，現(xiàn)場端和遠程端也可以采用PLC作現(xiàn)場機。5、人機界面功能提供操作者以監(jiān)視機器/過程工作必需的信息。允許操作者和PC系統(tǒng)與其應用程序相互作用，以便作決策和調整。

實現(xiàn)人機界面功能的手段：從基層的操作者屏幕文字顯示，到單機的CRT顯示與鍵盤操作和用通信處理器、專用處理器、個人計算機、工業(yè)計算機的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。6、編程、調試等使用復雜程度不同的手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操作屏，進行編程、調試、監(jiān)視、試驗和記錄，并通過打印機打印出程序文件。

二、可編程控制器的主要特點

1、可靠性高PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，西門子、ABB、松下等微小型PLC可達10萬h以上，而且均有完善的自診斷功能，判斷故障迅速，便于維護。2、模塊化組合靈活可編程控制器是系列化產品，通常采用模塊結構來完成不同的任務組合。I/O從8～8192點，有多種機型、多種功能模板可靈活組合，結構形式也是多樣的。3、功能強PLC應用微電子技術和微計算機，簡單型式都具有邏輯、定時、計數等順序控制功能。基本型式再加上模擬I/O、基本算術運算、通信能力等。復雜型式除了具有基本型式的功能外，還具有擴展的計算能力、多級終端機制、智能I/O、PID調節(jié)、過程監(jiān)視、網絡通信能力、遠程I/O、多處理器和高速數據處理能力。4、編程方便PLC適用針對工業(yè)控制的梯形圖、功能塊圖、指令表和順序功能表圖(SFC)編程，不需要太多的計算機編程知識。新的編程工作站配有綜合的軟件工具包，并可在任何兼容的個人計算機上編程。5、適應工業(yè)環(huán)境PLC的技術條件能在一般高溫、振動、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強電磁干擾環(huán)境下可靠工作。這是PLC產品的市場生存價值。6、安裝、維修簡單與計算機系統(tǒng)相比，PLC安裝不需要特殊機房和嚴格的屏蔽。使用時只要各種器件連接無誤，系統(tǒng)便可工作，各個模件上設有運行和故障指示裝置，便于查找故障，大多數模件可以帶電插拔，模件可更換，使用戶可以在較短的時間內查出故障，并排除，較大限度地壓縮故障停機時間，使生產迅速恢復。然后再對故障模件進行修復，這對大規(guī)模生產場合尤為適宜。

一些PLC外殼由可在不良工作環(huán)境下工作的合金組成，結構簡單，上面帶有散熱槽，在高溫下，該外殼不像塑料制品那樣變形，還可抗無線電頻率(RF高頻)電磁干擾、防火等。7、運行速度快隨著微處理器的應用，使PLC的運行速度增快，使它更符合處理高速度復雜的控制任務，它與微型計算機之間的差別不是很明顯。8、總價格低PLC的重量、體積、功耗和硬件價格一直在降低，雖然軟件價格占的比重有所增加，但是各廠商為了競爭也相應地降低了價格。另外，采用PLC還可以大大縮短設計、編程和投產周期，使總價格進一步降低。

PLC系統(tǒng)與工業(yè)總線計算機和DCS系統(tǒng)相互滲透，互為借鑒，相互競爭而發(fā)展。促進了工業(yè)的進步。

PLC產品面臨現(xiàn)場總線的發(fā)展，將再次革新，滿足工業(yè)與民用控制的更高需要。三、PLC的通信及聯(lián)網PLC的通信包括PLC之間、PLC與上位計算機之間以及PLC與其他智能設備間的通信。PLC系統(tǒng)與通用計算機可以直接或通過通信處理單元、通信轉接器相連構成網絡，以實現(xiàn)信息的交換，并可構成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動化(FA)系統(tǒng)發(fā)展的需要，各PLC系統(tǒng)或遠程I/O模塊按功能各自放置在生產現(xiàn)場分散控制，然后采用網絡連接構成集中管理的分布式網絡系統(tǒng)。

以西門子公司的SIMATICNET為例，在其提出的全集成自動化(TIA)的系統(tǒng)概念中，核心內容即包括組態(tài)和編程的集成、數據管理的集成以及通信的集成。通信網絡是這個系統(tǒng)重要的、關鍵的組件，提供了部件和網絡間完善的工業(yè)通信。

