PLC是以微处理器为根底，概括了计算机技能、自动操控技能和通讯技能，用面向操控进程面向用户的“自然言语”编程，习气工业环境，简略易懂、操作便利、可靠性高的新一代通用工业操控设备。PLC是在继电器次序操控根底上开展起来的以微处理器为中心的通用自动操控设备。

  可编程序操控器是一种数字运算操作电子体系，专为在工业环境下运用而规划。它选用了可编程序的存储器，用来在其内部存储履行逻辑运算、次序操控、守时、计数和算术运算等操作指令，并经过数字的、模仿的输入和输出，操控各品种型的机械或出产进程。可编程序操控器及其有关的外围设备，都应按易于与工业操控体系构成一个全体、易于扩大其功用的准则规划。

  PLC产品品种繁复，其规范和功用也各不相同。关于PLC，一般依据其结构方法的不同、功用的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。

  全体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都会集装在一个机箱内，如图所示。具有结构紧凑、体积小、价格低的特色。小型PLC一般选用这种全体式结构。全体式PLC由不同I/O点数的根本单元（又称主机）和扩展单元组成，根本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等；扩展单元内只要I/O和电源等，而没有CPU。根本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆衔接。全体式PLC一般还可装备特别功用单元，如模仿量单元、方位操控单元等，使其功用得以扩展。

  模块式PLC将PLC的各组成部分别离做成若干个独自的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功用模块。模块式PLC由结构或基板和各种模块组成，模块装在结构或基板的插座上，如图所示。这种模块式PLC的特色是装备灵敏，可依据需求选配不同规划的体系，并且安装便利，便于扩展和修理。大、中型PLC一般选用模块式结构。

  还有一些PLC将全体式和模块式的特色结合起来，构成所谓的叠装式PLC。叠装式PLC的CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块，但它们之间是靠电缆进行衔接的，并且各模块能够一层层地叠装。这样，不光体系能够灵敏装备，还可做得体积细巧。

  等级低PLC具有逻辑运算、守时、计数、移位以及自确诊、监控等根本功用，还可有少数模仿量输入/输出、算术运算、数据传送和比较及通讯等功用，首要用于逻辑操控、次序操控或少数模仿量操控的单机操控体系。

  中档PLC除具有等级低PLC的功用外，还具有较强的模仿量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转化、长途I/O、子程序及通讯联网等功用；有些还可增设中止操控、PID操控等功用，适用于杂乱的操控体系。

  高级PLC除具有中档PLC的功用外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特别功用函数的运算、制表及表格传送功用等。高级PLC具有更强的通讯联网功用，可用于大规划进程操控或构成分布式网络操控体系，然后完结工厂自动化。

  小型PLC的I/O点数小于256，具有单CPU及8位或16位处理器，用户存储器容量为4KB以下。例如：三菱FX0S系列。

  中型PLC的I/O点数在256～2048，具有双CPU，用户存储器容量为2～8KB。

  大型PLC的I/O点数大于2048，具有多CPU及16位或32位处理器，用户存储器容量为8～16KB。

  世界上，PLC产品可按地域分红三大门户，一个门户是美国产品，一个门户是欧洲产品，一个门户是日本产品。美国和欧洲的PLC技能是在彼此阻隔情况下独立研讨开发的，因而美国和欧洲的PLC产品有显着的差异性。而日本的PLC技能是由美国引入的，对美国的PLC产品有必定的继承性，但日本的主推产品定位在小型PLC上。美国和欧洲以大中型PLC而出名，而日本则以小型PLC著称。

  PLC是概括继电器接触器操控的长处及计算机灵敏、便利的长处而规划制作和开展的，这就使PLC具有许多其他操控器所无法比较的特色。

  PLC是以微处理器为中心，概括了计算机技能、自动操控技能和通讯技能开展起来的一种通用的工业自动操控设备，具有可靠性高、体积小、功用强、程序规划简略、灵敏通用及保护便利等一系列的长处，因而在冶金、动力、化工、交通、电力等范畴中有着广泛的运用，成为现代工业操控的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。依据PLC的特色，能够将其功用方法概括为以下几品种型。

