可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱 PLC），是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹：

· 硬件組成

o 中央處理單元（CPU）：是 PLC 的核心部件，用于執(zhí)行用戶程序、進(jìn)行邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和協(xié)調(diào)各部分工作。

o 存儲器：包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。程序存儲器用于存放用戶編寫的控制程序，數(shù)據(jù)存儲器用于存儲輸入輸出數(shù)據(jù)、中間變量等。

o 輸入輸出（I/O）模塊：是 PLC 與外部設(shè)備連接的接口。輸入模塊用于接收外部設(shè)備的開關(guān)量、模擬量等信號，并將其轉(zhuǎn)換為 PLC 內(nèi)部能處理的數(shù)字信號；輸出模塊則將 PLC 內(nèi)部的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制信號，去驅(qū)動外部的執(zhí)行元件，如繼電器、接觸器、電磁閥等。

o 電源模塊：為 PLC 各部分提供穩(wěn)定的直流電源，保證 PLC 能在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)正常工作。

o 通信模塊：用于實(shí)現(xiàn) PLC 與其他設(shè)備之間的通信，如與上位機(jī)（如計(jì)算機(jī)）、其他 PLC 或智能設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程控制。

· 軟件系統(tǒng)

o 系統(tǒng)軟件：由 PLC 制造商固化在 PLC 的 ROM 中，主要用于管理和監(jiān)控 PLC 的運(yùn)行，包括系統(tǒng)初始化、自診斷、命令解釋、程序編譯等功能。

o 用戶軟件：是用戶根據(jù)實(shí)際控制任務(wù)編寫的程序，用于實(shí)現(xiàn)特定的控制邏輯和功能。用戶軟件通常采用梯形圖、指令表、功能塊圖等編程語言進(jìn)行編寫，這些編程語言簡單易懂，方便工程技術(shù)人員使用。

· 工作原理：PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式，主要包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。在輸入采樣階段，PLC 將所有輸入端子上的信號狀態(tài)讀入并存儲到輸入映像寄存器；程序執(zhí)行階段，按照用戶程序的邏輯順序?qū)斎胗诚窦拇嫫骱推渌麅?nèi)部寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，并將結(jié)果寫入輸出映像寄存器；輸出刷新階段，將輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到輸出鎖存器，通過輸出模塊驅(qū)動外部負(fù)載。完成這三個階段后，PLC 又會重新回到輸入采樣階段，開始新的一輪掃描。

· 功能特點(diǎn)

o 可靠性高：采用了冗余設(shè)計(jì)、抗干擾技術(shù)等，能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，平均時間長。

o 靈活性強(qiáng)：用戶可以根據(jù)不同的控制需求，通過編寫程序來改變 PLC 的控制邏輯，無需大量修改硬件電路。

o 編程簡單：采用面向工業(yè)控制的編程語言，如梯形圖，形象直觀，易于理解和掌握，即使是非專業(yè)的計(jì)算機(jī)人員也能快速上手。

o 功能強(qiáng)大：除了基本的邏輯控制功能外，還具備數(shù)據(jù)處理、模擬量控制、通信聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)動控制等多種功能，能滿足不同工業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜控制需求。

o 易于維護(hù)：PLC 具有自診斷功能，能及時發(fā)現(xiàn)自身故障并報警。同時，其模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得故障排查和更換部件都非常方便。

· 應(yīng)用領(lǐng)域：PLC 在工業(yè)自動化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，涵蓋了制造業(yè)、電力、化工、冶金、交通運(yùn)輸、水處理等眾多行業(yè)。在制造業(yè)中，用于生產(chǎn)線上的設(shè)備控制、機(jī)器人控制、物料搬運(yùn)控制等；在電力行業(yè)，用于變電站自動化、電網(wǎng)調(diào)度自動化等；在化工和冶金行業(yè)，用于生產(chǎn)過程的監(jiān)控和控制；在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，用于交通信號燈控制、電梯控制等；在水處理行業(yè)，用于污水處理廠、自來水廠的自動化控制等。