西门子S7-200EM223CN继电器模块

可编程控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的，并逐渐发展以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技为一体的新型工业自动控制装置。目前广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制系统中。

因早期的可编程控制器主要用于代替继电器实现逻辑控制，因此将其称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。随着技术的发展，许多厂家采用微处理器（Micro Processer Unit，即MPU）作为可编程控制的中央处理单元（Central Processing Unit，即CPU），大大加强了PLC功能，使它不仅具有逻辑控制功能，还具有算术运算功能和对模拟量的控制功能。据此美国电气制造协会（National Electrical Manufacturers Association，即NEMA）于1980年将它正式命名为可编程序控制器（Programmable Controller），简称PC，且对PC作如下定义：“PC是一种数字式的电子装置，它使用了可编程序的存储器以存储指令，能完成逻辑、顺序、计时、计数和算术运算等功能，用以控制各种机械或生产过程”。

国际电工委员会（IEC）在1985年颁布的标准中，对可编程序控制器作如下定义：“可编程序控制器是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编程程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出

制各种机械或生产过程”。

PC可编程序控制器在工业界使用了多年，但因个人计算机（Personal Computer）也简称为PC，为了对两者进行区别，现在通常把可编程序控制器简称为PLC，所以本书中也将其称为PLC。

1.1.2　PLC的基本功能与特点

（1）PLC的基本功能

①逻辑控制功能　逻辑控制又称为顺序控制或条件控制，它是PLC应用*广泛的领域。逻辑控制功能实际上就是位处理功能，使用PLC的“与”（AND）、“或”（OR）、“非”（NOT）等逻辑指令，取代继电器触点的串联、并联及其它各种逻辑连接，进行开关控制。

②定时控制功能　PLC的定时控制，类似于继电-接触器控制领域中的时间继电器控制。在PLC中有许多可供用户使用的定时器，这些定时器的定时时间可由用户根据需要进行设定。PLC执行时根据用户定义时间长短进行相应限时或延时控制。

③计数控制功能　PLC为用户提供了多个计接触器系统进行组合逻辑控制、定时控制、计数控制与顺序逻辑控制。这是PLC应用*基本、*广泛的领域。

②运动控制　大多数PLC具有拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴

运动控制模块，灵活运用指令，使运动控制与顺序逻辑控制有机结合在一起，广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配机械、机械手等进行运动控制。

③过程控制　现代中、大型PLC都具有多路模拟量I/O模块和PID控制功能，有的小型PLC也具有模拟量输入输出模块。PLC可将接收到的温度、压力、流量等连续变化的模拟量，通过这些模块实现模拟量和数字量的A/D或D/A转换，并对被控模拟量进行闭环PID控制。这一控制功能广泛应用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒等方面。

④数据处理　现代PLC具有数学运算（如矩阵运算、函数运算、逻辑运算等）、数据传送、转换、排序、查表、位操作等功能，可进行数据采集、分析、处理，同时可通过通信功能将数据传送给别的智能装置，如PLC对计算机数值控制CNC设备进行数据处理。

⑤通信联网控制　PLC通信包括PLC与PLC、PLC与上位机（如计算机）、PLC与其它智能设备之间的通信。PLC通过同轴电缆、双绞线等设备与计算机进行信息交换，可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，以满足工厂自动化FA系统、柔性制造系统FMS、集散控制系统DCS等发展的需要。

（2）可编程控制器的分类

PLC种类繁多，性能规格不一，通常根据其流派、结构形式、性能高低、控制规模等方面进行分类。

①按流派分　世界上有200多个PLC厂商，400多个品种PLC产品。这些产品，根据地

不同，主要分成3个流派：美国流派产品、欧洲流派产品和日本流派产品。美国和欧洲的PLC技术是在相互隔离情况下独立研究开发的，因此美国和欧洲的PLC产品有明显的差异性。而日本的PLC技术是由美国引进的，对美国的PLC产品有一定的继承性，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而闻名，但日本的主推产品以小型PLC著称。

a.美国PLC产品　美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，**的有A-B、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司、得州仪器（TI）公司、西屋公司等。

A-B（Allen-Bradley，艾伦-布拉德利）是Rockwell（罗克韦尔）自动化公司的知名品牌，其PLC产品规格齐全、种类丰富。A-B小型PLC为MicroLogix PLC，主要型号有MicroLogix1000、MicroLogix1100、MicroLogix1200、MicroLogix1400、MicroLogix1500，其中MicroLogix1000体积小巧、功能全面，是小型控制系统的理想选择；MicroLogix1200能够在空间有限的环境中，为用户提供强大的控制功能，满足不同理、子程序控制等功能，并具有较强的通信功能，*多可配置到2048个I/O点。GE-Ⅵ/P*多可配置到4000个I/O点。

得州仪器（TI）公司的小型PLC产品有510、520和TI100等，中型PLC产品有TI300、5TI等，大型PLC产品有PM550、530、560、565等系列。除TI100和TI300无联网功能外，其它PLC都可实现