  PLC具有强壮的逻辑运算才干，能够完结各种简略和杂乱的逻辑操控。这是PLC的最根本也最广泛的运用范畴，它替代了传统的继电器接触器的操控。

  PLC中装备有A/D和D/A转化模块。A/D模块能将现场的温度、压力、流量、速度等模仿量转化变为数字量，再经PLC中的微处理器进行处理（微处理器处理的只能是是数字量），然后进行操控；或许经D/A模块转化后变成模仿量，然后操控被控目标，这样就可完结PLC对模仿量的操控。

  现代大中型的PLC一般都装备了PID操控模块，可进行闭环进程操控。当操控进程中某一个变量呈现误差时，PLC能依照PID算法计算出正确的输出，然后操控调整出产进程，把变量保持在整定值上。现在，许多小型PLC也具有PID操控功用。

  PLC具有很强的守时和计数功用，它能够为用户供应几十乃至上百、上千个守时器和计数器。其计时的时刻和计数值能够由用户在编写用户程序时恣意设定，也能够由操作人员在工业现场经过编程器进行设定，然后完结守时和计数的操控。假如用户需求对频率较高的信号进行计数，能够挑选高速计数模块。

  在工业操控中，可选用PLC步进指令编程或用移位寄存器编程来完结次序操控。

  现代的PLC不只能进行算术运算、数据传送、排序及查表等操作，并且还能进行数据比较、数据转化、数据通讯、数据显现和打印等，它具有很强的数据处理才干。

  现代PLC大多数都选用了通讯、网络技能，有RS-232或RS-485接口，可进行长途I/O操控。多台PLC彼此间能够联网、通讯，外部器材与一台或多台可编程操控器的信号处理单元之间能够完结程序和数据交换，如程序搬运、数据文档搬运、监督和确诊。通讯接口或通讯处理器按规范的硬件接口或专有的通讯协议完结程序和数据的搬运。

  现在，PLC在国内外已广泛运用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制作、轿车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个职业，运用情况大致可概括为如下几类。

  这是PLC最根本，也是最广泛的运用范畴，它替代了传统的继电器电路，完结逻辑操控、次序操控；既可用于单台设备的操控，也可用于多机群控及自动化流水线，如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装出产线及电镀流水线）模仿量操控

  在工业出产进程傍边，有许多接连改动的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模仿量。为了使PLC处理模仿量，有必要完结模仿量和数字量之间的A/D转化及D/A转化。PLC厂家都出产配套的A/D和D/A转化模块，使PLC用于模仿量操控。

  PLC能够用于圆周运动或直线运动的操控。从操控组织装备来说，前期直接用于开关量I/O模块衔接方位传感器和履行组织，现在一般运用专用的运动操控模块，可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴方位操控模块。世界上各首要PLC出产厂家的产品简直都具有运动操控功用，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

  进程操控是指对温度、压力、流量等模仿量的闭环操控，在冶金、化工、热处理、锅炉操控等场合有十分广泛的运用。作为工业操控计算机，PLC能编制各式各样的操控算法程序，完结闭环操控。PID调理是一般闭环操控体系中用得较多的调理办法，大中型PLC都有PID模块，现在许多小型PLC也具有此功用模块。PID处理一般是运转专用的PID子程序。

  现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转化、排序、查表及位操作等功用，能够完结数据的收集、剖析及处理。这些数据能够与存储在存储器中的参考值比较，然后完结必定的操控操作；也能够运用通讯功用传送到其他智能设备，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型操控体系，如无人操控的柔性制作体系；也可用于进程操控体系，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型操控体系。

  PLC通讯含PLC间的通讯及PLC与其他智能设备间的通讯。跟着计算机操控的开展，工厂自动化网络开展得很快，各PLC出产厂商都十分重视PLC的通讯功用，纷繁推出各自的网络体系。新近出产的PLC都具有通讯接口，通讯十分便利。纷繁推出各自的网络体系。新近出产的PLC都具有通讯接口，通讯十分便利。

