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PLC診斷功能

可編程邏輯控制器的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內診斷和外診斷。通過軟件對PLC內部的性能和功能進行診斷是內診斷，通過軟件對可編程邏輯控制器的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現出快速的優點，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。

可編程邏輯控制器按結構分為整體型和模塊型兩類，按應用環境分為現場安裝和控制室安裝兩類;按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應用角度出發，通常可按控制功能或輸入輸出點數選型。

整體型可編程邏輯控制器的I/O點數固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統;模塊型可編程邏輯控制器提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統的I/O點數，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統。

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PLC控制器的發展歷程

作為離散控制的產品，PLC在二十世紀八十年代至九十年代得到了迅速發展，世界范圍內的PLC控制器年增長率保持為20%~30%。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC控制器市場容量基數的不斷擴大，近年來PLC在工業發達國家的增長速度放緩。但是，在中國等發展中國家PLC的增長十分迅速。綜合相關資料，2004年全球PLC的銷售收入為100億美元左右，在自動化領域占據著十分重要的位置。模數轉換器是將模擬信號轉換成數字信號的系統，是一個濾波、采樣保持和編碼的過程。

PLC控制器是由模仿原繼電器控制原理發展起來的，二十世紀七十年代的PLC控制器只有開關量邏輯控制，首先應用的是汽車制造行業。它以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令;并通過數字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產過程。用戶編制的控制程序表達了生產過程的工藝要求，并事先存入PLC控制器的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內容逐條執行，以完成工藝流程要求的操作。PLC控制器的CPU內有指示程序步存儲地址的程序計數器，在程序運行過程中，每執行一步該計數器自動加1，程序從起始步(步序號為零)起依次執行到終步(通常為END指令)，然后再返回起始步循環運算。PLC控制器每完成一次循環操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC控制器，循環掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面，表現出快速的優點，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理，16位(也有32位的)為一個模擬量。大型PLC控制器使用另外一個CPU來完成模擬量的運算。PLC編程功能離線編程方式:可編程邏輯控制器和編程器公用一個CPU，編程器在編程模式時，CPU只為編程器提供服務，不對現場設備進行控制。把計算結果送給PLC的控制器。

相同I/O點數的系統，用PLC控制器比用DCS，其成本要低一些(大約能省40%左右)。PLC沒有專用操作站，它用的軟件和硬件都是通用的，所以維護成本比DCS要低很多。一個PLC的控制器，可以接收幾千個I/O點(可達8000多個I/O)。如果被控對象主要是設備連鎖、回路很少，采用PLC較為合適。PLC由于采用通用監控的軟件，在設計企業的管理信息系統方面，要容易一些。數字信號先進行解開密碼，即把數字碼轉換成與之對應的電平，形成階梯狀信號，然后進行低通濾波。

近10年來，隨著PLC控制器價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大，越來越多的中小設備開始采用PLC控制器進行控制，PLC控制器在我國的應用增長十分迅速。隨著中國經濟的高速發展和基礎自動化水平的不斷提高，今后一段時期內PLC控制器在我國仍將保持高速增長勢頭。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。

通用PLC控制器應用于專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器，但PLC控制器相對一般嵌入式控制器而言具有更高的可靠性和更好的穩定性。實際工作中碰到的一些用戶原來采用嵌入式控制器，現在正逐步用通用PLC控制器或定制PLC取代嵌入式控制器。PLC在實現各種數量的I/O控制的同時，還具備輸出模擬電壓和數字脈沖的能力，使得它可以控制各種能接收這些信號的伺服電機，步進電機，變頻電機等，加上觸摸屏的人機界面支持，施耐德的PLC可以滿足您在過程控制中任何層次上的需求。

中央處理單元

中央處理單元(CPU)是PLC控制器的控制。它按照PLC控制器系統程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據;檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，并分別存入I/O映象區，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。可編程邏輯控制器系統的通信網絡主要形式有下列幾種形式:1)、PC為主站，多臺同型號可編程邏輯控制器為從站，組成簡易可編程邏輯控制器網絡。

電源PLC控制器的電源在整個系統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在 10%( 15%)范圍內，可以不采取其它措施而將PLC控制器直接連接到交流電網上去。二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這是很嚴重的。