SIMATICNET包含了三個主要層次：

AS-I網——傳感器和執(zhí)行器通信的**標準，掃描時間5ms，傳輸媒體為未屏蔽的雙絞線，線路長度為300m，較多為31個從站。

PROFIBUS——工業(yè)現(xiàn)場總線，用于車間級和現(xiàn)場級的**標準，傳輸率較大12m/s，傳輸媒體為屏蔽雙線電纜(較長9.6km)或光纜(較長90km)，較多可接127個從站。

工業(yè)以太網——用于區(qū)域和單元聯(lián)網的標準，網絡規(guī)模可達1024站1.5km(電氣網絡)或200km(光學網絡)。

在這一網絡體系中，尤其值得一提的是PROFIBUS現(xiàn)場總線，PROFIBUS是目前較成功的現(xiàn)場總線之一，已得到廣泛地應用。它是不依賴生產廠家的、開放式的現(xiàn)場總線，各種各樣的自動化設備均可通過同樣的接換信息。為數眾多的生產廠家提供了優(yōu)質的PROFIBUS產品，用戶可以自由地選擇較合適的產品。PROFIBUS已經成為德國國家標準DIN19245和歐洲標準prEN50170，并在世界擁有了較多的用戶數量。四、PLC與工業(yè)控制計算機(IPC)和集散控制系統(tǒng)(DCS)的比較1、各自技術發(fā)展的起源計算機是為了滿足快速大量數據處理要求的設備。硬件結構方面，總線標準化程度高，兼容性強，軟件資源豐富，特別是有實時操作系統(tǒng)的支持，故對要求快速、實時性強、模型復雜和計算工作量大的工業(yè)對象的控制占有優(yōu)勢。

集散系統(tǒng)從工業(yè)自動化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到以工業(yè)控制計算機為中心的集散系統(tǒng)，所以其在模擬量處理、回路調節(jié)方面具有一定優(yōu)勢，初期主要用在連續(xù)過程控制，側重回路調節(jié)功能。

PLC是由繼電器邏輯系統(tǒng)發(fā)展而來，主要用在離散制造、工序控制，初期主要是代替繼電器控制系統(tǒng)，側重于開關量順序控制方面。

近年來隨著微電子技術、大規(guī)模集成電路技術、計算機技術和通信技術等的發(fā)展，PLC在技術和功能上發(fā)生了飛躍。在初期邏輯運算的基礎上，增加了數值運算、閉環(huán)調節(jié)等功能，增加了模擬量和PID調節(jié)等功能模塊；運算速度提高，CPU的能力趕上了工業(yè)控制計算機；通信能力的提高發(fā)展了多種局部總線和網絡(LAN)，因而也可構成為一個集散系統(tǒng)。特別是個人計算機也被吸收到PLC系統(tǒng)中。

PLC在過程控制的發(fā)展將是一智能變送器和現(xiàn)場總線，暨向下拓展功能，開放總線。2、相同點在微電子技術發(fā)展的背景下，從硬件的角度來看，PLC、工業(yè)計算機、集散系統(tǒng)(DCS)之間的差別正在縮小，都將由類似的一些微電子元件、微處理器、大容量半導體存儲器和I/O模件組成。編程方面也有很多相同點。3、區(qū)別點由于PLC和計算機屬于兩類產品，經過幾十年的發(fā)展都形成了自身的裝置特點和軟件工具。實際上的區(qū)別繼續(xù)存在。

PLC用編程器或計算機編程，編程語言是梯形圖、功能塊圖、順序功能表圖和指令表等。集散系統(tǒng)自身或用計算機結構形成組態(tài)構成開發(fā)系統(tǒng)環(huán)境。

特別提出的是與STD總線工控機的區(qū)別，無論從維修、安裝和模件功能都很相似。PLC更適用于黑模式下運行，但在線運行時若要進行較大的程序修改，其能力略遜于STD工控機，但是從開關量控制而言，PLC的性能優(yōu)于STD工控機。

總的來說，在選擇控制器時，首先要從工程要求、現(xiàn)場環(huán)境和經濟性等方面考慮。沒有什么控制器**完善，也沒有哪種產品**差，只能說選擇更適用的產品。

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