  作为一种工业操控的计算机，PLC和一般计算机有着类似的结构；可是因为运用场合、意图不同，在结构上又有一些不同。

  在图中，PLC的主机由CPU、存储器（EPROM、RAM）、输入/输出单元、外设I/O接口、通讯接口及电源组成。关于全体式PLC，这些部件都在同一个机壳内。而关于模块式PLC，各部件独立封装，称为模块，各模块经过机架和电缆衔接在一起。主机内的各个部分均经过电源总线、操控总线、地址总线和数据总线衔接，依据实践操控目标的需求装备必定的外部设备，构成不同的PLC操控体系。常用的外部设备有编程器、打印机、EPROM写入器等。PLC能够装备通讯模块与上位机及其他的PLC进行通讯，构成PLC的分布式操控体系。

  CPU是PLC的操控中枢，PLC在CPU的操控下有条有理地和谐作业，然后完结对现场的各个设备进行操控。CPU由微处理器和操控器组成，它能够完结逻辑运算和数学运算，和谐操控体系内部各部分的作业。

  PLC配有两种存储器，即体系存储器和用户存储器。体系存储器用来寄存体系管理程序，用户不能拜访和修正这部分存储器的内容。用户存储器用来寄存编制的运用程序和作业数据状况。寄存作业数据状况的用户存储器部分也称为数据存储区，它包含输入/输出数据映像区、守时器/计数器预置数和当时值的数据区及寄存中心成果的缓冲区。

  开关量输入设备是各种开关、按钮、传感器等，PLC的输入类型一般能够是直流、沟通和交直流。输入电路的电源可由外部供应，有的也可由PLC内部供应。

  输出模块的作用是将CPU履行用户程序所输出的TTL电平的操控信号转化为出产现场所需的，能驱动特定设备的信号，以驱动履行组织的动作。

  编程器是PLC重要的外部设备，运用编程器可将用户程序送入PLC的用户程序存储器，调试程序、监控程序的履行进程。编程器从结构上可分为以下三品种型。

  电源单元的作用是把外部电源（220V的沟通电源）转化成内部作业电压。外部衔接的电源，经过PLC内部配有的一个专用开关式稳压电源，将沟通/直流供电电源转化为PLC内部电路需求的作业电源（直流5V、±12V、24V），并为外部输入元件（如挨近开关）供应24V直流电源（仅供输入端点运用）。驱动PLC负载的电源由用户供应。

  外设接口电路用于衔接手持编程器或其他图形编程器、文本显现器，并能经过外设接口组成PLC的操控网络。PLC运用PC/PPI电缆或许MPI卡经过RS-485接口与计算机衔接，能够完结编程、监控、联网等功用。

  PLC的用户程序是用户运用PLC的编程言语，依据操控要求编制的程序。在PLC的运用中，最重要的是用PLC的编程言语来编写用户程序，以完结操控意图。因为PLC是专门为工业操控而开发的设备，其首要运用者是广阔电气技能人员，为了满意他们的传统习气和把握才干，PLC的首要编程言语选用比计算机言语相对简略、易懂、形象的专用言语。

  PLC扫描的作业方法首要分三个阶段，即输入采样阶段、用户程序履行阶段和输出改写阶段。如图所示。

  在输入采样阶段，PLC以扫描方法顺次读入一切输入状况和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应单元内。输入采样完毕后，转入用户程序履行和输出改写阶段。在这两个阶段中，即便输入状况和数据发生改动，I/O映象区中相应单元的状况和数据也不会改动。因而，假如输入的是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度有必要大于一个扫描周期，才干确保在任何情况下，该输入均能被读入。

  在用户程序履行阶段，PLC总是按由上而下的次序顺次扫描用户程序（梯形图）。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左面由各触点构成的操控线路，并按先左后右、先上后下的次序对由触点构成的操控线路进行逻辑运算；然后依据逻辑运算的成果，改写该逻辑线圈在体系RAM存储区中对应位的状况，或许改写该输出线圈在I/O映象区中对应位的状况，或许确认是否要履行该梯形图所规则的特别功用指令。即在用户程序履行进程中，只要输入点在I/O映象区内的状况和数据不会发生改动，而其他输出点和软设备在I/O映象区或体系RAM存储区内的状况和数据都有或许发生改动，并且排在上面的梯形图，其程序履行成果会对排在下面的但凡用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被改写的逻辑线圈的状况或数据只能到下一个扫描周期才干对排在其上面的梯形图起作用。

  当用户程序扫描完毕后，PLC就进入输出改写阶段。在此期间，CPU依照I/O映象区内对应的状况和数据改写一切的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真实输出。