PLC是应用面很广，发展非常迅速的工业自动化装置，在工厂自动化(FA)和计算机集成制造 系统(CIMS)内占重要地位。今天的PLC功能，远不仅是替代传统的继电器逻辑。
PLC系统一般由以下基本功能构成：

• 多种控制功能

• 数据采集、存储与处理功能

• 通信联网功能

• 输入/输出接口调理功能

• 人机界面功能

• 编程、调试功能

1、输入/输出接口调理功能

具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节。位数和精度可以根据用 户要求选择。
具有温度测量接口，直接连接各种电阻或电偶。

2、控制功能

逻辑控制：PLC具有与、或、非、异或和触发器等逻辑运算功能，可以代替继电器进行开关量控制。
定时控制：它为用户提供了若干个电子定时器，用户可自行设定：接通延时、关断延时和定 时脉冲等方式。
计数控制：用脉冲控制可以实现加、减计数模式，可以连接码盘进行位置检测。
顺序控制：在前道工序完成之后，就转入下一道工序，使一台PLC可作为多部步进控制器使用。

3、数据采集、存储与处理功能

数学运算功能：
基本算术：加、减、乘、除。
扩展算术：平方根、三角函数和浮点运算。
比较：大于、小于和等于。
数据处理：选择、组织、规格化、移动和先入先出。
模拟数据处理：PID、积分和滤波。

4、通信、联网功能

现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS232或RS485接口，可进行远程I/O控制，多台 PLC可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。
通信接口或通信处理器按标准的硬件接口或专有的通信协议完成程序和数据的转移。如西门 子S7-200的Profibus现场总线口，其通信速率可以达到12Mbps。
在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。通常所说的SCADA系统，现场端和远程端也可以采用PLC作现场机。

5、人机界面功能

提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整。
实现人机界面功能的手段：从基层的操作者屏幕文字显示，到单机的CRT显示与键盘操作和 用通信处理器、专用处理器、个人计算机、工业计算机的分散和集中操作与监视系统。

6、编程、调试等

使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视 、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。

二、可编程控制器的主要特点                      （西门子S7-1500系列PLC）

1、编程方便

PLC适用针对工业控制的梯形图、功能块图、指令表和顺序功能表图(SFC)编程，不需要太多 的计算机编程知识。新的编程工作站配有综合的软件工具包，并可在任何兼容的个人计算机 上编程。

2、可靠性高

PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，西门子、ABB、松下等微小型PLC可达10万h以上，而 且均有完善的自诊断功能，判断故障迅速，便于维护。

3、模块化组合灵活

可编程控制器是系列化产品，通常采用模块结构来完成不同的任务组合。I/O从8～8192点， 有多种机型、多种功能模板可灵活组合，结构形式也是多样的。

4、功能强

PLC应用微电子技术和微计算机，简单型式都具有逻辑、定时、计数等顺序控制功能。基本 型式再加上模拟I/O、基本算术运算、通信能力等。复杂型式除了具有基本型式的功能外，还具有扩展的计算能力、多级终端机制、智能I/O、PID调节、过程监视、网络通信能力、远程I/O、多处理器和高速数据处理能力。

5、适应工业环境

PLC的技术条件能在一般高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境下工作，能在强电磁干扰环境 下可靠工作。这是PLC产品的市场生存价值。

6、安装、维修简单

与计算机系统相比，PLC安装不需要特殊机房和严格的屏蔽。使用时只要各种器件连接无误，系统便可工作，各个模件上设有运行和故障指示装置，便于查找故障，大多数模件可以带电插拔，模件可更换，使用户可以在***短的时间内查出故障，并排除，***大限度地压缩故障停机时间，使生产迅速恢复。然后再对故障模件进行修复，这对大规模生产场合尤为适宜。
一些PLC外壳由可在不良工作环境下工作的合金组成，结构简单，上面带有散热槽，在高温 下，该外壳不像塑料制品那样变形，还可抗无线电频率(RF高频)电磁干扰、防火等。

7、运行速度快

随着微处理器的应用，使PLC的运行速度增快，使它更符合处理高速度复杂的控制任务，它 与微型计算机之间的差别不是很明显。

8、总价格低

PLC的重量、体积、功耗和硬件价格一直在降低，虽然软件价格占的比重有所增加，但是各 厂商为了竞争也相应地降低了价格。另外，采用PLC还可以大大缩短设计、编程和投产周期，使总价格进一步降低。
PLC系统与工业总线计算机和DCS系统相互渗透，互为借鉴，相互竞争而发展。促进了工业的 进步。
PLC产品面临现场总线的发展，将再次革新，满足工业与民用控制的更高需要。

三、PLC的通信及联网                      (西门子V20系列变频器)
以西门子公司的SIMATIC NET为例，在其提出的全集成自动化(TIA)的系统概念中，核心内容即包括组态和编程的集成、数据管理的集成以及通信的集成。通信网络是这个系统重要的、关键的组件，提供了部件和网络间完善的工业通信。
SIMATIC NET包含了三个主要层次：
AS-I网——传感器和执行器通信的国际标准，扫描时间5ms，传输媒体为未屏蔽的双绞线，线路长度为300m，***多为31个从站。
PROFIBUS——工业现场总线，用于车间级和现场级的国际标准，传输率***大12m/s，传输媒体为屏蔽双线电缆(***长9.6km)或光缆(***长90km)，***多可接127个从站。
工业以太网——用于区域和单元联网的国际标准，网络规模可达1024站1.5km(电气网络)或200km(光学网络)。
在这一网络体系中，尤其值得一提的是PROFIBUS现场总线，PROFIBUS是目前***成功的现场总线之一，已得到广泛地应用。它是不依赖生产厂家的、开放式的现场总线，各种各样的自动化设备均可通过同样的接口-交换信息。为数众多的生产厂家提供了优质的PROFIBUS产品，用户可以自由地选择***合适的产品。PROFIBUS已经成为德国国家标准DIN19245和欧洲标准pr EN50170，并在世界拥有了***多的用户数量。

（本文摘自网络）